LC-Displays TEI SS 02 10. Juni 2002 Christian Eßer, Silvana Gelbke, Richard Rygol

Themenübersicht Einführung Prinzip Matrixverfahren Technologien Vor- und Nachteile Anwendungsgebiete Ausblick Quellenangaben TEI SS 02 10. Juni 2002 Christian Eßer, Silvana Gelbke, Richard Rygol

1. Einführung LCD = Liquid Crystal Display = Flüssigkristallanzeige Historische Daten: 1888 Friedrich Reinitzer entdeckt LCs um 1960 LCs erstmals technisch genutzt um 1973 erste kommerzielle LC-Displays um 1983 LC-Displays in Digitaluhren, Taschenrechnern, etc. Mitte 80er LC-Displays für Laptops TEI SS 02 10. Juni 2002 Christian Eßer, Silvana Gelbke, Richard Rygol

2. Prinzip Flüssigkristalle vereinen Eigenschaften von Festkörpern und Flüssigkeiten leiten das Licht verändern bei angelegter Spannung ihre Ausrichtung Leuchten nicht selbst, sondern verändern die Intensität des Licht Schematischer Aufbau: 1.Polarisationsfilter > Flüssigkristallschicht < 2.Polarisationsfilter TEI SS 02 10. Juni 2002 Christian Eßer, Silvana Gelbke, Richard Rygol

2. Prinzip TEI SS 02 10. Juni 2002 Christian Eßer, Silvana Gelbke, Richard Rygol

3. Matrixverfahren 3.1 Passiv Matrix Aufbau: an transparenten horizontalen und vertikalen Elektrodenstreifen werden angesteuert Der Schnittpunkt von horizontaler und vertikaler Elektrode = Unterpixel elektrische Feld entlang der gesamten Elektroden Nachteile: sehr lange Ansprechzeit bewegten Bilder >>> Gesamtbild verschmiert sehr geringer Betrachtungswinkel schlechter Hell-Dunkel-Kontrast TEI SS 02 10. Juni 2002 Christian Eßer, Silvana Gelbke, Richard Rygol

3. Matrixverfahren 3.2 Plasma Vorteile: sehr guter Kontrast schnelle Ansprechzeit Nachteile: sehr hoher Stromverbrauch TEI SS 02 10. Juni 2002 Christian Eßer, Silvana Gelbke, Richard Rygol

3. Matrixverfahren 3.3 Aktiv Matrix Aufbau: versch. Lösungen zur Ansteuerung Häufigste: TFT-LCD = Thin-Film-Transistor LC-Display - Dünnschichttransistoren (Silizum) Verstärken Steuersignale Vorteile: sehr geringer Stromverbrauch Betrachtungswinkel ca. 160 Grad Nachteil: relativ teuer TEI SS 02 10. Juni 2002 Christian Eßer, Silvana Gelbke, Richard Rygol

3. Matrixverfahren TEI SS 02 10. Juni 2002 Christian Eßer, Silvana Gelbke, Richard Rygol

4. Technologien 4.1 Heller Bildpunkt TEI SS 02 10. Juni 2002 Christian Eßer, Silvana Gelbke, Richard Rygol

4. Technologien 4.2 Dunkler Bildpunkt TEI SS 02 10. Juni 2002 Christian Eßer, Silvana Gelbke, Richard Rygol

4. Technologien 4.3 Veränderungen - Erhöhter Drehwinkel von 180° oder 270° - STN-LCD >> Super-Twisted-Nematic Vorteil: erhöhter Kontrast (über 7:1) Nachteil: Farbverschiebungen Anwendung: einfache Textverarbeitungsgeräte TEI SS 02 10. Juni 2002 Christian Eßer, Silvana Gelbke, Richard Rygol

4. Technologien 4.3 Veränderungen - Zwei nematische Schichten mit +240° (aktiv) und –240° (passiv) - DSTN-LCD >> Double Super-Twisted-Nematic Vorteil: nochmals erhöhter Kontrast (über 15:1), keine Farbverschiebungen Nachteil: Komplexerer Aufbau (doppelte Dicke) Anwendung: Laptopdisplays TEI SS 02 10. Juni 2002 Christian Eßer, Silvana Gelbke, Richard Rygol

4. Technologien 4.3 Veränderungen - zusätzliche Folie als dritte nematische Schicht - TSTN-LCD >> Triple-Super-Twisted-Nematic Vorteil: nochmals erhöhter Kontrast (über 18:1), Hauchdünn bisher >> Passive Matrix TEI SS 02 10. Juni 2002 Christian Eßer, Silvana Gelbke, Richard Rygol

4. Technologien 4.3 Veränderungen - aktive Matrix - TFT-LCD >> Thin-Film-Transistor Vorteil: schneller als TSTN, höherer Kontrast, größerer Betrachtungswinkel Nachteil: Aufwendig herzustellen Anwendungsgebiete: Moderne Flachbildschirme TEI SS 02 10. Juni 2002 Christian Eßer, Silvana Gelbke, Richard Rygol

4. Technologien 4.3 Veränderungen - zusätzlicher Film auf der Oberfläche - TN+Film-LCD >> Twisted-Nematic+Film Vorteil: Verbesserung des Blickwinkels (140°), kostengünstig herzustellen Nachteil: schwaches Kontrastverhältnis, langsame Reaktionszeiten TEI SS 02 10. Juni 2002 Christian Eßer, Silvana Gelbke, Richard Rygol

4. Technologien 4.3 Veränderungen - LCs richten sich horizontal zum Substrat aus - IPS-LCD >> In-Plane-Switching Vorteil: hervorragender Betrachtungswinkel (bis zu 170°) Nachteil: Reaktionszeiten und Kontrast verbessern sich kaum im Vergleich zum konventionellen TFT. TEI SS 02 10. Juni 2002 Christian Eßer, Silvana Gelbke, Richard Rygol

4. Technologien - Teilbereiche der Farbzelle (Domains) werden 4.3 Veränderungen - Teilbereiche der Farbzelle (Domains) werden horizontal ausgerichtet - MVA-LCD >> Multi-Domain-Vertical-Alignment Goldener Mittelweg: Blickwinkel bis 160°, hohe Kontraste und schnelle Reaktionszeiten. TEI SS 02 10. Juni 2002 Christian Eßer, Silvana Gelbke, Richard Rygol

5. Vor- und Nachteile 5.1 Vorteile 5.2 Nachteile geringerer Platzbedarf Flimmerfreiheit/Bildwiederhol- frequenz Linearität Bildschärfe keine lokalen geometrischen Verzerrungen keine schädlichen Strahlungsemissionen Starten ohne Aufwärmzeit geringere Reflexion niedriger Stromverbrauch 5.2 Nachteile Betrachtungswinkel schnelle/rasche Bildwechsel Helligkeitsschwankungen Preis TEI SS 02 10. Juni 2002 Christian Eßer, Silvana Gelbke, Richard Rygol

6. Anwendungsgebiete CRT: TFT: Grafiker (benötigen fotorealistische Darstellung) Benutzer die gern und ausgiebig spielen Videobearbeitung TFT: Standardbüroanwendungen Ergonomische Vorteile TEI SS 02 10. Juni 2002 Christian Eßer, Silvana Gelbke, Richard Rygol

7. Ausblick neue Anwendungen werden möglich neue flüssigkristalline Materialien - feinere Elektrodenstrukturen - kürzere Schaltzeiten TFT-LC-Displays Erhöhung des Blickwinkels digitalen Ansteuerung der LC-Displays neue Herstellungsverfahren - extrem dünne und leichte LCDs auf fast jedem Material www.research.philips.com TEI SS 02 10. Juni 2002 Christian Eßer, Silvana Gelbke, Richard Rygol

8. Quellen Internet: www.heise.de www.hpfsc.de www.lci.kent.edu www.scienceticker.de www.tomshardware.de TEI SS 02 10. Juni 2002 Christian Eßer, Silvana Gelbke, Richard Rygol

Fragen ??? TEI SS 02 10. Juni 2002 Christian Eßer, Silvana Gelbke, Richard Rygol