TFT Displays

Welke TFT display techniek is geschikt voor uw applicatie?

Televisies, computerschermen, tablets, notebooks en mobiele telefoons. Allen zijn tegenwoordig uitgerust met een TFT display. En dan hebben we het nog niet eens over industriële, medische, marine en automotive toepassingen. TFT is een actieve LCD techniek en is revolutionaire op het gebied van full color displays. TFT displays worden ook wel active matrix displays genoemd.
Meer weten? Wij leggen u alles uit over TFT displays.

Wat is een TFT display?

Wij leggen het uit

01.

LCD vs. TFT display: Wat is het verschil?

De termen LCD display en TFT display (of active matrix display) worden vaak door elkaar gebruikt. Maar wat is nu eigenlijk het verschil?

Een LCD display is laag in energieverbruik. Dit type display heeft een laag vloeibare kristallen (Liquid Crystals) wat tussen twee lagen polariserend materiaal zit. Achter deze lagen zit de backlight. Door het veranderen van de spanning tussen de glasplaten, draaien de kristallen zich om en laten zo meer of minder licht door. Hierdoor ontstaat wel of juist geen beeld op het display.

Een TFT display is een variatie van een LCD display. Een TFT (Thin-Film Transistor) display maakt gebruik van de thin film transistor technologie. Door deze laag toe te voegen aan een LCD wordt een beter en scherper beeld verkregen. Een TFT display is dus eigenlijk een verbeterde versie van een LCD display.

Standaard-maatwerk-v2
LCD display lagen

02.

Hoe werkt een TFT display?

Het verschil tussen TFT displays en LCD displays is nu duidelijk. Maar hoe werkt de TFT technologie? TFT staat voor Thin Film Transistor. Voor elke RGB sub pixel is een transistor geïntegreerd in het glas. Deze sub pixels kunnen daardoor individueel worden aangestuurd en aan- en uitgezet worden. Hierdoor worden er levendige kleurenbeelden met hoge resoluties ontwikkeld en geproduceerd. Bovendien is de reactietijd snel, wat voor veel fabrikanten interessant is.

Een TFT display wordt gemaakt door een dunne semi geleidende, actieve laag te combineren met een laag die werkt als een elektrische isolator. Ze worden samen met metalen contacten op een ondersteunde onderlaag gelegd.

Een LCD pixel wordt door één tot vier transistors actief aangestuurd. Door het reguleren van spanning zetten de transistors gemakkelijk de pixels aan of uit. Rode, groene en blauwe kleurfilters worden op de binnenkant van het bovenste glas gezet om kleuren te maken. De intensiteit van lichtoverdracht is door middel van kleurenfilters te reguleren. Daardoor kunnen er miljoenen kleuren op het scherm vertoond worden.

De TFT laag in het scherm vermindert crosstalk tussen pixels. Crosstalk gebeurt wanneer een signaal dat naar een pixel wordt verzonden, ook invloed heeft op de pixel ernaast. Dit maakt TFT display technologie de technologie die de beste resolutie en beeldkwaliteit biedt.

TFT’s zijn dan ook iets kostbaarder dan gewone LCD’s. TFT displays zijn vandaag de dag standaard geworden bij het produceren van LCD schermen.

TFT Display technieken

TN, MVA & IPS displays

TN TFT display (Twisted Nematic)

Een LCD bestaat onder ander uit vloeibare kristallen (Liquid Crystals). Het aansturen van deze kristallen kan op meerdere manieren gebeuren. Ook de opbouw en de manier waarop de kristallen licht doorlaten kan beïnvloed worden.

De oudste techniek die hiervoor wordt gebruikt is de TN techniek. TN staat voor Twisted Nematic, deze techniek maakt gebruik van vloeibare kristallen die de polarisatie van licht kunnen verdraaien.

Achter het scherm zorgt een polariserende laag ervoor dat het licht van het backlight in een richting wordt gepolariseerd. Als er geen spanning op de cellen wordt gezet laat een TN TFT display licht door. En worden de kristallen automatisch 90 graden gedraaid. Hierdoor verandert de polarisatie van het binnenkomende licht met 90 graden. Door een elektrische spanning op de cellen te zetten draaien de kristallen terug naar hun rechte positie. De polarisatie blijft ongemoeid en behoudt de polarisatierichting die achter de schermen is meegegeven. Een tweede polarisatiefilter voor de kristallen zorgt dat het niet verdraaide licht wordt geblokkeerd en dat de pixels zwart blijven.

Als de pixels van een TN display aan staan, blijft het beeld dus donker. Juist als de pixels uit staan laat het scherm licht door. De TN techniek heeft een snelle reactietijd en is dus ideaal voor snel bewegend beeld.

Een nadeel is dat de zichthoeken van een TN display beperkt zijn. Daarnaast is er sprake van een relatief groot kleurverloop als u het scherm van opzij bekijkt. Dit komt vooral omdat de gedraaide kristallen niet vanuit elke hoek evenveel licht doorlaten en blokkeren.

Vooral gamers gebruiken graag TN TFT displays. Zij hechten veel waarde aan de snelle reactietijd van een TN display. Omdat zij vaak recht voor het scherm zitten is de wat kleinere zichthoek voor gamers ook geen onoverkomelijk feit.

TN panel

Voordelen TN TFT displays

MVA TFT display (Multiple-domain Vertical Alignment)

MVA staat voor Multiple-domain Vertical Aligment en is de verbeterde versie van de VA techniek. VA is weer hetzelfde als de TN techniek.

Bij de MVA techniek zijn de kristallen verticaal georiënteerd waarbij zij net als bij de TN techniek haaks op het scherm bewegen. Omdat de kristallen ook altijd evenwijdig aan elkaar zijn en niet onderling verdraaien, heeft de MVA techniek ook overeenkomsten met IPS.

MVA is dus een kruising tussen de TN en IPS technieken. Hierdoor kunnen MVA TFT displays relatief snel schakelen. Kort gezegd staan de kristallen bij VA of TN aan of uit. Bij de MVA techniek kunnen de kristallen ook een beetje aan en uit staan. Hierdoor is het contrast van het display beter. Bovendien zijn de zichthoeken groter en is er een mooiere overgang in de kristallen en dus kleuren.

Samsung heeft displays uitgebracht onder de naam PVA (Pattern Vertical Alignment). Ook een vorm van de MVA techniek. PVA maakt een uitstekende kleurweergave en een groot kleurbereik mogelijk. Bovendien is de reactiesnelheid goed en heeft deze techniek kijkhoeken die de kijkhoeken van IPS benadert.

MVA panel

Voordelen MVA TFT displays

IPS TFT display (In Plane Switching)

MVA staat voor Multiple-domain Vertical Aligment en is de verbeterde versie van de VA techniek. VA is weer hetzelfde als de TN techniek.

Bij de MVA techniek zijn de kristallen verticaal georiënteerd waarbij zij net als bij de TN techniek haaks op het scherm bewegen. Omdat de kristallen ook altijd evenwijdig aan elkaar zijn en niet onderling verdraaien, heeft de MVA techniek ook overeenkomsten met IPS.

MVA is dus een kruising tussen de TN en IPS technieken. Hierdoor kunnen MVA TFT displays relatief snel schakelen. Kort gezegd staan de kristallen bij VA of TN aan of uit. Bij de MVA techniek kunnen de kristallen ook een beetje aan en uit staan. Hierdoor is het contrast van het display beter. Bovendien zijn de zichthoeken groter en is er een mooiere overgang in de kristallen en dus kleuren.

Samsung heeft displays uitgebracht onder de naam PVA (Pattern Vertical Alignment). Ook een vorm van de MVA techniek. PVA maakt een uitstekende kleurweergave en een groot kleurbereik mogelijk. Bovendien is de reactiesnelheid goed en heeft deze techniek kijkhoeken die de kijkhoeken van IPS benadert.

IPS panel

Voordelen IPS TFT displays

Maatwerk TFT display

Zo stel je je eigen TFT samen

Maatwerk of standaard

Standaard, customized of volledig custom ontwerp. Een TFT display op maat gemaakt.

Formaat

Kleine (tot 10 inch), middelgrote (tot 22 inch) en grote (vanaf 22 inch) TFT displays.

Resolutie

Welke resolutie heeft het TFT display nodig voor uw applicatie?

Helderheid & backlight

De resolutie, het backlight en omgevingslicht bepalen de helderheid van het TFT display.

Omgeving

Wordt het display binnen of buiten gebruikt? Houd rekening met de omgeving.

TFT display
TFT display-2

Interface

Welke aansluiting heeft het display nodig? SPI, I2C, RGB, LVDS of MIPI?

Contrast & kijkhoek

De applicatie bepaalt het benodigde contrast en de inkijkhoeken. Het zorgt voor een prettige kijkervaring.

Temperatuur

Moet het TFT display tegen extreme hitte of kou kunnen? Wij houden hier rekening mee.

Active area

Het actieve gebied van een display is een rand waarop geen beeld getoond wordt. Bepaal dit vooraf.

Beschikbaarheid

Hoe lang moet het TFT display beschikbaar zijn? Eenmalig? Of voor langere tijd?

Martijn Bustraan

Advies van een specialist?

Martijn Bustraan

Display specialist