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

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

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

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

1.4 Polarisation Eine Lichtwelle schwingt in einer bestimmten Ebene, sie ist “polarisiert” normales Licht besteht aus vielen Lichtwellen schwingen in unterschiedlichen Ebenen 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 Je paralleler die Ebenen, um so mehr Licht kann passieren Stehen sie rechtwinklig aufeinander = kein Licht wird durchgelassen.

2. Aufbau eines TFT-Displays

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

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

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

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

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

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

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