LCD-Panels als Lautsprecher
Der Zufall bescherte die Entdeckung. Ein Forscher an der Penn State University testete ein LCD-Panel durch Anlegen einer Wechselspannung. Doch dabei wurden nicht nur verschiedene Pixel sichtbar, sondern Jin Kim konnte auch deutlich ein Geräusch wahrnehmen.
Das Physics Department der Penn State University ist der Sache unter der Leitung von Jay Patel schließlich auf den Grund gegangen. Und die sich daraus ergebenden Anwendungsmöglichkeiten versprechen einiges: Möglicherweise sind LCD-Panels in Zukunft als digitale Lautsprecher einsetzbar.
Die Ursache für die unerwarteten Klänge sehen die Forscher auf molekularer Ebene. Die Wechselspannung lässt die Flüssigkeit in den Zellen bei einer bestimmten Frequenz strudeln, vermuten die Forscher. Diese Bewegung verursacht Töne unterschiedlicher Frequenz.
LCDs
LCD-Panels bestehen üblicherweise aus zwei transparenten Platten - herkömmlicherweise aus Glas -, zwischen denen Flüssigkristalle eingelagert sind. Jede der durchsichtigen Platten ist mit Elektroden bestückt, die parallel zueinander angeordnet sind.
Der Bereich, in dem zwei dieser Elektroden sich überschneiden, erscheint dann als farbiger Punkt oder Pixel. Wird jetzt eine Spannung an jene Elektroden angelegt, die zusammen jenen Pixel bilden, orientieren sich die Moleküle der Flüssigkristalle neu und verursachen dadurch den Farbwechsel. Das Muster jener Pixel bildet dann die jeweilige LCD-Anzeige.
Soundanalyse
Die Forscher verwendeten ein experimentelles 40-Volt-Display. Als sie die produzierten Töne untersuchten, fanden sie heraus, dass bereits eine 5-Volt-Anzeige hörbare Klänge hervorbringt, wenn sie mit den bestimmten Frequenzen versorgt wird.
Wenn die Frequenz der angelegten Wechselspannung die Resonanzfrequenz der jeweiligen Zelle anpasst, werden die ursprünglich schwachen Töne verstärkt.
Der Soundoutput hängt hier wesentlich von der Größe der Zellen und der Dicke der transparenten Platten ab. Die Forscher rechnen mit zwei bis drei KHz bei Verwendung verschiedener Zellgrößen.
In der Theorie sollte es bereits möglich sein, LCD-Panels mit einer großen Bandbreite an Zellgrößen herzustellen, welche Töne hervorbringen, die den angezeigten Darstellungen am Display angeglichen werden.
Liquid Crystal Displays