AHA!
LCD-Bildschirme für Fernseher sind viel platzsparender als die alten Röhrenbildschirme. (Bild: Shutterstock)
WIE FUNKTIONIEREN LCD-BILDSCHIRME?
Sie enthalten Flüssigkristalle, die das Licht brechen und deshalb farbig erscheinen. Durch das Anlegen einer elektrischen Spannung ändern sich die Eigenschaften der Flüssigkristalle und somit auch deren Farbe.
Die LCD-Technologie wird nicht nur für Fernsehgeräte, sondern auch in Bildschirmen von Mobiltelefonen, Digitaluhren oder Taschenrechnern verwendet. LCD ist die englische Abkürzung für „Liquid Crystal Display“, also „Flüssigkristallbildschirm“. Ein Flüssigkristall ist eine flüssige Substanz, die aber gewisse physikalische Eigenschaften mit Kristallen gemeinsam hat.
Eben ein grüner Rasen, dann ein Stück blauer Himmel
Trifft Licht auf die Flüssigkristalle im Bildschirm, reflektieren sie bestimmte Anteile des Lichts und leuchten dadurch in einer bestimmten Farbe. Die Farbe des Bildpixels muss sich aber schnell ändern können. Denn in einem Moment ist ein Bildschirmpixel Teil eines grünen Rasens, im nächsten Moment muss derselbe Pixel Teil des blauen Himmels sein.
Diese schnelle Änderung wird durch das Anlegen einer elektrischen Spannung hervorgerufen. Die elektrische Spannung ändert die Polarisationsrichtung des Lichts. Dies bedeutet nichts weiter, als dass sich die Kristalle des Displays beim Anlegen der Spannung anders ausrichten. Dadurch ändert sich das Verhalten des Lichts, wenn es den Kristall durchdringt, und wir sehen eine andere Farbe in einer anderen Helligkeit.
Aufbau des Bildschirmes
Ein LCD-Bildschirms besteht aus zwei Glasplatten, die mit einer speziellen Substanz beschichtet sind. Auf diese Substanz wird ein Kunststoff aufgebracht. In diesen Kunststoff wird dann der Flüssigkristall eingelassen. Bei dem verwendeten Kunststoff handelt es sich um Polyvinylalkohol, kurz PVA. PVA wird wie die meisten Kunststoffe aus Erdöl hergestellt. Da Erdöl kein nachwachsender Rohstoff ist, Erdölprodukte wiederverwertet werden. Wohin also mit den millionenfach verkauften LCD-Fernsehern und Bildschirmen, wenn sie einmal ausgedient haben?
Recycling und neue Anwendung
Englische Forscher haben eine Methode entwickelt, mit der das PVA aus den Flüssigkristallen zurückgewonnen und sogar für Medikamente verwendet werden kann. Dazu werden die beschichteten Glasplatten in Wasser eingeweicht, das PVA ausgefällt und anschliessend in einem Vakuumofen getrocknet. Dieses saubere PVA kann nun wieder gebraucht werden. PVA ist äusserst biokompatibel, das heisst, es kann sehr gut in menschliches Gewebe eingesetzt werden und richtet dort keinen Schaden an.
Im Gegenteil: PVA wird zum Beispiel als Knochenimplantat verwendet, um die Heilung von Knochenbrüchen zu unterstützen. Es hat aber noch andere, tolle medizinische Eigenschaften: PVA bildet mit Wasser einen Film, der der Tränenflüssigkeit des Auges sehr nahe kommt. Deshalb wird es in Augentropfen verwendet, mit denen trockene Augen behandelt werden können.
Quelle: Redaktion SimplyScience.ch; Hunt et al. Expanding the potential for waste polyvinyl-alcohol. Green Chemistry, 2009