Bedienerschnittstellen (Eingabe / Ausgabesysteme)
Displays(Bildschirme)
Bei stationärer Anwendung werden derzeit noch überwiegend normale Bildschirme
mit einer Brownschen Röhre verwendet. Trotz ihrer wuchtigen Bauweise
verfügen sie über sehr gute Farb- und Kontrasteigenschaften zu einem
guten Preis/Leistungsverhältnis. Besonders bei widrigen Lichtverhältnissen
sind sie LCD Monitoren noch weit überlegen, verschwinden jedoch bei
der mobilen Anwendung aufgrund des Stromverbrauchs und dem Platzbedarf
dennoch zusehends.
LCD-Monitore
LCDs (liquid crystal display) bestehen aus 2 polarisierten Glasplatten
und einer dazwischen eingeschlossenen Flüssigkristallkapsel. Einfallendes
Licht wird an der ersten Glasplatte vertikal oder horizontal polarisiert.
Anschließend trifft dieses polarisierte Licht auf den gekapselten Flüssigkristall.
Fließt kein Strom durch den Flüssigkristall wird die Polarisationsebene
des Lichts gedreht. Die abschließende Glasplatte ist in einer zur ersten
um 90 Grad gedrehten Ebene polarisiert. Damit wird nicht gedrehtes Licht
von der zweiten Platte absorbiert, während gedrehtes Licht passieren
kann. Es gibt folgende Typen:
Transmissive LCDs sind nur bei eingeschalteter Hintergrundbeleuchtung
lesbar. Reflektive LCDs sind bei hohen Umgebungshelligkeiten gut lesbar-
sie haben keine Hintergrundbeleuchtung und benötigen in der Nacht eine
LED Frontbeleuchtung. Transflektive STN LCDs sind im Sonnenlicht trotz
abgeschalteter Hintergrundbeleuchtung lesbar. Im Vergleich zu rein transmissiven
Displays kann damit bis zu 80% Strom eingespart werden.
TFT-LCD-Monitore (TFT: thin film transistor) verfügen zusätzlich über
einen sehr dünnen Transistorlayer zwischen Glasplatte und Flüssigkristall.
Dieser Layer wird zur Ansteuerung der Bildpunkte benötigt und ermöglicht
erst das Darstellen komplexer Graphiken wie wir es von jedem Bildschirm
gewohnt sind.
Nachteile sind jedoch noch immer verhältnismäßig hohe Produktionskosten,
sowie schlechte Kontraste und schlechte Lesbarkeit bei schräger
Betrachtung (Blickwinkelabhängigkeit) der Anzeige.
OLED / PLED
Organic Light emitting Diodes (OLED) / Polymere Light emitting diodes
(PLED) werden die LCD Technologie möglicherweise in Zukunft ersetzen.
OLEDs und PLEDs basieren auf Elektrolumineszenz. Sie
besitzen den Vorteil, dass der Layer aus einem festen aber biegsamen
Material aufgebaut ist. (LCD's bestehen im Gegensatz dazu aus Zellen
voneinander getrennter Flüssigkristalle.) Während OLEDs aus einem Sandwich
aus Kohlenstoffschichten zwischen geladenen Elektroden bestehen, werden
bei PLEDs paarweise undotierte Polymere zwischen zwei Elektroden verwendet.
Eine Kapselung ist bei OLEDs nötig, da die verwendeten Materialien sehr
empfindlich auf Wasser oder Sauerstoff reagieren. Trotzdem verspricht
diese Technologie robustere Anzeigefelder bei gleicher oder besserer
Anzeigequalität. Zudem benötigt sie weniger Strom und hat niedrigere
Fertigungskosten im Vergleich zu TFT's und LCD's.
Projektoren
Digitalprojektoren werden immer leichter, und werden vorwiegend für
Vorträge, also stationär, verwendet, da die Lampen sehr erschütterungsempfindlich
sind.
Im PKW Bereich wurden Head up displays entwickelt, die Nachtaufnahmen
einer Kamera in die Windschutzscheibe projizieren, wodurch sich der
eingesehene Bereich stark vergrößern läßt. Im
militärischen Bereich werden auch verschiedene Daten eingeblendet.
Einfachere System mit alphanumerischen Zeichen sind in einigen Fahrzeugtypen
in den USA bereits im Einsatz. Rekonfigurierbare (rasterbasierte) Farbsysteme,
die auch während des Tages nutzbar sind, werden voraussichtlich 2002
im privaten Bereich verfügbar sein, der erste Einsatz ist ein militärischer.
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Erklärung Elektrolumineszenz
Es werden spezielle Materialien unter eine Spannung von einigen Volt
bis kV gesetzt. Dadurch werden Elektronen der Atomhülle in eine
höhere Bahn gehoben. Elektroluminiszenz entsteht durch das Zurückfallen
eines Elektrons der Atomhülle auf ein niedrigeres Energieniveau.
Die dabei freiwerdende Energiemenge wird in Form eines Photons mit vom
Material abhängiger Farbe abgestrahlt.
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