Was ist ein TFT-Display?
Kurze Geschichte der TFT-LCDs
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- 1957 – John Wallmark von RCA hat ein Patent für einen Dünnschicht-MOSFET angemeldet.
- 1992 – Paul K. Weimer von RCA nutzte das Patent von Wallmark und entwickelte die Dünnschichttransistor-Technologie (TFT).
- 1968 – Bernard Lechner von RCA implementierte erstmals die TFT-Technologie im Flüssigkristalldisplay (LCD)
- 1971 – Lechner, FJ Marlowe, EO Nester und J. Tults demonstrierten ein 2-mal-18-Matrix-Display, das von einer Hybridschaltung unter Verwendung des dynamischen Streumodus von LCDs angesteuert wird
- 1974 – Brody und Fang-Chen Luo demonstrierten das erste flache Aktivmatrix-Flüssigkristalldisplay (AM LCD) mit CdSe-TFTs,
- 1975 – Brody prägte den Begriff „Aktiv-Matrix-LCDs“,
- 2020 – TFT-LCD-Display-Technologie dominiert jetzt den Display-Markt. In den letzten 20 Jahren hat es den Markt für CRT (Kathodenstrahlröhre) und Plasma ausgelöscht. Die einzigen Herausforderungen sind OLED (organische Leuchtdiode) und Micro LED (vielleicht noch im Labor).
Weitere Informationen zur TFT-Technologie finden Sie hier:
- Was ist ein TFT-Display?
- Die Geschichte der TFT-Displays
- Wie funktioniert das TFT-Display?
- TFT-LCD-Technologie mit großem Betrachtungswinkel
- Sonnenlichtlesbares TFT-LCD
- TFT vs. IPS-Display: Was ist der Unterschied?
- LCD-Controller-Platine
- Datenblätter für LCD-Controller
- Unterstützung des LCD-Controller-Codes
TFT-Display-Technologie: Wie funktioniert sie?
TFT LCD Display (Thin-Film-Transistor Liquid Crystal Display)-Technologie hat eine sandwichartige Struktur mit Flüssigkristallmaterial, das zwischen zwei Glasplatten eingefüllt ist. Zwei Polarisatorfilter, Farbfilter (RGB, Rot/Grün/Blau) und zwei Ausrichtungsschichten bestimmen genau, welche Lichtmenge durchgelassen wird und welche Farben erzeugt werden.
Jedes Pixel in einer aktiven Matrix ist mit einem Transistor gepaart, der einen Kondensator enthält, der jedem Subpixel die Fähigkeit verleiht, seine Ladung zu halten, anstatt jedes Mal eine elektrische Ladung zu senden, wenn es geändert werden muss. Die TFT-Schicht steuert den Lichtfluss, ein Farbfilter zeigt die Farbe an und eine obere Schicht beherbergt Ihren sichtbaren Bildschirm.
Siehe Abb. 1 für TFT-LCD-Struktur
Unter Verwendung einer elektrischen Ladung, die bewirkt, dass das Flüssigkristallmaterial seine molekulare Struktur ändert, wodurch verschiedene Wellenlängen des Hintergrundlichts „durchgelassen“ werden. Die Aktivmatrix des TFT-Displays ist in ständigem Fluss und ändert oder aktualisiert sich schnell, abhängig vom eingehenden Signal des Steuergeräts.
Die Pixel von TFT-Displays werden durch die zugrundeliegende Dichte (Auflösung) der Farbmatrix und des TFT-Layouts bestimmt. Je mehr Pixel, desto mehr Details stehen zur Verfügung. Verfügbare Bildschirmgröße, Stromverbrauch, Auflösung, Schnittstelle (Anbindung) definieren die TFT-Displays.
Die Pixel von TFT-Displays werden durch die zugrundeliegende Dichte (Auflösung) der Farbmatrix und des TFT-Layouts bestimmt. Je mehr Pixel, desto mehr Details stehen zur Verfügung. Verfügbare Bildschirmgröße, Stromverbrauch, Auflösung, Schnittstelle (Anbindung) definieren die TFT-Displays.
Der TFT-Bildschirm selbst kann kein Licht ausstrahlen wie OLED-Display, muss es mit einer Hintergrundbeleuchtung aus weißem hellem Licht verwendet werden, um das Bild zu erzeugen. Neuere Panels verwenden LED-Hintergrundbeleuchtung (lichtemittierende Dioden), um ihr Licht zu erzeugen und verbrauchen daher weniger Strom und erfordern weniger Tiefe durch das Design.
Zu den TFT-Anzeigemodulen gehören der TFT-Bildschirm, die LED-Hintergrundbeleuchtung und die Treiberschaltung.
TFT-Vorteile und Verwendungen
TFT-LCDs bieten gegenüber anderen Displaytypen (CRT, Plasma) mehrere Vorteile. Es ist leicht, dünn und energieeffizient, was Mobiltelefone, Laptops, LCD-Fernseher zum Aufhängen, flache Computermonitore und andere tragbare Geräte möglich machte. TFT-LCDs sind auch relativ preiswert, was sie in der Display-Welt dominierend macht.
Wenn wir LCD-Typ sagen, meinen wir zwei Arten von LCDs: Aktives TFT-Farbdisplay und Monochrom-Passivdisplay. Bevor das TFT-Display erfunden wurde, verwendete die Welt viele Jahre lang Passivmatrix-LCDs. Passiv-Matrix-LCD kann nur für monochrome Displays wie Taschenrechner, Uhren (nicht iWatch), Thermostate (nicht Nest), Verbrauchszähler usw. verwendet werden. Dank TFT-LCD ist die Welt bunter.
Abb. 2 Aktives TFT-Farbdisplay
Abb. 3 Passives Monochrom-LCD-Display
Neue TFT-Technologien
TFT-LCD-Technologie hatte früher Probleme mit dem Betrachtungswinkel und der langsamen Reaktionszeit. Dank neuer TFT-LCD-Bildschirmtechnologie mit IPS-Display (In-Plane-Switching) sehen wir solche Probleme auf dem Markt nicht.
Für die zukünftige Entwicklung werden die TFT-LCDs größer (146 Zoll von Samsung auf der CES'19), hohe Auflösung (8K 7680 × 4320 Pixel), Highspeed gut für Spiele, weite Blickwinkel gut genug für 170 Grad, hohes Kontrastverhältnis gut genug für die anspruchsvollsten Computermonitore in der Luftfahrt, hohe Bildqualität für die meisten kritischen Monitore der medizinischen Chirurgie, kombiniert mit PCAP (kapazitiver Touchscreen).
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