Bildschirme

Oliver, Yves, Luc, Jan, Lukas

Ablauf• Oliver

– Röhrenbildschirme

• Yves– Plasmabildschirme

• Luc– Theorie Polarisation

• Jan– LCD‘s

• Lukas– Touchscreen

Röhrenbildschirm(Kathodenstrahlröhrenbildschirm)

Ablauf

• Kathode und Anode– Erzeugung des Elektronenstrahls

• Wehneltzylinder– Helligkeit der Bildpunkte

• Elektromagneten– Ablenkung des Elektronenstrahls

(Lorentzkraft)

Ablauf

• Raster– Rastergrafik

• Lochmaske– Farberzeugung

• Fluoreszenz

Kathode und AnodeErzeugung des Elektronenstrahls

• Kathode negativ, Anode positiv

• Hochspannung zwischen Kathode und Anode

• Kathode gibt Elektronen ab

• Elektronenbeschleunigung durch Anode

WehneltzylinderHelligkeit der Bildpunkte

• reguliert Spannung zwischen Kathode und Anode

• Spannungsänderung beeinflusst die Anzahl der Elektronen, Intensität des Elektronenstrahles.

ElektromagnetenAblenkung des Elektronenstrahls

• 2 Ablenkspulenpaare (Elektromagneten)

im Röhrenbildschirm

• Durch die Spulen fliesst Strom und dadurch entsteht ein Magnetfeld.

• Ablenkung des Elektronenstrahls

durch zwei senkrecht zueinander stehende Magnetfelder (Elektromagnete). Lorentzkraft.

ElektromagnetenAblenkung des Elektronenstrahls

Lorentzkraft

• Elektronenstrahl wird durch Lorentzkraft abgelenkt

• Kraftwirkung (Lorentzkraft), Magnetfeldrichtung und

Stromrichtung

RasterRastergrafik

• Elektronenstrahl überstreicht zeilenweise die Bildpunkte

• Augenträgheit

• Frequenz bestimmt Eigenschaft des Rasters

LochmaskeFarberzeugung

• Lochmaske trennt den Elektronenstrahl Rot, Grün und Blau

• Leuchtpunkt (Pixel)– Tripel

FluoreszenzBilderzeugung

• Elektronenbeschuss der Leuchtschicht

• Chemische Verbindungen werden zum fluoreszieren angeregt

Vorteile, Nachteile

+• Preiswert• Farbdarstellung

unabhängig vom Betrachtungswinkel

• guter Schwarzwert

-• Grösse• Beeinträchtigung

durch Magnetfelder• Hoher

Energieverbrauch• Einbrennen und

Emissionsverlust der Kathode

Quellen

• http://www.iap.uni-bonn.de/P2K/• http://de.wikipedia.org/wiki/Kathodenstrahlr

%C3%B6hrenbildschirm

Plasmabildschirme

Ablauf

• Geschichtliches

• Aufbau

• Funktionsweise

• Vorteile, Nachteile

• Alternativen zu Plasmabildschirmen

Geschichtliches

• Erster funktionsfähiger Plasmabildschirm wurde im Jahr 1964 hergestellt

• Plasmabildschirm für den Laptop

• 1990 erster Plasmabildschirm als Fernsehmonitor

• In jüngster Zeit Konkurrenz durch alternative Bildschirmtechnologien

Aufbau

Funktionsweise

• Zündung der Kammern

• Kleine Explosionen zwischen Elektroden und Xenon- Gas Plasma sendet Ultraviolettstrahlung aus

• Strahlung triff auf ein bestimmtes Phosphor (Leuchtstoff), dadurch wird die Farbe erzeugt

Vorteile, Nachteile

+• Sehr hoher Kontrast• Keine Nachzieheffekte• Unempfindlich gegenüber

Magnetfeldern• Auch aus schrägen

Betrachtungswinkeln gute Qualität des Bildes

-• Bei Dauerbetrieb mit

Standbildern, können sich Einbrenneffekte zeigen

• Im Vergleich zu anderen Bildschirmen eher Teuer

• Hoher Energiebedarf• Hohe Ausfallrate

Alternativen

• LCD- Bildschirme oder herkömmliche Röhrenfernseher

• Projektion mit Laser oder Normallicht

geringerer Kontrast

Quellen

• http://de.wikipedia.org/wiki/Plasmabildschirm• http://www.compboard.de/produkte/computer/

bildschirme.html#plasma• http://www.comtech-info.de/computertechnik/

technikinfos/plasmabildschirmewassinddas.php• http://www.cmb-systeme.biz/wp-content/uploads/

2007/06/aufbau_plasmabildschirm.jpg

Polarisation

Theorie

Theorie/Grundwissen Polarisation

• Sonnenlicht besteht aus „unendlich“ vielen und verschiedenen Transversalwellen.

• Beim Polarisieren werden bestimmte Transversalwellen weggefiltert

Transversalwelle

• Besteht aus:

Wellenvektor (z) (In Ausbreitungsrichtung)

+ Amplitudenvektor (x,y) (Senkrecht zur Ausbreitungsrichtung)

Phasenunterschied: 90°

Polarisation findet man…

• …überall im täglichen Leben

Bei Sonnenbrillen

Bei Bildschirmen

etc.

lineare Polarisation:

• Die Richtung des Amplitudenvektors zeigt immer in die gleiche Richtung.

• Die Auslenkung ändert.

zirkulare Polarisation:

• Der Amplitudenvektor dreht sich bei Voranschreiten der Welle mit konstanter Winkelgeschwindigkeit um den Wellenvektor.

• Auslenkung bleibt konstant.

elliptische Polarisation:

• Der Amplitudenvektor rotiert um den Wellenvektor in Form einer Ellipse

• Der Betrag ändert sich periodisch

Polarisation…

• Das meiste Licht ist NICHT polarisiert

• „Polarisieren“: Lichtwellen in eine bestimmte Richtung lenken Polarisationsfolien

„Polarisieren“

• Lineare und zirkulare Polarisation

Grenzfälle der elliptischeschen PolarisatonOder:

• elliptische Polarisation:

Überlagerung einer linear- und einer zirkularpolarisierten Welle beschreiben.

Vollständige Beschreibung einer Polarisation in 3 Grössen

• Grössen:-Projektionen des Amplitudenvektors auf y-Achse

-Projektionen des Amplitudenvektors auf x-Achse

-Phasenunterschied (Momentane Auslenkung auf z-Achse)

LCD‘s

Liquid Crystal Display

Ablauf

• Flüssigkristalle

• Allgemeines

• Aufbau

• Funktionsweise

• Vor- und Nachteile

• Anwendung

Flüssigkristalle

• Visköse Substanz mit Eigenschaften einer Flüssigkeit als auch eines Kristallen

• Lässt sich bei einer gewissen Spannung ausrichten, wodurch Licht polarisiert wird

Allgemeines

• LCD Bildschirme bestehen aus sog. Segmenten

• Einzelne Segmente können Helligkeit unabhängig voneinander ändern

• Unterschiedliche Helligkeit wird durch das Ausrichten der Kristalle erzeugt

• Segmente wie auch Pixel

Aufbau

Funktionsweise

• Licht wird durch die erste polarisierende Folie ausgerichtet

• Sind die Kristallen nicht gerichtet, passiert das Licht auch die zweite polarisierende Folie Segment ist nicht zu sehen

• Wenn Kristalle ausgerichtet, wird das Licht anders polarisiert und kann die zweite polarisierende Folie nicht durchdringen Segment erscheint schwarz

Aufbau

Vor- und Nachteile

+• Strahlungsarmut• scharfes Bild• geringer Stromverbrauch• geringes Gewicht • geringe Einbautiefe• Keine Beeinträchtigung

durch Magnetfelder

-• anfällige Pixel• kleiner

Betrachtungswinkel• begrenzte Farbenzahl• Schwarz kann nicht als

echtes Schwarz dargestellt werden

Anwendung

• Batteriebetriebene Geräte mit einfachen Displays wegen Langlebigkeit und geringen Stromverbrauches

• Computerbildschirme wegen geringen Stromverbrauches und geringen Einbautiefe

Quellen

• http://de.wikipedia.org/wiki/Fl%C3%BCssigkristallbildschirm

• http://www.beamer-freund.de/beamerfaq.html• http://service.feegy.de/lcd_technik.php• http://www.it.hs-esslingen.de/~schmidt/vorlesungen/

mm/seminar/ws0001/lcd/content.html

TOUCHSCREEN

Was ist ein Touchscreen?

• Ein Eingabegerät

• Es kann zum Beispiel vor Bildschirmen aufgespannt werden

• Scheinbar lässt sich so ein Computer wie von Hand steuern

Arten

• resistiven (widerstandgesteuerte) Systeme

• kapazitive Oberflächen (kondensatorgesteuerte)

• SAW (Surface Acoustic Wave) – „(schall)wellen-gesteuerte Systeme“

• Dispersive Signal Technologie Systeme

Resistive Systeme

4-wire analog-resistives System• zwei gegenüberliegende leitende

Schichten

• Indiumzinnoxidschichten werden mit Gleichspannung

• Spacer-Dots so genannte Abstandhalter

Resistive Systeme

• Bei Berührung treffen schichten aufeinander

• Kontakt löst Widerstand aus -> Spannung verändert sich

• Spannungsveränderung wird zur Bestimmung der x- und y-Koordinate verwendet

• Controllerboard regelt die Kommunikation

Resistive Systeme

• sehr langlebig

• sehr genau

• Als Glas-Glas-Touchscreens sind sie vandalen- und kratzsicherer

Resistive Systeme

5-wire analoge-resistive Touchscreens• Ungenauigkeit des Materials und

Leckströme auf der Messelektrode verringert

Anwendung

• Messen oder Bahnhöfen

• Spielautomaten

• Navigationssysteme

• iPod Touch und iPhone

• Mobiltelefone

Quellen

http://de.wikipedia.org/wiki/Touchscreen

http://images.google.ch/imghp?hl=de&tab=wi&q=g