Arten der TFT-LCD-Technologie

Der globale Markt für Flachbildschirme wird derzeit von TFT-LCDs (Thin Film Transistor) dominiert. Aufgrund des niedrigen Preises, der klaren Farben, der akzeptablen Betrachtungswinkel, des geringen Stromverbrauchs, des fertigungsfreundlichen Designs, der schlanken physikalischen Struktur usw. hat es CRT-VFD-Displays (Cathode-Ray Tube) VFD (Vacuum Fluorescent Display) vom Markt verdrängt und LED-Displays (Light Emitting Diode) auf große Anzeigebereiche beschränkt. TFT-LCDs werden unter anderem in Fernsehern, Computermonitoren, medizinischen Geräten, Haushaltsgeräten, Autos, Kiosken, Point-of-Sale-Terminals (POS), Low-End-Mobiltelefonen, industriellen Messgeräten, Smart Homes, Handheld-Geräten, Videospielsystemen, Projektoren, Unterhaltungselektronik und Werbung eingesetzt. Besuchen Sie unsere Wissensdatenbank für weitere Informationen zu TFT-Displays.

TFT-LCD bezieht sich auf ein LCD, das TFT-Technologie verwendet, um Bildqualitäten wie Adressierbarkeit und Kontrast zu verbessern. Ein TFT-LCD ist ein Aktivmatrix-LCD, im Gegensatz zu einem Passivmatrix-LCD oder einem einfachen, direkt gesteuerten LCD mit wenigen Segmenten und ohne TFT in jedem Pixel.

Die TFT-LCD-Technologie gibt es in einer Vielzahl von Formen. Verschiedene TFT-LCD-Technologien haben unterschiedliche Eigenschaften und Anwendungen.

TN (Twisted Nematic) Typ

Eine der ältesten und kostengünstigsten Arten der LCD-Technologie ist das TFT-LCD vom Typ TN. TN TFT-LCDs haben zwar schnelle Reaktionszeiten, aber ihre Hauptvorteile sind die schlechte Farbwiedergabe und die engen Betrachtungswinkel. Die Farben ändern sich je nach Betrachtungswinkel. Erschwerend kommt hinzu, dass es einen Betrachtungswinkel hat, der eine Graustufeninversion verursacht. Wissenschaftler und Ingenieure arbeiteten hart daran, die wichtigsten genetischen Probleme zu lösen. TN-Displays können heute deutlich besser aussehen als ältere TN-Displays von vor Jahrzehnten, aber TN TFT-LCD hat im Vergleich zu anderen TFT-LCD-Technologien schlechtere Betrachtungswinkel und Farben.

Hitachi Ltd. entwickelte 1996 das IPS (In-Plane Switching) Typ IPS TFT LCD, um den schlechten Betrachtungswinkel und die Farbwiedergabe von TN-Panels zu verbessern. Der Name leitet sich von dem Unterschied in der Drehung/dem Schalter in der Zelle zwischen TN-LCD-Panels ab. Anstatt sich senkrecht zur Plattenebene zu bewegen, bewegen sich die Flüssigkristallmoleküle parallel zu ihr. Diese Modifikation reduziert die Lichtstreuung in der Matrix, was IPS seinen charakteristischen weiten Betrachtungswinkel und seine Farbwiedergabe verleiht. Im Vergleich zu TFT-Displays vom Typ TN haben IPS-TFT-Displays jedoch eine niedrigere Panel-Übertragungsrate und höhere Produktionskosten, aber diese Mängel hindern sie nicht daran, in High-End-Display-Anwendungen verwendet zu werden, die überlegene Farben, Kontraste, Betrachtungswinkel und gestochen scharfe Bilder erfordern.

MVA-Technologie (Multi-Domain Vertical Alignment)

Fujitsu hat die MVA-Technologie (Multi-Domain Vertical Alignment) erfunden. Die Mono-Domain-VA-Technologie wird häufig in monochromen LCDs verwendet, um einen rein schwarzen Hintergrund und einen verbesserten Kontrast zu bieten. Durch die gleichmäßige Ausrichtung der Flüssigkristallmoleküle ändert sich die Helligkeit mit dem Betrachtungswinkel.

MVA löst dieses Problem, indem es bewirkt, dass die Flüssigkristallmoleküle auf einem einzelnen Pixel mehrere Richtungen haben. Dies wird erreicht, indem das Pixel in zwei oder vier Domänen unterteilt und die Flüssigkristallmoleküle mithilfe von Vorsprüngen auf den Glasoberflächen in verschiedene Richtungen gekippt werden. Die Helligkeit des LCDs kann so über einen weiten Betrachtungswinkelbereich gleichmäßig dargestellt werden.

MVA wird immer noch in einigen Anwendungen verwendet, wird aber zugunsten von IPS TFT-LCD-Displays auslaufen.

Typ AFFS (Advanced Fringe Field Switching)

Boe-Hydis aus Korea hat diese LCD-Technologie auf Basis von IPS entwickelt. Bis 2003 als Fringe Field Switching (FFS) bekannt, ist Advanced Fringe Field Switching eine IPS-ähnliche Technologie, die eine überlegene Leistung und einen überlegenen Farbraum bei hoher Leuchtkraft bietet. Lichtverlust führt zu Farbverschiebungen und -abweichungen, die durch die Optimierung des Weißraums korrigiert werden, wodurch auch die Weiß-/Grauwiedergabe verbessert wird. Hydis Technologies Co., Ltd., Korea (ehemals Hyundai Electronics, LCD Task Force) gründete AFFS.

Hydis Technologies Co., Ltd lizenzierte sein AFFS-Patent im Jahr 2004 an Hitachi Displays aus Japan. AFFS wird von Hitachi zur Herstellung von High-End-Paneelen in seiner Produktlinie verwendet. Hydis lizenzierte sein AFFS im Jahr 2006 auch an die Sanyo Epson Imaging Devices Corporation. (Referenz)

Vom Konzept her ähnelt das AFFS dem IPS; beide richten die Kristallmoleküle parallel zum Substrat aus, wodurch die Betrachtungswinkel verbessert werden. Das AFFS hingegen ist fortschrittlicher und kann den Stromverbrauch besser optimieren. Das bemerkenswerteste Merkmal von AFFS ist seine hohe Durchlässigkeit, was bedeutet, dass weniger Lichtenergie in der Flüssigkristallschicht absorbiert und mehr zur Oberfläche übertragen wird. Da IPS-TFT-LCDs in der Regel niedrigere Transmissionen haben, ist eine hellere Hintergrundbeleuchtung erforderlich. Dieser Unterschied in der Durchlässigkeit ist auf den kompakten, maximierten aktiven Zellraum des AFFS unter jedem Pixel zurückzuführen.

AFFS wird in High-End-LCD-Anwendungen wie High-End-Zellen verwendet. Telefon aufgrund seines hervorragenden Kontrasts, seiner Helligkeit und Farbstabilität.