Referat TFT-LC-Display- Geschichte, Aufbau und Funktionsprinzip, Herstellung, Ansteuerung

TFT-LC-Display

Geschichte: -Entdechung der Flüssigkristalle 1888 von T. Reinitzer

-1983 in Japan 1. Kommerzielles Produkt vorgestellt

-1993 spürbare Marktanteile

-werden den Monitor (Braunsche Röhre) ablösen

Aufbau und

Funktionsprinzip: -bei Zimmertemp. milchige Flüssigkeit

-längl. organische Moleküle

-Molek. richten sich parallel zu Längsachse aus

-enger Temperaturbereich (zwischenmolekulare Kräfte)

-durch untersch. e^- -Dichte um Molekül, achsenabhängige Beeinflussung der Polarisation des Lichts

-Moleküle werden in 90 winkliger Schraube angeordnet Polarisation des Lichts wird mitgedreht

-LC-Schicht ist von zwei um 90 gedrehten Polarisationsfiltern umgeben, parallel zur Ausrichtung der Achsen der "Schraubenmoleküle" Lichtdurchlässig

-wenn die Molek. sich in elektr. Feld befinden richten sich die Molekülachsen parallel zu Feldlinien aus keine Schraubenform Lichtundurchlässig

Herstellung:-auf Glassubstrate wird außen dünne Polyimidschicht aufgebracht

-innen wird Glassubstrat von elektr. leitender aber durchsichtiger Schicht versehen (ITO, Indiumzinnoxid)

-rotierende, mit Velour beschichtete, Bürste streckt die PI-Schicht und durch lokale Erwärmung + tangensiale Kraft wird eine gestreckte Struktur aufgerieben

-LC-Molek. richten sich nach dieser Struktur aus

-gleiches mit anderem Glassubstrat, aber um 90 gedreht schraubenförmige Anordnung der LC-Molek

-LC-Schichtdicke ist materialabhängig (5mm<d>8mm)

-Abstand geregelt durch Spacer (Dd=0,1mm maximal), werden aufgesprüht

-Zusammenkleben der Substrate außen, unter Vakuum in LC-Soße, dann steigender Druck und LC-Soße wird zw. die Substrate gepreßt

-Aufbringung der Polarisationsfolien

Ansteuerung: -eine ITO-Schicht bleibt unberührt, andere wird mit Hilfe der Fotolithografie in viele kleine Rechtecke eingeteilt

-Rechteck entspricht Pixelgröße

-auf dieses Array werden durch Belichten, Fotolacke, Atzen die Transistoren aufgebracht (TFT=Thin Film Transistor)

-Drain ist mit ITO verbunden, Gate ist mit Zeilenleitung verbunden und Source ist mit Spaltenleitung verbunden

-immer an einer Zeilenleitung liegt Spannung an

-Spaltenleitung enthält Graustufenwert in Form der Spannung (U_max kein Licht)

-Spannung wird für jeden Durchgang umgepolt um Reaktionen der verwendeten Stoffe zu verhindern

Licht: -weißes Licht wird von Leuchtstofflampe am Rand des Dislpays ausgesandt, Lichtleiter verteilt Licht durch eine Diffuser- Scheibe

-Farbfilter befinden sich auf dem Betrachter zugewandten Seite und besitzen jeweils einen TFT (RGB)

-3-5% des von der Lampe ausgestrahlten Lichts verlassen den Display zum Betrachter