Das Funktionsprinzip von TFT-LCD
11.08.2023
1. Wie funktioniert ein TFT-LCD?
TFT ist die Abkürzung für "Thin Film Transistor" (Dünnfilmtransistor), was sich im Allgemeinen auf Dünnfilm-Flüssigkristallbildschirme bezieht, aber eigentlich auf Dünnfilmtransistoren (Matrix) - die jedes unabhängige Pixel auf dem Bildschirm "aktiv" steuern können, was der Ursprung der so genannten Aktivmatrix-TFT (Aktivmatrix-TFT) ist. Wie ist das Bild also zustande gekommen?
Das Grundprinzip ist sehr einfach: Der Bildschirm besteht aus vielen Pixeln, die Licht in jeder beliebigen Farbe aussenden können, und das Ziel kann erreicht werden, indem jedes Pixel so gesteuert wird, dass es die entsprechende Farbe anzeigt. Bei TFT-LCDs wird in der Regel die Hintergrundbeleuchtungstechnologie verwendet. Um die Farbe und Helligkeit jedes Pixels genau zu steuern, muss hinter jedem Pixel ein shutterähnlicher Schalter eingebaut werden. Wenn die "Jalousie" geöffnet ist, kann Licht durchgelassen werden, während " Wenn die Jalousie geschlossen ist, kann kein Licht durchgelassen werden. Natürlich ist die technische Umsetzung in Wirklichkeit nicht so einfach wie gesagt. LCD (Liquid Crystal Display) nutzt die Eigenschaften von Flüssigkristallen (flüssig, wenn sie erhitzt werden, und kristallisiert zu einem Festkörper, wenn sie abgekühlt werden). Im Allgemeinen gibt es drei Formen von Flüssigkristallen:
Lehmartige smektische Flüssigkristalle
Fadenförmige (nematische) Flüssigkristalle, die dünnen Streichhölzern ähneln
Cholestische Flüssigkristalle
Flüssigkristallbildschirme verwenden Filamente, und wenn sich die äußere Umgebung ändert, ändert sich auch ihre Molekularstruktur, so dass sie unterschiedliche physikalische Eigenschaften haben - sie lassen Licht durch oder blockieren Licht, wie zum Beispiel die Jalousien.
Da jeder die drei Grundfarben kennt, muss jedes Pixel auf dem Bildschirm aus drei ähnlichen, oben beschriebenen Grundkomponenten bestehen, die jeweils die drei Farben Rot, Grün und Blau steuern.
Am häufigsten wird heute eine verdrillte nematische TFT-Flüssigkristallanzeige verwendet. Die existierenden Technologien sind sehr unterschiedlich und werden in Teil II ausführlich beschrieben.
Auf der oberen und unteren Schicht befinden sich Rillen, wobei die Rillen der oberen Schicht in Längsrichtung und die der unteren Schicht in Querrichtung angeordnet sind. Wenn sich der Flüssigkristall ohne Spannung in einem natürlichen Zustand befindet, wird das von der lichtemittierenden Schicht ausgestrahlte Licht, nachdem es die Zwischenschicht passiert hat, um 90 Grad verdreht, so dass es problemlos durch die untere Schicht hindurchtreten kann.
Wenn eine Spannung zwischen den beiden Schichten angelegt wird, entsteht ein elektrisches Feld, und die Flüssigkristalle werden vertikal ausgerichtet, so dass das Licht nicht verdreht wird - das Ergebnis ist, dass das Licht nicht durch die unteren Schichten dringen kann.
2.TFT-Pixelstruktur:
Die Farbfilter sind in drei Typen unterteilt: Rot, Grün und Blau je nach Farbe, die auf dem Glassubstrat angeordnet sind, um eine Gruppe (Punktabstand) zu bilden, die einem Pixel entspricht. Jeder monochromatische Filter wird als Sub-Pixel (Sub-Pixel) bezeichnet. ). Das heißt, wenn ein TFT-Display eine maximale Auflösung von 1280×1024 unterstützt, sind mindestens 1280×3×1024 Subpixel und Transistoren erforderlich. Bei einem 15-Zoll-TFT-Display (1024×768) ist ein Pixel etwa 0,0188 Zoll (entspricht 0,30 mm) groß, und bei einem 18,1-Zoll-TFT-Display (1280×1024) sind es 0,011 Zoll (entspricht 0,28 mm).
Wie wir alle wissen, sind die Pixel für die Anzeige entscheidend, und je kleiner jedes Pixel ist, desto größer ist die maximale Auflösung, die die Anzeige erreichen kann. Aufgrund der begrenzten physikalischen Eigenschaften von Transistoren beträgt die Größe jedes TFT-Pixels derzeit jedoch nur 0,297 mm (0,0117 Zoll), so dass die maximale Auflösung für einen 15-Zoll-Bildschirm nur 1280×1024 beträgt.
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