Grundlagen LCD-Monitore I: Funktionsweise von TFT-Panels

Funktionsweise eines TFTs

TFT steht für Thin Film Transistor. Dies beschreibt die eingesetzten Steuerungselemente, die aktiv die einzelnen Bildelemente ansteuern. Deshalb spricht man auch von sogenannten Aktivmatrix-TFTs.

Wie entsteht nun das Bild? Ist eigentlich ganz einfach: Man benutzt eine Scheibe mit vielen Bildpunkten und jeder dieser Bildpunkte kann in einer beliebigen Farbe leuchten. Dazu befindet sich hinter der Scheibe die Hintergrundbeleuchtung (Back Light), in der Regel sind dies mehrere Leuchtstoffröhren. Um einen Bildpunkt nun zum Leuchten zu bringen, muß lediglich dafür eine kleine "Tür", die das Licht passieren läßt, geöffnet werden. Die Technik, die dahinter steckt, ist natürlich weitaus komplizierter und aufwendiger als die einfache Erklärung von oben. LCD (Liquid Crystal Display) steht für jene Monitore, die auf Flüssigkristallen basieren. Diese können ihre Ausrichtung verändern und lassen in Abhängigkeit davon Licht passieren oder blockieren es. Wieviel Licht die LCDs letztendlich durchlassen und welche Farben entstehen, wird durch zwei Polarisationsfilter, den Farbfiltern und zwei Ausrichtungsschichten (Alignment Layer) bestimmt. Aufgebracht sind die Layer zwischen den Glasscheiben. An die Alignment Layer wird eine Spannung angelegt - es wird dadurch ein elektrisches Feld aufgebaut - das die Flüssigkristalle ausrichtet. Für jeden Bildpunkt oder Pixel gibt es diesen Aufbau quasi dreimal, für Rot, Grün und Blau - analog zu den Leuchtstoffen bei den Röhrenmodellen.

Am weitesten verbreitet sind die Twisted-Nematic-TFTs. Nachfolgend ist die Funktionsweise solcher TFTs dargestellt. Natürlich gibt es noch andere Verfahren. Diese erläutern wir in Grundlagen LCD-Monitore II: Blickwinkeltechnologien .

Bild 2a: Funktionsweise eines Standard-TFTs (twisted nematic)

Wenn keine Spannung anliegt, sind die Molekülketten um 90 Grad gedreht (twisted). Das Back Light wird durch diese Umlenkung durchgelassen.

Bild 2b: Funktionsweise eines Standard-TFTs (twisted nematic)

Liegt Spannung an, also unter Einwirkung eines elektrischen Feldes, sind die Flüssigkristalle gerade ausgerichtet. Das polarisierte Licht wird am zweiten Polarisationsfilter absorbiert. Damit kann das Licht an dieser Stelle des TFT Bildschirms nicht austreten.

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