Wie funktioniert ein TFT-Bildschirm technisch

Erkennbar ist der TFT Bildschirm an seinem unverwechselbaren Design, aber stecken in ihm nur Vorteile oder auch Nachteile? Was tummelt sich da überhaupt im Inneren eines TFT Monitors?
TFT (thin film transistor)
Bei dieser Technik handelt es sich um eine Technik für Flachbildschirme, einer Technik aus Flüssigkristallen und Dünnschichttransistoren der LCD-Technik. In dieser Ausführung steuern die Flüssigkristalle den Stromfluss in den TFT Transistors. Gestochen scharf – flimmerfrei – flach – und immer billiger – sind die Merkmale und Vorteile eines TFT Bildschirm.

Vom Aufbau her besteht ein TFT Monitor aus einem Panel und der Elektronik. Im Panel spielen sich viele Vorgänge ab, während gleichzeitig die Elektronik das ankommende Bild aus dem Computer in die Steuersignale für die Bildpunkte umrechnet und für die Hintergrundbeleuchtung verantwortlich ist. Das Panel besteht aus mehreren Schichten. Über die gesamte Bildfläche strahlt die Leuchtfolie von hinten ein gleichmäßiges Licht, welches dann auf die Glasschicht der Flüssigkristalle trifft.

Die Flüssigkristalle sind in vielen kleinen Kammern aufbewahrt und verschlossen. Sie bilden jeweils zusammen ein sogenanntes Subpixel. Liegt bei der Verwendung kein Strom an, wird das Licht aus der Hintergrundbeleuchtung von den Kristallen blockiert und das Bild auf dem TFT Monitor bleibt Schwarz.

Erst wenn man Spannung erzeugt klappt der Kristall um, mit einem leuchtenden Pünktchen, worüber sich dann noch die Farbschicht befindet. Diese Farbschicht ist in viele kleine Vierecke der Grundfarben: Rot – Blau – und Grün aufgeteilt. Bei der TFT-Technik handelt es sich um eine aktive Technik, mit Kontrastwerten von 600:1 und höher. Dadurch liegt jedes Viereck präzise über einem Kristall. Immer drei verschiedene Farben ergeben nebeneinanderliegend zusammen ein Pixel. Wünscht der Nutzer ein rotes Bild, lassen lediglich nur die Kristalle unter den roten Vierecken (Subpixel) licht durch. Das Licht bleibt Rot und alle anderen bleiben dunkel. Farbnuancen werden über verschiedene Mischverhältnisse hergestellt. Wird Orange gewünscht, lassen die roten Kristalle ein wenig Licht durch und die gelben Kristalle mit voller Kraft leuchten.

Prinzip der Hintergrundbeleuchtung
Die TFT-Zelle ist nur ein zehntel Millimeter klein, sie besteht aus mehreren unterschiedlichen Schichten, die alle von der Hintergrundbeleuchtung durchstrahlt werden. Erforderlich ist die TFT-Zelle, da es in ihr kein licht emittierendes Material gibt. Im oberen Teil der Hintergrundbeleuchtung gibt es eine Polarisationsfolie, welche das Licht in einer Polarisationsebene hindurch lässt. Die Elektroden für die Flüssigkeitsschicht sind auf einem Glassubstrat, welcher sich über der unteren Polarisationsebene befindet, angebracht.

Für die Primärfarben liegen darüber die Farbfilter und darüber auf einer Glasschicht eine weitere Polarisationsfolie. Bedingt durch die Folie wird das Licht wiederum um 90° gedreht. Diese Polarisation sorgt dafür, dass das Licht, welches die erste Polarisationsfolie durchlaufen hat, nicht von der zweiten Folie durchgelassen wird. Nach dem Durchlaufen der ersten Folie wird das Licht in einer Ebene polarisiert.

Erfährt das Licht eine 90° Drehung zwischen den beiden Polarisationsfolien, kann es die obere Folie durchlaufen. Durch schraubenförmig angeordnete Flüssigkristalle, welche sich zwischen den Elektroden befinden, bekommt es, die Drehung. Mit Anlegen eines elektrischen Feldes ändert sich das Verhalten. Durch Dünnschicht-Transistoren erfolgt die Steuerung der Flüssigkristalle.

Die Bildschirme werden auch als TFT-LCD bezeichnet. Nachteilig bei dieser Technik ist die relativ lange Ansprechzeit von mehreren Millisekunden. Dadurch entstehen bei schnellen Bewegungen Schlieren auf dem Montor.

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