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TFT - Flachbildschirme 1. Begriffe 1.1 TFT 1.1 TFT 1.1 TFT 1.1 TFT 1.2 LCD 1.2 LCD1.2 LCD1.2 LCD 1.3 Flüssigkristalle 1.3 Flüssigkristalle1.3 Flüssigkristalle1.3.

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Präsentation zum Thema: "TFT - Flachbildschirme 1. Begriffe 1.1 TFT 1.1 TFT 1.1 TFT 1.1 TFT 1.2 LCD 1.2 LCD1.2 LCD1.2 LCD 1.3 Flüssigkristalle 1.3 Flüssigkristalle1.3 Flüssigkristalle1.3."—  Präsentation transkript:

1 TFT - Flachbildschirme 1. Begriffe 1.1 TFT 1.1 TFT 1.1 TFT 1.1 TFT 1.2 LCD 1.2 LCD1.2 LCD1.2 LCD 1.3 Flüssigkristalle 1.3 Flüssigkristalle1.3 Flüssigkristalle1.3 Flüssigkristalle 1.4 Polarisation 1.4 Polarisation1.4 Polarisation1.4 Polarisation 2. Aufbau eines TFT - Displays 4. Vor und Nachteile 3. Funktionsweise

2 1.1 TFT = ein Dünnschichttransistor (englisch thin-film transistor, kurz TFT) = ein Dünnschichttransistor (englisch thin-film transistor, kurz TFT) ist ein spezieller ist ein spezieller Feldeffekttransistor kann großflächige elektronische Schaltungen herstellen weit verbreitete Anwendung : die Ansteuerung von Flüssigkristall-Flachbildschirmen

3 1.2 LCD LCD = Liquid Crystal Display =Flüssigkristall Display LCD = Liquid Crystal Display =Flüssigkristall Display steht dabei für die Verwendung von Flüssigkristallen in den einzelnen Bildpunkten des Bildschirms steht dabei für die Verwendung von Flüssigkristallen in den einzelnen Bildpunkten des Bildschirms

4 1.3 Flüssigkristalle sind Materialien sind Materialien befinden sich im Übergangstadium vom festen zum flüssigen befinden sich im Übergangstadium vom festen zum flüssigen Aggregatzustand Aggregatzustand haben physikalische Eigenschaften fester (kristalliner) als auch flüssiger (isotroper) Aggregatzustände haben physikalische Eigenschaften fester (kristalliner) als auch flüssiger (isotroper) Aggregatzustände können z. B. wie Isotrope fließen Form eines Behälters annehmen können z. B. wie Isotrope fließen Form eines Behälters annehmen Moleküle tendieren zu spiralförmiger Ausrichtung Moleküle tendieren zu spiralförmiger Ausrichtung ändern ihre Struktur beim Anlegen eines elektrischen Feldes ändern ihre Struktur beim Anlegen eines elektrischen Feldes

5 1.4 Polarisation Eine Lichtwelle schwingt in einer bestimmten Ebene, sie ist polarisiert Eine Lichtwelle schwingt in einer bestimmten Ebene, sie ist polarisiert normales Licht besteht aus vielen Lichtwellen normales Licht besteht aus vielen Lichtwellen schwingen in unterschiedlichen Ebenen schwingen in unterschiedlichen Ebenen ein Polarisationsfilter lässt nur Lichtwellen durch, die in einer ein Polarisationsfilter lässt nur Lichtwellen durch, die in einer Ebene schwingen Licht wird je nach dem Winkel zwischen seiner Polarisationsebene und der des Polarisationsfilter mehr oder weniger stark durchgelassen Licht wird je nach dem Winkel zwischen seiner Polarisationsebene und der des Polarisationsfilter mehr oder weniger stark durchgelassen Je paralleler die Ebenen, um so mehr Licht kann passieren Je paralleler die Ebenen, um so mehr Licht kann passieren Stehen sie rechtwinklig aufeinander = kein Licht wird durchgelassen. Stehen sie rechtwinklig aufeinander = kein Licht wird durchgelassen.

6 2. Aufbau eines TFT-Displays

7 3. Funktionsweise Zu Aktivmatrixdisplays sagt man auch TFT- Display Zu Aktivmatrixdisplays sagt man auch TFT- Display Hinter jeder Bildpunkt ein dünnfilmtransistor Hinter jeder Bildpunkt ein dünnfilmtransistor steuert Bildelemente an steuert Bildelemente an Zwischen den vertikalen und horizontalen Zwischen den vertikalen und horizontalen Polarisationsfiltern Flüssigkristall- Moleküle Polarisationsfiltern Flüssigkristall- Moleküle Diese Kristalle können ihre Ausrichtung verändern Diese Kristalle können ihre Ausrichtung verändern In Abhängigkeit davon - Licht passiert oder wird blockieren In Abhängigkeit davon - Licht passiert oder wird blockieren

8 Wie viel Licht durchgelassen wird bestimmen die zwei Polarisationsfilter Wie viel Licht durchgelassen wird bestimmen die zwei Polarisationsfilter Drehen der Polarisationsebene des Lichtes der Hintergrundbeleuchtung – von Flüssigkristallen übernohmen Drehen der Polarisationsebene des Lichtes der Hintergrundbeleuchtung – von Flüssigkristallen übernohmen Polarisationsebene des Lichtes folgt der Ausrichtung der Flüssigkristalle Polarisationsebene des Lichtes folgt der Ausrichtung der Flüssigkristalle diese drehen sich in Abhängigkeit von einer anliegenden Spannung diese drehen sich in Abhängigkeit von einer anliegenden Spannung Liegt keine Spannung an = Molekülketten um 90 Grad gedreht Liegt keine Spannung an = Molekülketten um 90 Grad gedreht dann passiert das Licht den zweiten Polarisationsfilter ungehindert dann passiert das Licht den zweiten Polarisationsfilter ungehindert Das heißt der Pixel leuchtet hell Das heißt der Pixel leuchtet hell

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10 Liegt eine Spannung an: Flüssigkristalle sind gerade ausgerichtet Liegt eine Spannung an: Flüssigkristalle sind gerade ausgerichtet die Polarisationsebene des Lichtes wird nicht gedreht die Polarisationsebene des Lichtes wird nicht gedreht Dann passiert das Licht den zweiten Polarisationsfilter NICHT Dann passiert das Licht den zweiten Polarisationsfilter NICHT der Pixel bleibt dunkel der Pixel bleibt dunkel Zwischenwerte der Ausrichtung und damit des Durchlassens des Lichtes sind möglich Zwischenwerte der Ausrichtung und damit des Durchlassens des Lichtes sind möglich Steuerung der Spannung übernehmen THIN Film Transistoren Steuerung der Spannung übernehmen THIN Film Transistoren

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12 Die individuelle Farbmischung findet in den Farbfiltern des TFT – Elementes statt Die individuelle Farbmischung findet in den Farbfiltern des TFT – Elementes statt Licht für jeden Bildpunkt durchläuft eine Farbzelle Licht für jeden Bildpunkt durchläuft eine Farbzelle besteht aus 3 nebeneinander liegenden Farbfiltern (Rot, Grün, Blau) besteht aus 3 nebeneinander liegenden Farbfiltern (Rot, Grün, Blau) Jeder Filter - mit einem separat ansteuerbaren Transistor ausgestattet Jeder Filter - mit einem separat ansteuerbaren Transistor ausgestattet Durch additive Farbmischung entstehung verschiedenen Farbpixelvarianten Durch additive Farbmischung entstehung verschiedenen Farbpixelvarianten

13 volle Spannung an den TFT´s: schwarzes Pixel volle Spannung an den TFT´s: schwarzes Pixel verschiedene Spannungen: Farbmischung (RGB-Modell) verschiedene Spannungen: Farbmischung (RGB-Modell) keine Spannung an den TFT´s: weißes Pixel keine Spannung an den TFT´s: weißes Pixel Steuerung des Lichtaustritts aus den Farbfiltern je nach Polarisation

14 4. Vor und Nachteile Vorteile : Stromverbrauch geringer Stromverbrauch absolut flimmerfreies, verzerrungsfreies, scharfes Bild absolut flimmerfreies, verzerrungsfreies, scharfes Bild Strahlungsfreiheit TFT- Monitore sind praktisch emissionsfrei geringes Gewicht geringe Einbautiefe geringes Gewicht sowie geringe Einbautiefe

15 Nachteile : lange Zeit (bis zur Entwicklung des TFT) ein schwacher Kontrast lange Zeit (bis zur Entwicklung des TFT) ein schwacher Kontrast lange lange Schaltzeiten Herstellung relativ teuer ungenaue Farbwiedergabe geringer Betrachtungswinkel


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