Beim Fußball spielt die Chemie in der ersten Liga

Unzählige Fußballfans waren bitter enttäuscht. Weder in der ersten noch in der zweiten Verlosungsrunde des Weltverbandes FIFA konnten sie eines der begehrten Tickets für die Fußball-Weltmeisterschaft 2006 in Deutschland ergattern. Und auch für den nächsten Durchgang im Dezember ist die Hoffnung nur gering – auf jede Karte kommen auch dann mehr als zehn Bewerber. „Das Interesse ist weiter enorm groß“, bestätigt Jens Grittner, Sprecher des Organisations-Komitees der WM.

Trost für alle, die leer ausgegangen sind, bietet die innovative Fernsehtechnik, die seit kurzem Fußballübertragungen kontrastreicher, größer und realer als je zuvor ins Wohnzimmer holt. Ermöglicht wird der Sehgenuss durch eine neue Generation von Fernsehgeräten mit Liquid Crystal Displays (LCDs). Die anfangs hohen Preise für die schicken Flachmänner sind mittlerweile Schnee von gestern. Fernseher mit 76 Zentimetern Diagonale (30 Zoll) werden für 1.300 Euro, mit 66 Zentimetern (26 Zoll) bereits für 1.000 Euro angeboten – unter dem Strich also eine günstige Alternative zu den vergänglichen Tickets. Derzeit wächst das Geschäft mit Flachbildfernsehern rasant. Nach Prognosen des taiwanesischen LCD-Herstellers Chi Mei Optoelectronics (CMO, Taiwan) soll der Markt noch in diesem Jahr ein Volumen von 17 Millionen Geräten erreichen, was gegenüber dem Vorjahr einer glatten Verdoppelung entspricht.

Für diese Entwicklung ist nicht nur der deutlich sinkende Preis verantwortlich. Vielmehr wurden zur Eroberung des Massenmarktes die guten Eigenschaften der Flüssigkristalle für die Darstellung brillanter Farben durch die Optimierung der Displayausleuchtung ergänzt. „Ein hochreines Polymethylmethacrylat, kurz PLEXIGLAS® genannt, bietet aufgrund seiner speziellen optischen Eigenschaften beste Voraussetzungen für die Lösung dieser Aufgabe“, erläutert Michael Zietek, Leiter Optics & Surfaces im Geschäftsgebiet Formmassen des Geschäftsbereichs Methacrylate der Degussa AG.

Die Beleuchtung dieser Displays erfolgt dabei durch ein integriertes Backlight-Modul. Das perfekte Zusammenspiel von LCD-Einheit und Hintergrundbeleuchtung gewährleistet eine ausgezeichnete Helligkeit und homogene Lichtverteilung. Diese Merkmale werden meist über eine seitliche Lichteinkopplung realisiert. Typische Hintergrundbeleuchtungen bestehen aus energiesparenden und leistungsfähigen Leuchtdioden (Light Emitting Diodes, LEDs) oder Leuchtstoffröhren, Polarisations- und Reflektorfolien sowie einem Lichtleiter aus Plexiglas-Formmasse. Diesem Lichtleiter kommt innerhalb des Systems eine zentrale Bedeutung zu.

Er sorgt dafür, dass das von der Kante eingespeiste Licht gleichmäßig über die Fläche verteilt wieder austritt. „Unsere Formmasse hat sich für diese Anwendung besonders durch ihre hohe optische Reinheit und Transparenz qualifiziert und ist bereits bei Displays für Navigationsgeräte, Handys und PC-Flachbildschirme erfolgreich im Einsatz“, so Zietek.

Um LCDs fernsehtauglich zu machen, mussten die Entwickler die Innovationspotenziale von Plexiglas wesentlich stärker ausreizen. „Beim Fernseher sitzt der Betrachter weiter weg und die Bildschirme sind größer. Daher ist wesentlich mehr Licht erforderlich, um die benötigte Helligkeit zu erreichen”, argumentiert Dr. Herbert Groothues, Segmentmanager Optoelectronics im Geschäftsbereich Plexiglas. Die seitliche Lichteinkopplung bietet dabei nicht genügend Platz für die notwendige Anzahl an Leuchtkörpern. Ab einer Bildschirmdiagonale von etwa 50 Zentimetern werden deshalb die Leuchtkörper hinter dem Display angeordnet. Eine Streuscheibe sorgt dann für eine gleichmäßige Ausleuchtung. Nur eine sehr stark vorwärts streuende Plexiglas-Variante, in die spezielle Streupartikeln eingebettet sind und die zudem das Licht sehr homogen verteilt, erfüllt diese Anforderung. Ansonsten besteht die Gefahr von hellen Flecken auf dem Bildschirm.

Auch Prof. Gerhard Wegner, Direktor am Max-Planck-Institut für Polymerforschung in Mainz, hebt die Bedeutung der Hintergrundbeleuchtung hervor. „Hier ist viel Intelligenz der Konstrukteure und Kunststoffverarbeiter eingeflossen, und es werden spezielle Anforderungen an die optischen Eigenschaften der verwendeten Kunststoffe gestellt”, unterstreicht der Experte.

Ein weiteres Forschungsziel ist es, Scheiben herzustellen, die das Licht bevorzugt in einer Ebene streuen. Durch diese spezielle Wirkung wird die Lichtausbeute weiter erhöht. Auch der Sicherheitsaspekt ist nicht zu vernachlässigen. „LC-Displays bergen keine Implosionsgefahr, haben ein geringeres Gewicht und benötigen keine Hochspannung”, betont Dr. Jürgen Steiger, Projektmanager der Creavis Technologies & Innovation (Marl), in der die übergreifenden Forschungsaktivitäten der Degussa zusammengefasst sind.

Auf jeden Fall steht heute schon fest, dass die Chemie zur Fernsehtechnik der nahen Zukunft einen wichtigen Beitrag leistet. Und so dürften exzellente Torwartparaden und üble Fouls, Bananenflanken und Schwalben während der Fußball-WM 2006 auch für all die gut im Heimkino zu sehen sein, die keinen Platz im Stadion ergattern konnten – wahrscheinlich sogar besser.