TFT Aufbau und Funktion
Durch die TFT – Technologie wurde eine kleine Revolution auf dem Gebiet der Computerbildschirme und Fernseher ausgelöst. Bereits seit 2003 werden mehr LCD – Bildschirme als Röhrenmonitore verkauft, seit 2006 ist auch auf dem TV-Markt der Absatz von Flachbildschirmen (LCD und Plasma) höher der von herkömmlichen Röhrengeräten.
Schon zu Beginn des vorigen Jahrhunderts beschäftigten Forscher sich mit den Eigenschaften von Flüssigkristallen (Liquid Crystals = LC).
Am Ende der 1960er Jahre wurde in England das das Cyanobiphenil – Flüssigkristall entdeckt. Auf der Basis dieser Entdeckung wurde 1968 das erste funktionierende Display mit Flüssigkristallen (Liquid Crystal Display= LCD) in den USA entwickelt.
Flachbildschirme bestehen aus einer Vielzahl von Pixel (Bildpunkte). In jedem dieser Bildpunkte lassen sich wiederum 3 einzelne LCD – Zellen erkennen, die die Farben Rot, Grün und Blau erzeugen. Handelsübliche LCD – Monitore in durchschnittlicher Größe bestehen aus etwa 800 000 Pixel, was wiederum 2,4 Millionen LCD – Einzelzellen entspricht.Eine LCD-Zelle funktioniert nach folgendem Prinzip: Zwei transparente Platten mit einem speziellen Filter, der nur für Lichtwellen einem bestimmten Schwingungsmuster durchlässig ist, sind um 90 Grad gegeneinander verdreht. So kann kein Licht durch diese Konstruktion gelangen. Zwischen diesen Platten befinden sich die Flüssigkristallmoleküle. Diese Flüssigkristallschicht hat die physikalische Eigenschaft, die Schwingungsebene des Lichtes zu drehen. Durch die genau bemessene Dicke der Flüssigkristallschicht wird das „Licht“ um genau 90 Grad gedreht. Nun entsteht folgender Effekt: Das Licht fällt durch die erste Platte und kann normalerweise nicht durch die zweite Platte entweichen. Die Flüssigkristalle jedoch „drehen das Licht“ so, das es auch die zweite Platte passieren kann und somit lichtdurchlässig ist. Klingt etwas kompliziert, funktioniert aber. Lässt man nun Strom durch die Flüssigkristallschicht fließen, werden die Moleküle aus ihrer angestammten Position weggedreht. Dadurch kann weniger Licht mehr durch das Element gelangen und es wird dunkler. Mit der Spannung lässt sich also die Lichtdurchlässigkeit des Bildpunktes geregelt werden. Zu jeder LCD – Zelle gehört ein TFT – Element (thin film Transistor = Dünn-Film-Transistor), das die Spannung regelt, die an die Flüssigkristalle abgegeben wird.
Hinter den LCD – Elementen im Bildschirm befindet sich eine gleichmäßige Lichtquelle.
Vor jeder LCD – Zelle ist ein Farbfilter in einer der drei Grundfarben Grün, Rot und Blau. Wird nun z.B. die Zelle mit dem roten Filter mit Strom versorgt, kann das Licht aus der Hintergrundbeleuchtung nur die „rote“ LCD – Zelle durchdringen, die „blaue“ und die „grüne“ Zellen bleiben dunkel und der Bildpunkt erscheint rot.
Das LCD / TFT – Bildschirm hat gegenüber der konventionellen Kathodenstrahlröhrentechnik einige Vorteile:
- Der Stromverbrauch ist geringer
- Es entsteht keine Röntgenstrahlung
- Das Bild ist absolut flimmerfrei und gestochen scharf
- Der Bildschirm ist leichter und kann sehr viel flacher konstruiert werden.
- LCD – Bildschirme erzeugen weniger elektrische Felder als Röhrengeräte
Nachteile sind in erster Linie in einer geringeren Farbsättigung und in der aufwändigen und teuren Produktion der LCD / TFT Bildschirme zu sehen..
Durch ein Sinken der Preise und ständige Qualitätsverbesserung der Bildschirme ist davon auszugehen, das in naher Zukunft die Kathodenstrahlröhren komplett durch LCD/TFT – Flachbildschirme verdrängt werden.
Text:copyright by @ CMB-Systeme2007

