Spis treści:
- 1 Grundlegende Informationen über TFT-Displays
- 2 Die kurze Geschichte der TFT-Displays
- 3 Wie funktionieren TFT-Displays?
- 4 Vorteile von TFT-Displays
- 5 Nachteile von TFT-Displays
- 6 Unterschiede zwischen TFT- und OLED-Displays
- 7 TFT-Bildschirme kompatibel mit Rasberry Pi Minicomputer
- 8 Wie wählen Sie ein TFT-Display aus?
Ein TFT-Display (Thin Film Transistor) ist eine spezielle Art von Flüssigkristallanzeige, das bis vor kurzem häufig in Fernsehern, Smartphones, Tablets und Computermonitoren verwendet wurde.
Grundlegende Informationen über TFT-Displays
Mit der Einführung von LED– und OLED-Displays ist der Anteil der TFT-Bildschirme stetig zurückgegangen. Dennoch wird die TFT-Technologie weiterhin verwendet. Das Prinzip hinter dieser Art von Display besteht darin, die Polarität des Lichts zu ändern. Dieser Effekt entsteht durch eine Veränderung der Ausrichtung der kleinen Moleküle des Flüssigkristalls, die sich unter dem Einfluss eines elektrischen Feldes bewegen.
TFT-Displays bestehen aus 4 Grundelementen. Der erste ist der Polarisationsfilter, dessen Hauptaufgabe die so genannte Vorpolarisation des Lichts ist. Das zweite Element ist eine Glaselektrode, die für die Steuerung der Ausrichtung der Flüssigkristallpartikel verantwortlich ist. Das dritte Element ist eine Schicht aus Flüssigkristall, die auf ein elektrisches Feld reagiert, indem sie die Polarisation des Lichts ändert. Die letzte Komponente ist der Lichtanalysator. Diese Unterbaugruppe hat die Aufgabe, nur Licht einer bestimmten Polarisation zu übertragen.
Die kurze Geschichte der TFT-Displays
Die Ursprünge der TFT-Displays gehen auf die zweite Hälfte des 20. Jahrhunderts zurück. Zu dieser Zeit begannen die ersten Wissenschaftler mit Dünnschichttransistoren zu experimentieren. In relativ kurzer Zeit wurden die ersten Miniatur-TFT-Displays entwickelt. Die ersten Modelle waren jedoch nur von sehr begrenztem Nutzen. Sie wurden hauptsächlich in der Wissenschaft verwendet. Anfang der 1980er Jahre. Die 1970er Jahre bedeuteten einen Durchbruch für Flüssigkristallanzeigen. Das schlanke Design in Kombination mit dem geringen Stromverbrauch führte dazu, dass die Bildschirme massenhaft in mobilen Geräten eingesetzt wurden.
In den folgenden Jahren entwickelte sich die Touch-Technologie weiter, wodurch TFT-Displays noch beliebter wurden. Die kontinuierliche Arbeit an der Verbesserung der Hintergrundbeleuchtungstechnologie hat zu Displays mit verbessertem Kontrast und längerer Lebensdauer geführt.
Wie funktionieren TFT-Displays?
Die Funktionsweise von TFT-Displays beruht auf der präzisen Steuerung der Lichtmenge, die durch die Flüssigkristallschicht gelangt. Die Steuerelemente sind Dioden, die bestimmen, welche Pixel dunkel und welche hell sein sollen. So wird das Bild erstellt.
Vorteile von TFT-Displays
TFT-Displays bieten eine hohe Bildqualität und Detailgenauigkeit. Darüber hinaus zeichnen sie sich durch ihre Fähigkeit aus, hochauflösende Bilder anzuzeigen. Ein weiterer Vorteil ist der geringe Strombedarf. Eine besondere Art von TFT-Displays sind Modelle, die mit LTPS-TFT-Technologie hergestellt werden. Die wichtigsten Vorteile dieser Modelle sind das geringe Gewicht, das schlanke Design, die breite Integration und der noch geringere Energiebedarf.
Nachteile von TFT-Displays
Zu den größten Nachteilen von TFT-Displays gehören die mittelmäßige Wiedergabe dunkler Farben und der eingeschränkte Betrachtungswinkel. Bildschirme dieses Typs sind anfällig für die Überbelichtung von Grautönen (insbesondere bei Schwarz). Außerdem neigen die Bildschirme bei längerer Anzeige eines statischen Bildes dazu, “Pixel einzubrennen”. Obwohl dieses Phänomen nicht sehr häufig auftritt, sollten Sie es im Auge behalten.
Unterschiede zwischen TFT- und OLED-Displays
Die wichtigsten Unterschiede zwischen TFT- und OLED-Displays (Organic Light Emitting Diode) liegen im Aufbau und im Betrieb. Das Prinzip der OLED-Bildschirme besteht darin, dass organische Halbleitermaterialien Licht emittieren. Licht wird erzeugt, wenn ein Strom durch diese Materialien fließt. Das bedeutet, dass jedes Pixel Licht ausstrahlt, so dass keine Hintergrundbeleuchtung erforderlich ist. Aus diesem Grund zeichnet sich das von OLED-Displays ausgegebene Bild durch tiefe Schwarztöne, hervorragenden Kontrast und weite Betrachtungswinkel aus.
Ein weiterer Unterschied zwischen TFT- und OLED-Bildschirmen ist der Produktionspreis. OLED-Modelle sind komplexer und teurer in der Herstellung und damit im Verkauf. Ein gutes Beispiel sind OLED-Fernseher, die deutlich teurer sind als Modelle mit TFT-Displays.
TFT-Bildschirme kompatibel mit Rasberry Pi Minicomputer
TFT-Resistivbildschirme, die mit bestimmten Versionen des Raspberry Pi-Minicomputers kompatibel sind, werden häufig für Heimwerkerprojekte verwendet. Je nach Modell können die Displays mit SPI- und GPIO-Kommunikationsschnittstellen ausgestattet sein. Der XPT2046-Controller hingegen ist hauptsächlich für die Verwaltung der Touch-Funktion zuständig. Auf dem Markt sind Displays mit einer Diagonale von z.B. 3,5″ und einer Auflösung von 320 x 480 Pixeln erhältlich. Sie können z.B. zur Anzeige von Text und Menüs verwendet werden.
Ebenfalls erwähnenswert sind die mit dem Rasberry Pi kompatiblen kapazitiven Bildschirme der Marke Waveshare, die vom Zero-Modell bis zu den Modellen 1A, 1B, 1B+, 2B, 3B+ und 4B reichen. Ausgewählte Modelle haben eine Diagonale von bis zu 10,1″ und eine Auflösung von 1024 px x 600 px. Im täglichen Gebrauch bedeutet dies eine hervorragende Schärfe und Detailgenauigkeit des angezeigten Bildes. Zusätzlich zum Bildschirm selbst ist eine spezielle HDMI-Steuerplatine enthalten, um die Kompatibilität mit dem Raspberry zu gewährleisten.
Wie wählen Sie ein TFT-Display aus?
Wenn Sie sich für ein bestimmtes Modell eines TFT-Displays entscheiden, sollten Sie besonders auf die technischen Parameter achten. Der erste ist die Auflösung. Je größer sie ist, desto detaillierter und klarer ist das Bild. Das gilt natürlich auch für Bildschirme mit identischer Diagonale und unterschiedlicher Auflösung.
Ein weiterer wichtiger Parameter ist der Kontrast, d.h. der Unterschied zwischen dem dunkelsten und dem hellsten Punkt des Displays. Je höher der Bildschirmkontrast, desto besser. Es lohnt sich auch, sich mit den Blickwinkeln vertraut zu machen. Dieser Parameter ist dafür verantwortlich, dass Sie den Bildschirm in verschiedenen Winkeln verwenden können, ohne dass die Qualität und Helligkeit des angezeigten Bildes beeinträchtigt wird. Weitere Parameter sind die Farbwiedergabe und die maximale Helligkeit.
