Flüssigkristallanzeige

Reflektierende verdrehte Nematik Flüssigkristall Anzeige
  1. Polarisationsfilter Filmen Sie mit einer vertikalen Achse, um Licht zu polarisieren, wenn es eintritt.
  2. Glassubstrat mit Ito Elektroden. Die Formen dieser Elektroden bestimmen die Formen, die angezeigt werden, wenn das LCD eingeschaltet ist. Die auf der Oberfläche geätzten vertikalen Grate sind glatt.
  3. Twisted Nematic Flüssigkristall.
  4. Glassubstrat mit gemeinsamem Elektrodenfilm (ITO) mit horizontalen Kämmen, um sich mit dem horizontalen Filter auszurichten.
  5. Polarisierender Filterfilm mit einer horizontalen Achse, um Licht zu blockieren/zu passieren.
  6. Reflektierende Oberfläche, um Licht zurück an den Betrachter zu senden. (In einem hinterleuchteten LCD wird diese Schicht durch eine Lichtquelle ersetzt oder ergänzt.)

A Flüssigkristallanzeige (LCD) ist ein Flachbildschirm oder andere elektronisch moduliertes optisches Gerät das verwendet die lichtmodulierenden Eigenschaften von Flüssigkristalle kombiniert mit Polarisatoren. Flüssigkristalle emittieren nicht direkt Licht,[1] Stattdessen mit a Hintergrundbeleuchtung oder Reflektor Bilder in Farbe zu produzieren oder einfarbig.[2] LCDs sind verfügbar, um willkürliche Bilder (wie in einer allgemeinen Computeranzeige) oder mit geringen Informationsgehalt zu fixieren, die angezeigt oder versteckt werden können. Zum Beispiel: voreingestellte Wörter, Ziffern und seven-segment displaysWie in einer digitalen Uhr sind alles gute Beispiele für Geräte mit diesen Displays. Sie verwenden dieselbe Grundtechnologie, außer dass willkürliche Bilder aus einer kleinen Matrix aus kleiner Pixel, während andere Displays größere Elemente haben. LCDs können je nach Polarisator -Anordnung normalerweise (positiv) oder aus (negativ) sein. Zum Beispiel hat ein charakter positives LCD mit Hintergrundbeleuchtung schwarze Schrift auf einem Hintergrund, der die Farbe der Hintergrundbeleuchtung ist, und ein Charakter -negatives LCD hat einen schwarzen Hintergrund, wobei die Buchstaben die gleiche Farbe wie die Hintergrundbeleuchtung haben. Optische Filter werden auf blauen LCDs zu Weiß hinzugefügt, um ihnen ihr charakteristisches Erscheinungsbild zu verleihen.

LCDs werden in einer Vielzahl von Anwendungen verwendet, einschließlich LCD -Fernseher, Computermonitore, Instrumententafeln, Flugzeug -Cockpit -Displaysund Innen- und Außenbeschilderung. Kleine LCD -Bildschirme sind häufig in LCD -Projektoren und tragbare Verbrauchergeräte wie z. Digitalkameras, Uhren, Digitale Uhren, Taschenrechner, und Mobiltelefone, einschließlich Smartphones. LCD -Bildschirme werden ebenfalls verwendet Unterhaltungselektronik Produkte wie DVD -Spieler, Videospielgeräte und Uhren. LCD -Bildschirme haben schwere, sperrig ersetzt Kathodenstrahlröhre (CRT) zeigt in fast allen Anwendungen an. LCD -Bildschirme sind in einer größeren Reihe von Bildschirmgrößen erhältlich als CRT und Plasmaanzeigen, mit LCD -Bildschirmen in Größen von winzig Digitale Uhren zu sehr groß Fernsehempfänger. LCDs werden langsam durch ersetzt durch Oleds, die leicht zu verschiedenen Formen verarbeitet werden können und eine geringere Reaktionszeit, einen breiteren Farbspielraum, praktisch unendlichen Farbkontrast und Betrachtungswinkel, niedrigeres Gewicht für eine gegebene Anzeigegröße und ein schlankeres Profil (weil OLEDs ein einzelnes Glas oder eine Plastikplastik verwenden Während LCDs zwei Glastafel verwenden; die Dicke der Paneele nimmt mit der Größe zu, aber der Anstieg ist auf LCDs eher spürbar) und potenziell niedrigeren Stromverbrauch (da das Display nur "auf" ist, wenn es erforderlich ist und es keine Hintergrundbeleuchtung gibt). OLEDs sind jedoch aufgrund der sehr teuren Elektrolumineszenzmaterialien oder -Phosphoren, die sie verwenden, für eine bestimmte Anzeigegröße teurer. Aufgrund der Verwendung von Phosphoren leiden OLEDs auch unter dem Einbrennen von Screen und es gibt derzeit keine Möglichkeit, OLED-Displays zu recyceln, während LCD-Panels recycelt werden können, obwohl die zum Recyceln von LCDs erforderliche Technologie noch nicht weit verbreitet ist. Versuche, die Wettbewerbsfähigkeit von LCDs aufrechtzuerhalten, sind Quantenpunktanzeigen, vermarktet als SUHD, QLED oder Triluminos, die mit blauem LED-Hintergrundbeleuchtung und einem Quanten-Dot-Verbesserungsfilm (QDEF) ausgestellt werden, der einen Teil des blauen Lichts in Rot und Grün umwandelt und eine ähnliche Leistung wie eine OLED-Anzeige zu einem niedrigeren Preis bietet. Aber die Quantenpunktschicht, die diese zeigt, kann ihre Eigenschaften noch nicht recycelt werden.

Da LCD -Bildschirme keine Phosphoren verwenden, leiden sie selten Bildbrand Wenn ein statisches Bild für lange Zeit auf einem Bildschirm angezeigt wird, z. B. im Tischrahmen für einen Flugplan für Flugpläne auf einem Innenschild. LCDs sind jedoch anfällig für Bilddauer.[3] Der LCD-Bildschirm ist energieeffizienter und kann sicherer als ein CRT entsorgt werden. Mit seinem niedrigen Stromverbrauch ermöglicht es, dass er in verwendet wird Batterie-Fotiert elektronisch Ausrüstung effizienter als ein CRT sein kann. Bis 2008 übertraf der jährliche Umsatz von Fernsehern mit LCD -Bildschirmen den Umsatz von CRT -Einheiten weltweit, und die CRT wurde für die meisten Zwecke veraltet.

Allgemeine Eigenschaften

Ein LCD -Bildschirm, der als Benachrichtigungspanel für Reisende verwendet wird

Jeder Pixel eines LCD besteht typischerweise aus einer Schicht von Moleküle zwischen zwei ausgerichtet transparent Elektroden, oft aus Indium-Tinoxid (ITO) und zwei Polarisierung Filter (Parallele und senkrechte Polarisatoren), deren Übertragungsachsen (in den meisten Fällen) senkrecht zueinander sind. Ohne das Flüssigkristall Zwischen den polarisierenden Filtern würde das Licht durch den ersten Filter durch den zweiten (gekreuzten) Polarisator blockiert. Vor an elektrisches Feld wird angewendet, die Ausrichtung der Flüssigkeitskristallmoleküle wird durch die Ausrichtung an den Oberflächen von Elektroden bestimmt. In einer verdrehten nematischen (TN) -Verrichtung sind die Richtungen der Oberflächenausrichtungen an den beiden Elektroden senkrecht zueinander, und so anordnen sich die Moleküle in a helikal Struktur oder Wendung. Dies induziert die Rotation der Polarisation des einfallenden Lichts, und das Gerät erscheint grau. Wenn die angelegte Spannung groß genug ist, sind die flüssigen Kristallmoleküle in der Mitte der Schicht fast vollständig aufgeschrieben und die Polarisation der einfallendes Licht wird nicht gedreht, wenn es durch die flüssige Kristallschicht verläuft. Dieses Licht wird dann hauptsächlich polarisiert aufrecht zum zweiten Filter und somit blockiert und die Pixel wird schwarz erscheinen. Durch Steuern der über die flüssigen Kristallschicht in jedem Pixel angelegten Spannung kann Licht in unterschiedlichen Mengen durchlaufen werden, wodurch unterschiedliche Graustufen bestehen.

Die chemische Formel der in LCDs verwendeten Flüssigkristalle kann variieren. Formeln können patentiert werden.[4] Ein Beispiel ist eine Mischung aus 2- (4-alkoxyphenyl) -5-Alkylpyrimidin mit Cyanobiphenyl, patentiert von Merck und Sharp Corporation. Das Patent, das diese spezifische Mischung bedeckte, ist abgelaufen.[5]

Die meisten Farb -LCD -Systeme verwenden dieselbe Technik, wobei Farbfilter zur Erzeugung von rot, grün und blauen Subpixeln verwendet werden. Die LCD -Farbfilter werden mit a hergestellt Photolithographie Prozess auf großen Glasblättern, die später mit anderen Glasblättern mit einem TFT -Array, Abstandshaltern und flüssigem Kristall geklebt sind und mehrere Farb -LCDs erzeugen, die dann voneinander geschnitten und mit Polarisatorblättern laminiert werden. Es werden rote, grüne, blaue und schwarze Photoresistern (Widerstand) verwendet. Alle Widerstände enthalten ein fein gemahlenes Pulverpigment, wobei die Partikel nur 40 Nanometer durchführen. Der schwarze Widerstand ist der erste, der angewendet wird; Dies erzeugt ein schwarzes Netz (in der Branche als schwarze Matrix bekannt), das rote, grüne und blaue Subpixel voneinander trennen, wobei die Kontrastverhältnisse zunehmen und das Licht nicht von einem Subpixel auf andere umgebende Subpixel austreten.[6] Nachdem der schwarze Resist in einem Ofen getrocknet und UV -Licht durch eine Fotomaske ausgesetzt wurde, werden die nicht exponierten Bereiche weggewaschen, wodurch ein schwarzes Netz entsteht. Dann wird der gleiche Vorgang mit den verbleibenden Widerständen wiederholt. Dies füllt die Löcher im schwarzen Netz mit ihren entsprechenden farbigen Widerständen.[7][8][9][10][11][12][13][14][15][16][17][18][19][20] Eine weitere Methode der Farbgeneration, die in frühen Farbpdas und einigen Taschenrechnern verwendet wurde, wurde durch Variieren der Spannung in a durchgeführt Super-Twisted Nematic LCD, wobei die variable Verdrehung zwischen strengeren Platten zu einer unterschiedlichen doppelten Brechung führt Birrbrecherso ändern Sie den Farbton.[21] Sie waren normalerweise auf 3 Farben pro Pixel beschränkt: orange, grün und blau.[22]

LCD in einem Texas Instruments Calculator mit oberem Polarisator, der vom Gerät entfernt und oben platziert ist, so dass die oberen und unteren Polarisatoren senkrecht sind. Infolgedessen sind die Farben invertiert.

Der optische Effekt eines TN-Geräts im Spannungszustand hängt weitaus weniger von Schwankungen der Gerätedicke ab als im Spannungszustand. Aus diesem Grund wird TN mit geringem Informationsgehalt angezeigt und es werden normalerweise keine Hintergrundbeleuchtung zwischen gekreuzten Polarisatoren betrieben, so dass sie ohne Spannung hell erscheinen (das Auge ist viel empfindlicher gegenüber Variationen im dunklen Zustand als im hellen Zustand). Da die meisten LCDs aus der Zeit 2010 in Fernsehgeräten, Monitoren und Smartphones verwendet werden, verfügen sie über hochauflösende Matrix-Arrays von Pixeln, um beliebige Bilder anzuzeigen, indem sie die Hintergrundbeleuchtung mit einem dunklen Hintergrund verwenden. Wenn kein Bild angezeigt wird, werden unterschiedliche Anordnungen verwendet. Zu diesem Zweck werden TN -LCDs zwischen parallelen Polarisatoren betrieben, während IPS LCDS Feature Crosed Polarizer. In vielen Anwendungen haben IPS -LCDs TN LCDs ersetzt, insbesondere in Smartphones. Sowohl das flüssige Kristallmaterial als auch das Material der Ausrichtungsschicht enthalten ionische Verbindungen. Wenn für einen langen Zeitraum ein elektrisches Feld einer bestimmten Polarität angewendet wird, wird dieses ionische Material von den Oberflächen angezogen und verschlechtert die Geräteleistung. Dies wird entweder durch Anwenden eines vermieden Wechselstrom oder durch Umkehrung der Polarität des elektrischen Feldes bei der Behebung des Geräts (die Reaktion der flüssigen Kristallschicht ist unabhängig von der Polarität des angelegten Feldes identisch).

Eine Casio Alarm Chrono Digital Watch mit LCD

Zeigt für eine kleine Anzahl einzelner Ziffern oder fester Symbole an (wie in Digitale Uhren und Taschenrechner) kann für jedes Segment mit unabhängigen Elektroden implementiert werden.[23] Dagegen voll alphanumerisch oder variable Grafiken werden normalerweise mit Pixeln implementiert, die als Matrix angeordnet sind, die aus elektrisch verbundenen Zeilen auf einer Seite der LC -Schicht und auf der anderen Seite bestehen, wodurch es möglich ist, jedes Pixel an den Kreuzungen anzusprechen. Die allgemeine Methode der Matrixadressierung besteht darin, nacheinander eine Seite der Matrix zu adressieren, beispielsweise durch die Auswahl der Zeilen einzeln und die Anwendung der Bildinformationen auf der anderen Seite an den Spalten Zeilen-für-Reihen. Einzelheiten zu den verschiedenen Matrixadressierungsschemata finden Sie unter passive-matrix and active-matrix addressed LCDs.

LCDs zusammen mit OLED displays, are manufactured in Saubere zimmer borrowing techniques from semiconductor manufacturing and using large sheets of glass whose size has increased over time. Several displays are manufactured at the same time, and then cut from the sheet of glass, also known as the mother glass or LCD glass substrate. The increase in size allows more displays or larger displays to be made, just like with increasing Wafer sizes in semiconductor manufacturing. The glass sizes are as follows:

LCD-Glass-sizes-generation
Generation Length [mm] Height [mm] Year of introduction Verweise
Gen 1 200–300 200–400 1990 [24][25]
GEN 2 370 470
GEN 3 550 650 1996–1998 [26]
GEN 3.5 600 720 1996 [25]
GEN 4 680 880 2000–2002 [25][26]
GEN 4.5 730 920 2000–2004 [27]
GEN 5 1100 1250–1300 2002–2004 [25][26]
GEN 5.5 1300 1500
GEN 6 1500 1800–1850 2002–2004 [25][26]
GEN 7 1870 2200 2003 [28][29]
GEN 7.5 1950 2250 [25]
GEN 8 2160 2460 [29]
GEN 8.5 2200 2500 2007–2016 [30][31]
GEN 8.6 2250 2600 2016 [31]
GEN 10 2880 3130 2009 [32]
GEN 10.5 (also known as GEN 11) 2940 3370 2018[33] [34]

Until Gen 8, manufacturers would not agree on a single mother glass size and as a result, different manufacturers would use slightly different glass sizes for the same generation. Some manufacturers have adopted Gen 8.6 mother glass sheets which are only slightly larger than Gen 8.5, allowing for more 50 and 58 inch LCDs to be made per mother glass, specially 58 inch LCDs, in which case 6 can be produced on a Gen 8.6 mother glass vs only 3 on a Gen 8.5 mother glass, significantly reducing waste.[31] The thickness of the mother glass also increases with each generation, so larger mother glass sizes are better suited for larger displays. An LCD Module (LCM) is a ready-to-use LCD with a backlight. Thus, a factory that makes LCD Modules does not necessarily make LCDs, it may only assemble them into the modules. LCD glass substrates are made by companies such as Agc Inc., Corning Inc., und Nippon Electric Glass.

Geschichte

The origins and the complex history of liquid-crystal displays from the perspective of an insider during the early days were described by Joseph A. Castellano in Liquid Gold: The Story of Liquid Crystal Displays and the Creation of an Industry.[35] Another report on the origins and history of LCD from a different perspective until 1991 has been published by Hiroshi Kawamoto, available at the IEEE History Center.[36] A description of Swiss contributions to LCD developments, written by Peter J. Wild, can be found at the Wiki für Ingenieur- und Technologiegeschichte.[37]

Hintergrund

1888,[38] Friedrich Reinitzer (1858–1927) discovered the liquid crystalline nature of cholesterol extracted from carrots (that is, two melting points and generation of colors) and published his findings at a meeting of the Vienna Chemical Society on May 3, 1888 (F. Reinitzer: Beiträge zur Kenntniss des Cholesterins, Monatshefte für Chemie (Wien) 9, 421–441 (1888)).[39] Im Jahr 1904, Otto Lehmann veröffentlichte seine Arbeiten "Flüssige Kristalle" (Liquid Crystals). 1911, Charles Mauguin first experimented with liquid crystals confined between plates in thin layers.

Im Jahr 1922, Georges Friedel described the structure and properties of liquid crystals and classified them in three types (nematics, smectics and cholesterics). Im Jahr 1927, Vsevolod frederiks devised the electrically switched light valve, called the Frédericksz Übergang, the essential effect of all LCD technology. 1936 die Marconi Wireless Telegraph company patented the first practical application of the technology, "The Liquid Crystal Light Valve". In 1962, the first major English language publication Molecular Structure and Properties of Liquid Crystals was published by Dr. George W. Gray.[40] In 1962, Richard Williams of RCA found that liquid crystals had some interesting electro-optic characteristics and he realized an electro-optical effect by generating stripe-patterns in a thin layer of liquid crystal material by the application of a voltage. This effect is based on an electro-hydrodynamic instability forming what are now called "Williams domains" inside the liquid crystal.[41]

Das Mosfet (Metalle-Oxid-Sämiener-Feld-Effekt-Transistor) wurde durch erfunden von Mohamed M. Atalla und Dawon Kahng bei Bell Labs in 1959, and presented in 1960.[42][43] Building on their work with MOSFETs, Paul K. Weimer bei RCA entwickelte die Dünnfilmtransistor (TFT) in 1962.[44] It was a type of MOSFET distinct from the standard bulk MOSFET.[45]

1960er Jahre

Im Jahr 1964, George H. Heilmeier, then working at the RCA laboratories on the effect discovered by Williams achieved the switching of colors by field-induced realignment of dichroic dyes in a homeotropically oriented liquid crystal. Practical problems with this new electro-optical effect made Heilmeier continue to work on scattering effects in liquid crystals and finally the achievement of the first operational liquid-crystal display based on what he called the dynamic scattering mode (DSM). Application of a voltage to a DSM display switches the initially clear transparent liquid crystal layer into a milky turbid state. DSM displays could be operated in transmissive and in reflective mode but they required a considerable current to flow for their operation.[46][47][48][49] George H. Heilmeier was inducted in the National Inventors Hall of Fame[50] and credited with the invention of LCDs. Heilmeier's work is an IEEE Meilenstein.[51]

In the late 1960s, pioneering work on liquid crystals was undertaken by the UK's Royal Radar Establishment bei Malvern, England. The team at RRE supported ongoing work by George William Gray and his team at the Universität von Hull who ultimately discovered the cyanobiphenyl liquid crystals, which had correct stability and temperature properties for application in LCDs.

Die Idee von a Tft-based liquid-crystal display (LCD) was conceived by Bernard Lechner von RCA -Labors 1968.[52] Lechner, F.J. Marlowe, E.O. Nester and J. Tults demonstrated the concept in 1968 with an 18x2 matrix dynamic scattering mode (DSM) LCD that used standard discrete Mosfets.[53]

1970er Jahre

On December 4, 1970, the twisted nematic field effect (TN) in liquid crystals was filed for patent by Hoffmann-LaRoche in der Schweiz, (Swiss patent No. 532 261) mit Wolfgang Helfrich und Martin Schatt (then working for the Central Research Laboratories) listed as inventors.[46] Hoffmann-La Roche licensed the invention to Swiss manufacturer Brown, Boveri & Cie, es ist Joint Venture partner at that time, which produced TN displays for wristwatches and other applications during the 1970s for the international markets including the Japanese electronics industry, which soon produced the first digital quartz wristwatches with TN-LCDs and numerous other products. James Fergason, while working with Sardari Arora and Alfred Saupe bei Kent State University Flüssigkristallinstitut, filed an identical patent in the United States on April 22, 1971.[54] In 1971, the company of Fergason, ILIXCO (jetzt LXD integriert), produced LCDs based on the TN-effect, which soon superseded the poor-quality DSM types due to improvements of lower operating voltages and lower power consumption. Tetsuro Hama and Izuhiko Nishimura of Seiko received a US patent dated February 1971, for an electronic wristwatch incorporating a TN-LCD.[55] In 1972, the first wristwatch with TN-LCD was launched on the market: The Gruen Teletime which was a four digit display watch.

In 1972, the concept of the active-matrix thin-film transistor (TFT) liquid-crystal display panel was prototyped in the United States by T. Peter BrodyTeam mit Westinghouse, in Pittsburgh, Pennsylvania.[56] In 1973, Brody, J. A. Asars and G. D. Dixon at Westinghouse Research Laboratories demonstrated the first Dünnfilmtransistor-Flüssigkeitskristallanzeige (TFT LCD).[57][58] Ab 2013, all modern hohe Auflösung and high-quality electronic visual display devices use TFT-based aktive Matrix Anzeigen.[59] Brody and Fang-Chen Luo demonstrated the first flat active-matrix liquid-crystal display (AM LCD) in 1974, and then Brody coined the term "active matrix" in 1975.[52]

1972 North American Rockwell Microelectronics Corp introduced the use of DSM LCDs for Taschenrechner for marketing by Lloyds Electronics Inc, though these required an internal light source for illumination.[60] Sharp Corporation followed with DSM LCDs for pocket-sized calculators in 1973[61] and then mass-produced TN LCDs for watches in 1975.[62] Other Japanese companies soon took a leading position in the wristwatch market, like Seiko and its first 6-digit TN-LCD quartz wristwatch, and Casio’s ‘Casiotron’. Color LCDs based on Guest-Host interaction were invented by a team at RCA in 1968.[63] A particular type of such a color LCD was developed by Japan's Sharp Corporation in the 1970s, receiving patents for their inventions, such as a patent by Shinji Kato and Takaaki Miyazaki in May 1975,[64] and then improved by Fumiaki Funada and Masataka Matsuura in December 1975.[65] TFT LCDs similar to the prototypes developed by a Westinghouse team in 1972 were patented in 1976 by a team at Sharp consisting of Fumiaki Funada, Masataka Matsuura, and Tomio Wada,[66] then improved in 1977 by a Sharp team consisting of Kohei Kishi, Hirosaku Nonomura, Keiichiro Shimizu, and Tomio Wada.[67] However, these TFT-LCDs were not yet ready for use in products, as problems with the materials for the TFTs were not yet solved.

1980er Jahre

In 1983, researchers at Brown, Boveri & Cie (BBC) Research Center, Schweizerfand die super-twisted nematic (STN) structure zum passive matrix-addressed LCDs. H. Amstutz et al. were listed as inventors in the corresponding patent applications filed in Switzerland on July 7, 1983, and October 28, 1983. Patents were granted in Switzerland CH 665491, Europe EP 0131216,[68] U.S. Patent 4,634,229 and many more countries. In 1980, Brown Boveri started a 50/50 joint venture with the Dutch Philips company, called Videlec.[69] Philips had the required know-how to design and build integrated circuits for the control of large LCD panels. In addition, Philips had better access to markets for electronic components and intended to use LCDs in new product generations of hi-fi, video equipment and telephones. In 1984, Philips researchers Theodorus Welzen and Adrianus de Vaan invented a video speed-drive scheme that solved the slow response time of STN-LCDs, enabling high-resolution, high-quality, and smooth-moving video images on STN-LCDs.[70] In 1985, Philips inventors Theodorus Welzen and Adrianus de Vaan solved the problem of driving high-resolution STN-LCDs using low-voltage (CMOS-based) drive electronics, allowing the application of high-quality (high resolution and video speed) LCD panels in battery-operated portable products like notebook computers and mobile phones.[71] In 1985, Philips acquired 100% of the Videlec AG company based in Switzerland. Afterwards, Philips moved the Videlec production lines to the Netherlands. Years later, Philips successfully produced and marketed complete modules (consisting of the LCD screen, microphone, speakers etc.) in high-volume production for the booming mobile phone industry.

The first color LCD -Fernseher were developed as Handschernfernseher in Japan. 1980,, Hattori Seiko's R&D group began development on color LCD pocket televisions.[72] 1982,, Seiko Epson released the first LCD television, the Epson TV Watch, a wristwatch equipped with a small active-matrix LCD television.[73][74] Sharp Corporation introduced Punktmatrix TN-LCD in 1983.[62] In 1984, Epson released the ET-10, the first full-color, pocket LCD television.[75] Das selbe Jahr, Citizen Watch,[76] introduced the Citizen Pocket TV,[72] a 2.7-inch color LCD TV,[76] with the first commercial TFT LCD.[72] In 1988, Sharp demonstrated a 14-inch, active-matrix, full-color, full-motion TFT-LCD. This led to Japan launching an LCD industry, which developed large-size LCDs, including TFT Computermonitore and LCD televisions.[77] Epson developed the 3LCD projection technology in the 1980s, and licensed it for use in projectors in 1988.[78] Epson's VPJ-700, released in January 1989, was the world's first kompakt, volle Farbe LCD -Projektor.[74]

1990er Jahre

In 1990, under different titles, inventors conceived electro optical effects as alternatives to twisted nematic field effect LCDs (TN- and STN- LCDs). One approach was to use interdigital electrodes on one glass substrate only to produce an electric field essentially parallel to the glass substrates.[79][80] To take full advantage of the properties of this In Plane Switching (IPS) technology further work was needed. After thorough analysis, details of advantageous embodiments are filed in Deutschland by Guenter Baur et al. and patented in various countries.[81][82] The Fraunhofer Institute ISE in Freiburg, where the inventors worked, assigns these patents to Merck KGaA, Darmstadt, a supplier of LC substances. In 1992, shortly thereafter, engineers at Hitachi work out various practical details of the IPS technology to interconnect the thin-film transistor array as a matrix and to avoid undesirable stray fields in between pixels.[83][84]

Hitachi also improved the viewing angle dependence further by optimizing the shape of the electrodes (Super IPS). NEC and Hitachi become early manufacturers of active-matrix addressed LCDs based on the IPS technology. This is a milestone for implementing large-screen LCDs having acceptable visual performance for flat-panel computer monitors and television screens. In 1996, Samsung developed the optical patterning technique that enables multi-domain LCD. Multi-domain and In Plane Switching subsequently remain the dominant LCD designs through 2006.[85] In the late 1990s, the LCD industry began shifting away from Japan, towards Südkorea und Taiwan,[77] which later shifted to China.

2000er bis 2010s

In 2007 the image quality of LCD televisions surpassed the image quality of cathode-ray-tube-based (CRT) TVs.[86] In the fourth quarter of 2007, LCD televisions surpassed CRT TVs in worldwide sales for the first time.[87] LCD TVs were projected to account 50% of the 200 million TVs to be shipped globally in 2006, according to Displaybank.[88][89] Im Oktober 2011, Toshiba announced 2560 × 1600 pixels on a 6.1-inch (155 mm) LCD panel, suitable for use in a Tablet,[90] especially for Chinese character display. The 2010s also saw the wide adoption of TGP (Tracking Gate-line in Pixel), which moves the driving circuitry from the borders of the display to in between the pixels, allowing for narrow bezels.[91] LCDs can be made transparent and flexible, but they cannot emit light without a backlight like OLED and microLED, which are other technologies that can also be made flexible and transparent.[92][93][94][95] Special films can be used to increase the viewing angles of LCDs.[96][97]

Im Jahr 2016, Panasonic developed IPS LCDs with a contrast ratio of 1,000,000:1, rivaling OLEDs. This technology was later put into mass production as dual layer, dual panel or LMCL (Light Modulating Cell Layer) LCDs. The technology uses 2 liquid crystal layers instead of one, and may be used along with a mini-LED backlight and quantum dot sheets.[98][99][100][101][102][103]

Erleuchtung

Since LCDs produce no light of their own, they require external light to produce a visible image.[104][105] In a transmissive type of LCD, the light source is provided at the back of the glass stack and is called a Hintergrundbeleuchtung. Active-matrix LCDs are almost always backlit.[106][107] Passive LCDs may be backlit but many use a reflector at the back of the glass stack to utilize ambient light. Transflective LCDs combine the features of a backlit transmissive display and a reflective display.

The common implementations of LCD backlight technology are:

18 parallel CCFLs as backlight for a 42-inch (106 cm) LCD TV
  • CCFL: The LCD panel is lit either by two kalte Kathode Fluoreszenzlampen placed at opposite edges of the display or an array of parallel CCFLs behind larger displays. A diffuser (made of PMMA acrylic plastic, also known as a wave or light guide/guiding plate[108][109]) then spreads the light out evenly across the whole display. For many years, this technology had been used almost exclusively. Unlike white LEDs, most CCFLs have an even-white spectral output resulting in better color gamut for the display. However, CCFLs are less energy efficient than LEDs and require a somewhat costly Wandler to convert whatever DC voltage the device uses (usually 5 or 12 V) to ≈1000 V needed to light a CCFL.[110] The thickness of the inverter transformers also limits how thin the display can be made.
  • EL-WLED: Das LCD-Panel wird von einer Reihe weißer LEDs beleuchtet, die an einem oder mehreren Rändern des Bildschirms platziert sind. Anschließend wird ein Lichtdiffusor (Lichtführerplatte, LGP) verwendet, um das Licht gleichmäßig auf das gesamte Display zu verteilen, ähnlich wie die kandlitbeleuchteten CCFL-LCD-Hintergrundbeleuchtung. Der Diffusor besteht aus PMMA -Plastik oder Spezialglas, PMMA wird in den meisten Fällen verwendet, da er robust ist, während Spezialglas verwendet wird, wenn die Dicke des LCD von vor allem wichtig ist, da er beim Erhitzen nicht so stark expandiert oder Feuchtigkeit ausgesetzt, wodurch LCDs nur 5 mm dick sein können. Quantenpunkte können als Quantenpunktverstärkungsfilm (qdef .[108] As of 2012, this design is the most popular one in desktop computer monitors. It allows for the thinnest displays. Some LCD monitors using this technology have a feature called dynamic contrast, invented by Philips researchers Douglas Stanton, Martinus Stroomer and Adrianus de Vaan[111] Verwendung von PWM (Pulsbreitenmodulation, eine Technologie, bei der die Intensität der LEDs konstant gehalten wird, aber die Helligkeitsanpassung wird erreicht, indem ein Zeitintervall des Blinkens dieser Lichtintensitätsquellen variiert wird[112]), Die Hintergrundbeleuchtung wird auf die hellste Farbe ausgewiesen, die auf dem Bildschirm erscheint und gleichzeitig den LCD -Kontrast zu den maximal erreichbaren Pegeln erhöht und das Kontrastverhältnis von 1000: 1 des LCD -Panels auf unterschiedliche Lichtintensitäten skaliert werden kann, was zum "der" zum "der" zum " 30000: 1 "Kontrastverhältnisse in der Werbung auf einigen dieser Monitore. Da Computerbildschirmbilder normalerweise irgendwo irgendwo im Bild vollständig weiß haben, ist die Hintergrundbeleuchtung normalerweise in voller Intensität, was diese "Funktion" hauptsächlich zu einem Marketing -Gimmick für Computermonitore macht, aber für Fernsehbildschirme erhöht es das wahrgenommene Kontrastverhältnis und den dynamischen Bereich drastisch, drastisch. Verbessert die Abhängigkeit des Betrachtungswinkels und verringert den Stromverbrauch herkömmlicher LCD -Fernseher drastisch.
  • WLED Array: Das LCD -Panel wird von einer vollständigen Reihe weißer LEDs beleuchtet, die hinter einem Diffusor hinter der Platte platziert sind. LCDs, die diese Implementierung verwenden, können in der Regel die LEDs in den dunklen Bereichen des angezeigten Bildes dimmen oder vollständig ausschalten, was das Kontrastverhältnis der Anzeige effektiv erhöht. Die Präzision, mit der dies erledigt werden kann, hängt von der Anzahl der Dimmzonen des Displays ab. Je mehr Dimmzonen, desto präziser das Dimmen mit weniger offensichtlichen blühenden Artefakten, die als dunkelgraue Flecken sichtbar sind, die von den nicht beleuchteten Bereichen des LCD umgeben sind. Ab 2012 erhält dieses Design den größten Teil seiner Verwendung von hochwertigen LCD-Fernsehern mit größerem Bildschirm.
  • RGB-LED-Array: Ähnlich wie das WLED-Array, außer dass das Panel von einem vollständigen Array von beleuchtet ist RGB LEDs. Während Displays mit weißen LEDs in der Regel einen schlechteren Farbumfang als CCFL -beleuchtete Displays haben, haben Panels mit RGB -LEDs sehr breite Farbspiele. Diese Implementierung ist am beliebtesten bei professionellen Grafiken, die LCDs bearbeiten. Ab 2012 kosten LCDs in dieser Kategorie normalerweise mehr als 1000 US -Dollar. Ab 2016 haben sich die Kosten dieser Kategorie drastisch reduziert und solche LCD -Fernseher haben das gleiche Preisniveau wie die ersteren CRT -basierten Kategorien von 28 "(71 cm) erhalten.
  • Monochrom -LEDs: In den kleinen passiven Monochrom -LCDs werden in den kleinen passiven Monochrom -LCDs verwendet, die typischerweise in Uhren, Uhren und kleinen Geräten verwendet werden.
  • Mini-LED: Hintergrundbeleuchtung mit Mini-LEDs kann über tausend Dimmzonen (Dimm (Tausend) in großem Umfang (lokale Gebietszonen) unterstützen. Dies ermöglicht tiefere Schwarze und ein höheres Kontrastverhältnis.[113] (Nicht zu verwechseln mit Mikroliert.))

Today, most LCD screens are being designed with an LED-Hintergrundbeleuchtung Anstelle der herkömmlichen CCFL -Hintergrundbeleuchtung wird diese Hintergrundbeleuchtung dynamisch mit den Videoinformationen (Dynamic Backlight Control) gesteuert. Die Kombination mit der Dynamic Backlight Control, erfunden von Philips -Forschern Douglas Stanton, Martinus Stroomer und Adrianus de Vaan HDR, Fernseher mit hohem Dynamikbereich oder gerufen Full Area Local Area Dimming (Flad)[114][115][111]

Die LCD -Hintergrundbeleuchtungssysteme werden durch Auftragen optischer Filme wie prismatischer Struktur (Prism Sheet) hocheffizient gemacht, um das Licht in die gewünschten Richtungen der Betrachter zu gewinnen, und reflektierende polarisierende Filme, die das polarisierte Licht recyceln, das früher vom ersten Polarisator der LCD (((LCD) ( Erfunden von den Philips -Forschern Adrianus de Vaan und Paulus Schaareman),[116] Im Allgemeinen mit sogenannten DBEF -Filmen erreicht, die von 3M hergestellt und geliefert werden.[117] Verbesserte Versionen des Prismenblatts haben eher eine wellige als eine prismatische Struktur und führen Wellen seitlich in die Struktur des Blattes ein, wobei gleichzeitig die Höhe der Wellen variiert, noch mehr Licht auf den Bildschirm zu lenken und Aliasing oder Moiré zwischen der Struktur von zu verringern Das Prism -Blatt und die Subpixel des LCD. Eine wellige Struktur ist leichter zu massenproduzieren als eine prismatische Verwendung herkömmlicher Diamantmaschinenmaschinen, mit denen die Walzen verwendet werden, um die wellige Struktur in Plastikblätter einzudämmen, wodurch Prismenblätter produziert werden.[118] Ein Diffusorblatt wird auf beiden Seiten des Prismenblatts platziert, um das Licht der Hintergrundbeleuchtung gleichmäßig zu machen, während ein Spiegel hinter der Lichtführungsplatte platziert wird, um alle Licht vorwärts zu lenken. Das Prismenblatt mit seinen Diffusorblättern befindet sich auf die Lichtführungsplatte.[119][108] Die DBEF -Polarisatoren bestehen aus einem großen Stapel uniaxialorientierter doppelbrechender Filme, die den ersteren absorbierten Polarisationsmodus des Lichts widerspiegeln.[120] Solche reflektierenden Polarisatoren unter Verwendung von uniaxial orientierten polymerisierten Flüssigkeitskristallen (doppelbrechende Polymere oder doppelbrechendem Kleber) werden 1989 von den Philips -Forschern Dirk Broer, Adrianus de Vaan und Joerg Brambring erfunden.[121] Die Kombination solcher reflektierenden Polarisatoren und LED -Dynamik -Hintergrundbeleuchtungssteuerung[111] Machen Sie die heutigen LCD-Fernseher weitaus effizienter als die CRT-basierten Sets, was zu einer weltweiten Energieeinsparung von 600 TWH (2017) führt, was 10% des Stromverbrauchs aller Haushalte weltweit oder gleich 2-fach der Energieerzeugung aller Solars entspricht Zellen in der Welt.[122][123]

Aufgrund der LCD -Schicht, die die gewünschten hochauflösenden Bilder bei blinkenden Videogeschwindigkeiten erzeugt, die in Kombination mit LED -basierten Hintergrundbeleuchtungstechnologien mit sehr geringem Strome -Elektronik mithilfe von LED -Backlight -Technologien zur dominierenden Display -Technologie für Produkte wie Fernseher, Desktop -Monitore, Notizbücher, Tablets, Tablets, Tablets, Tablets, Tablets, Tablets, Tablets, Tablets, Tablets, erzeugt, erzeugt. Smartphones und Mobiltelefone. Obwohl die konkurrierende OLED-Technologie auf den Markt gebracht wird, verfügen solche OLED-Displays nicht über die HDR-Funktionen wie LCDs in Kombination mit 2D-LED-Hintergrundbeleuchtungstechnologien, warum der jährliche Markt für solche LCD-basierten Produkte immer noch schneller wächst (in Volumen) immer noch schneller (in Volumen) wächst noch schneller als der jährliche Marktmarkt für LCD-Basis. OLED-basierte Produkte, während die Effizienz von LCDs (und Produkten wie tragbare Computer, Mobiltelefone und Fernseher) sogar weiter verbessert werden, indem das Licht in den Farbfiltern des LCD aufgenommen wird.[124][125][126] Solche reflektierenden Farbfilterlösungen werden von der LCD -Industrie noch nicht implementiert und haben es nicht weiter als Laborprototypen gemacht. Sie werden wahrscheinlich von der LCD -Industrie implementiert, um die Effizienz im Vergleich zu OLED -Technologien zu steigern.

Verbindung zu anderen Schaltungen

Ein rosa Elastomer-Anschluss, der sich mit einem LCD-Panel mit Leiterplattenspuren zusammenpackt und neben einem Lineal im Zentimeterbereich dargestellt wird. Die leitenden und isolierenden Schichten im schwarzen Streifen sind sehr klein.

Ein Standard -Fernsehempfänger -Bildschirm, ein modernes LCD -Panel, verfügt über mehr als sechs Millionen Pixel und werden alle einzeln von einem in den Bildschirm eingebetteten Drahtnetzwerk betrieben. Die feinen Drähte oder Wege bilden ein Gitter mit vertikalen Drähten über dem gesamten Bildschirm auf einer Seite des Bildschirms und horizontale Drähte über den gesamten Bildschirm auf der anderen Seite des Bildschirms. Zu diesem Gitter hat jedes Pixel eine positive Verbindung auf der einen Seite und eine negative Verbindung auf der anderen Seite. Also die Gesamtmenge der für a benötigten Drähte 1080p Das Display ist 3 x 1920 vertikal und 1080 horizontal für insgesamt 6840 Drähte horizontal und vertikal. Das sind drei für Rot-, Grün- und Blau- und 1920 -Pixelspalten für jede Farbe für insgesamt 5760 Drähte, die vertikal und 1080 Reihen von Drähten horizontal laufen. Für ein Panel mit 73 Zentimetern Breite von 28,8 Zoll bedeutet dies eine Drahtdichte von 200 Drähten pro Zoll entlang der horizontalen Kante.

Das LCD -Panel wird von LCD -Treibern angetrieben, die sorgfältig mit der Kante des LCD -Panels auf Werksebene übereinstimmen. Die Treiber können mit mehreren Methoden installiert werden, von denen die häufigsten COG (Chip-on-Glass) und Registerkarte (Registerkarte "sind (RegisterkarteBand-automatische Bindung) Dieselben Prinzipien gelten auch für Smartphone -Bildschirme, die viel kleiner als Fernsehbildschirme sind.[127][128][129] LCD-Paneele verwenden typischerweise dünn beschichtete metallische leitende Wege auf einem Glassubstrat, um die Zellschaltung zum Betrieb des Panels zu bilden. Es ist normalerweise nicht möglich, Löttechniken zu verwenden, um das Panel direkt an eine separate Kupferscheibe zu verbinden. Stattdessen wird die Schnittstelle mit Verwendung erreicht Anisotropen leitfähiger Film oder für niedrigere Dichten, Elastomere Anschlüsse.

Passiv-Matrix

Prototyp eines passiven Matrix STN-LCD mit 540 × 270 Pixel, Brown Boveri Research, Schweiz, 1984

Monochrom und spätere Farbe Passiv-Matrix LCDs waren in den meisten frühen Laptops Standard (obwohl einige verwendete Plasma -Displays[130][131]) und der ursprüngliche Nintendo Game Boy[132] bis Mitte der 1990er Jahre, wenn Farbe active-matrix wurde auf allen Laptops Standard. Die kommerziell erfolglosen Macintosh tragbar (veröffentlicht 1989) war einer der ersten, der ein aktives Matrix-Display verwendete (obwohl immer noch monochrom). Passive-Matrix-LCDs werden in den 2010er Jahren immer noch für Anwendungen verwendet, die weniger anspruchsvoll sind als Laptop-Computer und Fernseher, wie z. B. kostengünstige Taschenrechner. Insbesondere werden diese auf tragbaren Geräten verwendet, bei denen weniger Informationsinhalte angezeigt werden müssen, der niedrigste Stromverbrauch (Nein Hintergrundbeleuchtung) und niedrige Kosten sind gewünscht oder es ist eine Lesbarkeit im direkten Sonnenlicht erforderlich.

Ein Vergleich zwischen einer leeren Passivmatrix-Anzeige (oben) und einer leeren Aktivmatrix-Anzeige (unten). Eine passive Matrix-Anzeige kann identifiziert werden, wenn der leere Hintergrund im Aussehen mehr grau ist als die klügere Aktivmatrix-Anzeige, Nebel erscheint an allen Kanten des Bildschirms und während die Bilder auf dem Bildschirm verblassen.

Anzeigen mit einer passiven Matrixstruktur werden verwendet super-twisted nematic STN (erfunden vom Brown Boveri Research Center, Baden, Schweiz, 1983; wissenschaftliche Details wurden veröffentlicht[133]) oder Doppelschicht-STN (DSTN) -Technologie (letztere von einem Farbverschiebungsproblem mit der ersteren) und Color-STN (CSTN), in dem Farbe unter Verwendung eines internen Filters hinzugefügt wird. STN-LCDs wurden für die passive Matrix-Adressierung optimiert. Sie weisen eine schärfere Schwelle des Kontrast-VS-Spannungsmerkmals auf als die ursprünglichen TN-LCDs. Dies ist wichtig, da Pixel Teilspannungen ausgesetzt sind, auch wenn sie nicht ausgewählt sind. Übersprechen Zwischen aktivierten und nicht aktivierten Pixeln muss ordnungsgemäß behandelt werden, indem die RMS-Spannung nicht aktivierter Pixel unter der Schwellenspannung unterhält Peter J. Wild 1972,,[134] Während aktivierte Pixel Spannungen über dem Schwellenwert unterzogen werden (die Spannungen gemäß dem Antriebsschema "Alt & Pleshko").[135] Das Fahren solcher STN -Anzeigen gemäß dem Alt & Pleshko -Antriebsschema erfordern sehr hohe Leitungsadressps -Spannungen. Welzen und De Vaan erfanden ein alternatives Antriebsschema (ein "Alt & Pleshko" -Intriebschema), das viel niedrigere Spannungen erfordert, sodass das STN -Display unter Verwendung von CMOS -Technologien mit niedriger Spannung angetrieben werden kann.[71]

STN -LCDs müssen kontinuierlich aktualisiert werden, indem gepulste Spannungen einer Polarität während eines Rahmens und Impulse der entgegengesetzten Polarität während des nächsten Rahmens wechselte. Einzelne Pixel sind angesprochen durch die entsprechenden Zeilen- und Spaltenschaltungen. Diese Art von Display wird aufgerufen Passiv-Matrix angesprochen, weil das Pixel seinen Zustand zwischen Aktualisierungen ohne Vorteil einer stetigen elektrischen Ladung behalten muss. Wenn die Anzahl der Pixel (und entsprechend Spalten und Zeilen) zunimmt, wird diese Art der Anzeige weniger realisierbar. Langsam Reaktionszeit und arm Kontrast sind typisch für Passiv-Matrix-adressierte LCDs mit zu vielen Pixeln und gemäß dem Antriebsschema "Alt & Pleshko". Welzen und De Vaan erfanden außerdem ein Nicht -RMS -Laufwerkschema, das es ermöglicht, STN -Displays mit Videokaten zu fahren und reibungslose Videobilder auf einem STN -Display anzuzeigen.[70] Der Bürger hat unter anderem diese Patente lizenziert und mehrere STN -basierte LCD -Taschenfernseher auf dem Markt erfolgreich eingeführt[136]

Wie ein LCD mithilfe einer aktiven Matrixstruktur funktioniert

Bistelle LCDs erfordern keine kontinuierliche Erfrischung. Umschreiben ist nur für Änderungen der Bildinformationen erforderlich. 1984 erfand Ha Van Sprang und AJSM de Vaan ein STN -Typ -Display, das in einem herrlichen Modus betrieben werden konnte, wodurch extrem hohe Auflösungsbilder bis zu 4000 Zeilen oder mehr mit nur niedrigen Spannungen ermöglicht werden können.[137] Da sich ein Pixel entweder in einem On-State oder in einem Off-Status befindet, müssen neue Informationen in dieses bestimmte Pixel geschrieben werden zum Markt. Dies änderte sich, als in der "Zero-Power" -LCDS 2010 (übrig) verfügbar war. Potenziell können mit Geräten eine passive Matrix-Adressierung verwendet werden, wenn ihre Schreib-/Löscheigenschaften geeignet sind, was für eBooks der Fall war, die nur noch Bilder anzeigen müssen. Nachdem eine Seite in die Anzeige geschrieben wurde, kann die Anzeige aus der Stromversorgung unterbrochen werden, während lesbare Bilder beibehalten werden. Dies hat den Vorteil, dass solche E -Books nur für längere Zeiträume betrieben werden können, die nur von einer kleinen Batterie angetrieben werden.

Hoch-Auflösung Farbdisplays wie moderne LCD Computermonitore und Fernseher, verwenden Sie eine active-matrix Struktur. Eine Matrix von Dünnfilmtransistoren (TFTS) wird zu den Elektroden in Kontakt mit der LC -Schicht hinzugefügt. Jedes Pixel hat seine eigene engagierte TransistorErmöglichen Sie, dass jede Spaltenlinie auf ein Pixel zugreifen kann. Wenn eine Zeilenlinie ausgewählt ist, werden alle Spaltenzeilen mit einer Reihe von Pixeln verbunden und Spannungen, die den Bildinformationen entsprechen, werden auf alle Spaltenzeilen angetrieben. Die Zeilenlinie wird dann deaktiviert und die nächste Zeilenlinie ausgewählt. Alle Zeilenlinien werden während a nacheinander ausgewählt Aktualisierung Betrieb. Active-Matrix adressierte Displays sehen heller und schärfer aus als mit passive Matrix angesprochene Anzeigen derselben Größe und haben im Allgemeinen schnellere Reaktionszeiten, was viel bessere Bilder erzeugt. Sharp erzeugt herrlich reflektierende LCDs mit einer 1-Bit-SRAM-Zelle pro Pixel, für die nur geringe Strommengen erforderlich sind, um ein Bild aufrechtzuerhalten.[138]

Segment -LCDs können auch Farbe durch Verwendung von Feldsequenzfarbe (FSC LCD) haben. Diese Art von Displays verfügt über ein Hochgeschwindigkeits -LCD -Panel mit Hochgeschwindigkeitssegment mit einer RGB -Hintergrundbeleuchtung. Die Hintergrundbeleuchtung ändert sich schnell die Farbe und lässt sie dem bloßen Auge weiß erscheinen. Das LCD -Panel wird mit der Hintergrundbeleuchtung synchronisiert. Um beispielsweise ein Segment rot erscheinen zu lassen, wird das Segment nur eingeschaltet, wenn die Hintergrundbeleuchtung rot ist. Um ein Segment Magenta erscheinen zu lassen wird rot und es schaltet sich aus, wenn die Hintergrundbeleuchtung grün wird. Um ein Segment schwarz erscheinen zu lassen, wird das Segment immer eingeschaltet. Ein FSC -LCD unterteilt ein Farbbild in 3 Bilder (ein rot, ein grün und ein blau) und es zeigt sie in der Reihenfolge an. Wegen Beharrlichkeit des SehensDie 3 monochromatischen Bilder erscheinen als ein Farbbild. Ein FSC LCD benötigt ein LCD -Panel mit einer Aktualisierungsrate von 180 Hz, und die Reaktionszeit wird im Vergleich zu normalen STN -LCD -Panels mit einer Reaktionszeit von 16 Millisekunden auf nur 5 Millisekunden reduziert.[139][140][141][142] FSC-LCDs enthalten einen Chip-on-Glas-Treiber-IC können auch mit einem kapazitiven Touchscreen verwendet werden.

Samsung führte 2002 UFB-Displays (Ultra Fine & Bright) ein und nutzte den überfreudigenden Effekt. Es hat die Luminanz, den Farbumfang und den größten Teil des Kontrasts eines TFT-LCD, verbraucht laut Samsung jedoch nur so viel Strom wie ein STN-Display. Es wurde in einer Vielzahl von Samsung Cellular-Telephone-Modellen verwendet, die bis Ende 2006 hergestellt wurden, als Samsung aufgehörte, UFB-Displays zu produzieren. UFB -Displays wurden auch in bestimmten Modellen von LG -Mobiltelefonen verwendet.

Active-Matrix-Technologien

A Casio 1,8 in Farbe TFT LCD, verwendet in der Sony Cyber-Shot DSC-P93A Digitale Kompaktkameras
Struktur eines Farb-LCD mit einer kantenbeleuchteten CCFL-Hintergrundbeleuchtung

Verdrehter nematisch (TN)

Verdrehte nematische Displays enthalten flüssige Kristalle, die sich in unterschiedlichem Maße verdrehen und aufziehen, damit das Licht durchquert werden kann. Wenn keine Spannung auf eine TN-Flüssigkristallzelle aufgetragen wird, verläuft polarisiertes Licht durch die 90-Grad-verdrehte LC-Schicht. Im Verhältnis zur aufgebreiteten Spannung änderte die Flüssigkristalle die Polarisation und blockieren den Pfad des Lichts. Durch ordnungsgemäßes Einstellen des Spannungsniveaus kann fast jeder Graustufe oder Übertragung erreicht werden.

Umschaltung in der Ebene (IPS)

Umschaltung in der Ebene ist eine LCD -Technologie, die die flüssigen Kristalle in einer Ebene parallel zu den Glassubstraten ausrichtet. Bei dieser Methode wird das elektrische Feld durch entgegengesetzte Elektroden auf demselben Glassubstrat angewendet, so dass die Flüssigkeitskristalle im Wesentlichen in derselben Ebene neu ausgerichtet werden können, obwohl Randfelder eine homogene Neuorientierung hemmen. Dies erfordert zwei Transistoren für jedes Pixel anstelle des einzelnen Transistors, der für ein Standard-Dünnfilmtransistor-Display (TFT) benötigt wird. Die IPS -Technologie wird in allem von Fernsehern, Computermonitoren und sogar tragbaren Geräten verwendet. IPS -Anzeigen gehören zu den Bildschirmtypen der LCD -Panel -Familien. Die anderen beiden Typen sind VA und TN. Vor Lg Enhanced IPS wurde 2009 eingeführt. Die zusätzlichen Transistoren führten dazu, dass mehr Übertragungsbereich blockiert wurde, wodurch eine hellere Hintergrundbeleuchtung erforderlich war und mehr Strom verbraucht wurde, wodurch diese Art der Anzeige für Notebook -Computer weniger wünschenswert war. Derzeit verwendet Panasonic eine erweiterte Version EIPS für ihre großartigen LCD-TV Hewlett Packard In seinem webos -basierten Touchpad -Tablet und ihrem Chromebook 11.

Nahaufnahme einer Ecke eines IPS-LCD-Panels

SUPER-SCHWICKEN (S-IPS)

Super-IPS wurde später danach vorgestellt Umschaltung in der Ebene mit noch besseren Reaktionszeiten und Farbwiedergabe.[143]

M+ oder RGBW -Kontroverse

2015 LG -Anzeige kündigte die Implementierung einer neuen Technologie namens M+ an, bei der das weiße Subpixel zusammen mit den regulären RGB -Punkten in ihrer IPS -Panel -Technologie hinzugefügt wird.[144]

Der größte Teil der neuen M+ -Technologie wurde bei 4K -Fernsehgeräten eingesetzt, was zu einer Kontroverse führte, nachdem Tests zeigten, dass die Zugabe eines weißen Subpixels, das die traditionelle RGB -Struktur ersetzt, die Auflösung um etwa 25%verringern würde. Dies bedeutet, dass ein 4K -Fernseher das vollständige nicht anzeigen kann UHD TV Standard. Die Medien- und Internetnutzer nannten diese "RGBW" -Sfernseher aufgrund des weißen Subpixels. Obwohl das LG -Display diese Technologie für die Verwendung in Notebook -Displays, Outdoor und Smartphones entwickelt hat, wurde es auf dem TV -Markt beliebter, da die angekündigte 4K -UHD -bitfarbe. Dies wirkt sich negativ auf das Rendern von Text aus und macht es etwas unscharfer, was insbesondere bei Verwendung eines Fernsehers als PC -Monitor spürbar ist.[145][146][147][148]

IPs im Vergleich zu AMOLED

Im Jahr 2011 behauptete LG, dass das Smartphone LG Optimus Black (IPS LCD (LCD NOVA)) die Helligkeit von bis zu 700 hat Nissen, während der Konkurrent nur IPS LCD mit 518 Nits und doppelt A hat Active-Matrix OLED (AMOLED) Anzeige mit 305 Nits. LG behauptete außerdem, dass die NOVA -Display zu 50 Prozent effizienter sei als normale LCDs und nur 50 Prozent der Leistung von AMOLED -Displays bei der Erzeugung von Weiß auf dem Bildschirm zu konsumieren.[149] Wenn es sich um Kontrastverhältnisse handelt, funktioniert das AMOLED -Display aufgrund seiner zugrunde liegenden Technologie, bei der die schwarzen Ebenen als pechschwarz und nicht als dunkelgrau angezeigt werden. Am 24. August 2011 kündigte Nokia das Nokia 701 an und machte auch die Behauptung der weltweit hellsten Darstellung bei 1000 Nits. Der Bildschirm hatte auch die Clearblack -Schicht von Nokia, die das Kontrastverhältnis verbesserte und sie näher an die der amolierten Bildschirme brachte.

Dieser Pixel-Layout befindet sich in S-IPS-LCDs. EIN Chevron Form wird verwendet, um den Betrachtungskegel zu erweitern (Richtungsbereich mit gutem Kontrast und Verschiebung mit geringer Farbverschiebung).

Fortgeschrittene Randfeldwechsel (AFFS)

Bekannt als Fransenfeldumschaltung (FFS) bis 2003,[150] Fortgeschrittene Fringe-Feldumschaltung ähnelt IPS oder S-IPS, die überlegene Leistung und Farbdarmfleisch mit hoher Leuchtkraft bieten. AFFS wurde von Hydis Technologies Co., Ltd, Korea (formell Hyundai Electronics, LCD -Task Force) entwickelt.[151] AFFS-applied notebook applications minimize color distortion while maintaining a wider viewing angle for a professional display. Color shift and deviation caused by light leakage is corrected by optimizing the white gamut which also enhances white/gray reproduction. In 2004, Hydis Technologies Co., Ltd licensed AFFS to Japan's Hitachi Displays. Hitachi is using AFFS to manufacture high-end panels. In 2006, HYDIS licensed AFFS to Sanyo Epson Imaging Devices Corporation. Shortly thereafter, Hydis introduced a high-transmittance evolution of the AFFS display, called HFFS (FFS+). Hydis introduced AFFS+ with improved outdoor readability in 2007. AFFS panels are mostly utilized in the cockpits of latest commercial aircraft displays. However, it is no longer produced as of February 2015.[152][153][154]

Vertikale Ausrichtung (VA)

Vertical-alignment displays are a form of LCDs in which the liquid crystals naturally align vertically to the glass substrates. When no voltage is applied, the liquid crystals remain perpendicular to the substrate, creating a black display between crossed polarizers. When voltage is applied, the liquid crystals shift to a tilted position, allowing light to pass through and create a gray-scale display depending on the amount of tilt generated by the electric field. It has a deeper-black background, a higher contrast ratio, a wider viewing angle, and better image quality at extreme temperatures than traditional twisted-nematic displays.[155] Im Vergleich zu IPS sind die schwarzen Ebenen immer noch tiefer, was ein höheres Kontrastverhältnis ermöglicht, aber der Betrachtungswinkel ist enger, mit Farbe und insbesondere Kontrastverschiebung ist offensichtlicher.[156]

Blauer Phasenmodus

Blue Phasenmodus LCDs have been shown as engineering samples early in 2008, but they are not in mass-production. The physics of blue phase mode LCDs suggest that very short switching times (≈1 ms) can be achieved, so time sequential color control can possibly be realized and expensive color filters would be obsolete.

Qualitätskontrolle

Einige LCD -Panels haben defekt Transistoren, dauerhaft beleuchtete oder unbeleuchtete Pixel, die allgemein als als bezeichnet werden stuck pixels oder tote Pixel beziehungsweise. nicht wie integrierte Schaltkreise (ICs), LCD panels with a few defective transistors are usually still usable. Manufacturers' policies for the acceptable number of defective pixels vary greatly. At one point, Samsung held a zero-tolerance policy for LCD monitors sold in Korea.[157] As of 2005, though, Samsung adheres to the less restrictive ISO 13406-2 Standard.[158] Other companies have been known to tolerate as many as 11 dead pixels in their policies.[159]

Dead pixel policies are often hotly debated between manufacturers and customers. To regulate the acceptability of defects and to protect the end user, ISO released the ISO 13406-2 Standard,[160] which was made obsolete in 2008 with the release of ISO 9241, specifically ISO-9241-302, 303, 305, 307:2008 pixel defects. However, not every LCD manufacturer conforms to the ISO standard and the ISO standard is quite often interpreted in different ways. LCD panels are more likely to have defects than most ICs due to their larger size. For example, a 300 mm SVGA LCD has 8 defects and a 150 mm wafer has only 3 defects. However, 134 of the 137 dies on the wafer will be acceptable, whereas rejection of the whole LCD panel would be a 0% yield. In recent years, quality control has been improved. An SVGA LCD panel with 4 defective pixels is usually considered defective and customers can request an exchange for a new one.[Nach wem?]

Some manufacturers, notably in South Korea where some of the largest LCD panel manufacturers, such as LG, are located, now have a zero-defective-pixel guarantee, which is an extra screening process which can then determine "A"- and "B"-grade panels.[Originalforschung?] Many manufacturers would replace a product even with one defective pixel. Even where such guarantees do not exist, the location of defective pixels is important. A display with only a few defective pixels may be unacceptable if the defective pixels are near each other. LCD panels also have defects known as Trübung (or less commonly mura), which describes the uneven patches of changes in Luminanz. It is most visible in dark or black areas of displayed scenes.[161] As of 2010, most premium branded computer LCD panel manufacturers specify their products as having zero defects.

"Zero-Power" (sind

The zenithal bistable device (ZBD), developed by Qinetiq (früher Dera), can retain an image without power. The crystals may exist in one of two stable orientations ("black" and "white") and power is only required to change the image. ZBD Displays is a spin-off company from QinetiQ who manufactured both grayscale and color ZBD devices. Kent Displays has also developed a "no-power" display that uses polymer stabilized cholesteric liquid crystal (ChLCD). In 2009 Kent demonstrated the use of a ChLCD to cover the entire surface of a mobile phone, allowing it to change colors, and keep that color even when power is removed.[162]

In 2004, researchers at the Universität von Oxford demonstrated two new types of zero-power bistable LCDs based on Zenithal bistable techniques.[163] Several bistable technologies, like the 360° BTN and the bistable cholesteric, depend mainly on the bulk properties of the liquid crystal (LC) and use standard strong anchoring, with alignment films and LC mixtures similar to the traditional monostable materials. Other bistable technologies, z.B., BiNem technology, are based mainly on the surface properties and need specific weak anchoring materials.

Spezifikationen

  • Auflösung Die Auflösung eines LCD wird durch die Anzahl der Spalten und Pixelreihen (z. B. 1024 × 768) ausgedrückt. Jedes Pixel besteht normalerweise aus 3 Subpixeln, ein Rot, ein Grün und ein blaues. Dies war eines der wenigen Merkmale der LCD -Leistung, die bei verschiedenen Designs gleichmäßig blieben. Es gibt jedoch neuere Designs, die teilen Subpixel unter den Pixeln und hinzufügen Quattron die versuchen, die wahrgenommene Auflösung eines Displays effizient zu erhöhen, ohne die tatsächliche Auflösung zu erhöhen, auf gemischte Ergebnisse.
  • Raumleistung: Für einen Computermonitor oder eine andere Anzeige, die aus einer sehr engen Entfernung betrachtet wird DOT -Tonhöhe oder Pixel pro Zoll, was mit der Druckbranche übereinstimmt. Die Anzeigedichte variiert pro Anwendung, wobei Fernsehgeräte im Allgemeinen eine geringe Dichte für Fernbeobachtungen und tragbare Geräte aufweisen, die eine hohe Dichte für Details in der Nähe haben. Das Blickwinkel Von einem LCD kann je nach Display und der Verwendung wichtig sein. Die Einschränkungen bestimmter Displaytechnologien bedeuten, dass die Anzeige nur in bestimmten Winkeln genau angezeigt wird.
  • Zeitliche Leistung: Die zeitliche Auflösung eines LCD ist, wie gut es sich ändern kann, wie sich die Bilder ändern können, oder die Genauigkeit und die Anzahl der Male pro Sekunde, die das Display die angegebenen Daten zeichnet. LCD-Pixel blinken nicht zwischen den Frames ein/aus, sodass LCD-Monitore keinen erfrischungsinduzierten Flackern aufweisen, egal wie niedrig die Aktualisierungsrate ist.[164] Eine niedrigere Aktualisierungsrate kann jedoch visuelle Artefakte wie Ghosting oder Schmieren bedeuten, insbesondere bei schnellen beweglichen Bildern. Die individuelle Pixel -Reaktionszeit ist ebenfalls wichtig, da alle Anzeigen eine gewisse Latenz bei der Anzeige eines Bildes aufweisen, das groß genug sein kann, um visuelle Artefakte zu erstellen, wenn sich das angezeigte Bild schnell ändert.
  • Farbleistung: Es gibt mehrere Begriffe, um verschiedene Aspekte der Farbleistung einer Anzeige zu beschreiben. Farbumfang ist der Farbbereich, der angezeigt werden kann, und die Farbtiefe, die die Feinheit ist, mit der der Farbbereich unterteilt ist. Farbbombarung ist ein relativ einfaches Feature, wird jedoch nur auf professioneller Ebene in Marketingmaterialien selten diskutiert. Ein Farbbereich, der den auf dem Bildschirm angezeigten Inhalt überschreitet, hat keine Vorteile. Daher werden Anzeigen nur für die Leistung innerhalb oder unter dem Bereich einer bestimmten Spezifikation erstellt.[165] Es gibt zusätzliche Aspekte für LCD -Farb- und Farbmanagement, wie z. Weißer Punkt und Gamma-Korrektur, die beschreiben, was Farbe weiß ist und wie die anderen Farben relativ zu Weiß angezeigt werden.
  • Helligkeit und Kontrastverhältnis: Kontrastverhältnis ist das Verhältnis der Helligkeit eines Vollpixels zu einem vollständigen Pixel. Das LCD selbst ist nur ein Lichtventil und erzeugt kein Licht. Das Licht kommt von einer Hintergrundbeleuchtung, die entweder fluoreszierend oder ein Satz von ist LEDs. Helligkeit wird normalerweise als maximaler Lichtausgang des LCD angegeben, der je nach Transparenz des LCD und der Helligkeit der Hintergrundbeleuchtung stark variieren kann. Die hellere Hintergrundbeleuchtung ermöglicht einen stärkeren Kontrast und einen höheren Dynamikbereich (HDR zeigt an werden in einer Spitzenluminanz bewertet), aber es gibt immer einen Kompromiss zwischen Helligkeit und Stromverbrauch.

Vorteile und Nachteile

Einige dieser Probleme beziehen sich auf Vollbilddisplays, andere auf kleine Displays wie auf Uhren usw. Viele der Vergleiche sind mit CRT-Displays.

Vorteile

  • Sehr kompakt, dünn und leicht, insbesondere im Vergleich zu sperrigen, schweren CRT -Displays.
  • Energieeffizient. Abhängig von der angezeigten Set -Anzeige -Helligkeit und -inhalte verwenden die älteren CCFT -Hintergrundbeleuchtungsmodelle in der Regel weniger als die Hälfte des Stromverbrauchs. Ein CRT -Monitor mit demselben Größenansichtsbereich würde verwendet, und die modernen LED -Backbeleuchtungsmodelle verwenden typischerweise 10–25% der Mit einem CRT -Monitor würde ein Strom versorgen.[166]
  • Kleine Wärme während des Betriebs aufgrund eines geringen Stromverbrauchs.
  • Keine geometrische Verzerrung.
  • Die mögliche Fähigkeit, je nach Hintergrundbeleuchtungstechnologie wenig oder gar kein Flackern zu haben.
  • Normalerweise flackern kein Refresh-Rate, da die LCD-Pixel ihren Zustand zwischen Aktualisierungen halten (die normalerweise bei 200 Hz oder schneller durchgeführt werden, unabhängig von der Aufnahme-Aktualisierungsrate).
  • Scharfes Bild ohne Blutung oder Schmieren, wenn er bei betrieben wird Einheimische Auflösung.
  • Emittiert fast nicht unerwünscht elektromagnetische Strahlung (in dem extrem niedrige Frequenz Reichweite) im Gegensatz zu einem CRT -Monitor.[167][168]
  • Kann in fast jeder Größe oder Form hergestellt werden.
  • Keine theoretische Lösungsgrenze. Wenn mehrere LCD -Panels zusammen verwendet werden, um eine einzelne Leinwand zu erstellen, erhöht jedes zusätzliche Panel die Gesamtauflösung des Displays, die üblicherweise als gestapelte Auflösung bezeichnet wird.[169]
  • Kann in großen Größen von über 80 Zoll diagonal hergestellt werden.
  • Maskierungseffekt: Das LCD -Gitter kann die Auswirkungen der räumlichen und Graustufenquantisierung maskieren und die Illusion einer höheren Bildqualität erzeugen.[170]
  • Im Gegensatz zu den meisten Farb -CRTs, die von Magnetfeldern, einschließlich der Erde, nicht betroffen sind.
  • Als von Natur aus digitales Gerät kann das LCD digitale Daten von a nativ anzeigen DVI oder HDMI Verbindung ohne Konvertierung in Analog. Einige LCD -Panels haben native Glasfaser Eingaben zusätzlich zu DVI und HDMI.[171]
  • Viele LCD -Monitore werden mit einem 12 -V -Netzteil angetrieben. Wenn sie in einen Computer eingebaut werden, können Sie durch seine 12 -V -Stromversorgung betrieben werden.
  • Kann mit sehr schmalen Rahmengrenzen hergestellt werden, sodass mehrere LCD -Bildschirme nebeneinander angeordnet werden können, um einen großen Bildschirm auszusetzen.

Nachteile

  • Begrenzt Blickwinkel Bei einigen älteren oder billigeren Monitoren, die Farbe, Sättigung, Kontrast und Helligkeit verursachen, variieren Sie auch innerhalb des beabsichtigten Betrachtungswinkels mit der Benutzerposition.
  • Unebene Hintergrundbeleuchtung in einigen Monitoren (häufiger in iPS-Typen und älteren TNs), was zu einer Helligkeitsverzerrung führt, insbesondere an den Rändern ("Hintergrundbeleuchtung").
  • Schwarze Werte sind möglicherweise nicht so dunkel wie erforderlich, da einzelne flüssige Kristalle nicht die gesamte Hintergrundbeleuchtung durchlaufen können.
  • Anzeigebewegung Unschärfe Bei sich bewegenden Objekten, die durch langsame Reaktionszeiten (> 8 ms) und eine Augensperrung auf a verursacht werden Proben und Hold Anzeige, es sei denn a Hintergrundbeleuchtung wird genutzt. Dieser Strobing kann jedoch eine Augenbelastung verursachen, wie als nächstes erwähnt wird:
  • Ab 2012 haben die meisten Implementierungen der LCD -Hintergrundbeleuchtung verwendet Pulsweitenmodulation (PWM), um die Anzeige zu dimmen,[172] Dadurch flackern der Bildschirm akuter (dies bedeutet nicht sichtbar) als a CRT -Monitor Bei 85 Hz würde die Aktualisierungsrate (dies liegt daran, dass der gesamte Bildschirm ist Strobum auf und aus und nicht ein CRTs Phosphor anhaltender Punkt, der kontinuierlich über das Display scannt und einen Teil des Displays immer beleuchtet wird) und verursacht schwer Überanstrengung der Augen für einige Leute.[173][174] Leider wissen viele dieser Menschen nicht, dass ihre Augendauer durch den unsichtbaren Blitzeffekt von PWM verursacht wird.[175] Dieses Problem ist bei vielen schlechter LED-Backlit-Monitore, weil die LEDs Schalten Sie schneller ein und aus als a CCFL Lampe.
  • Einziger Einheimische Auflösung. Das Anzeigen einer anderen Auflösung erfordert entweder a Video ScalerUnschärfe und gezackte Kanten oder das Ausführen des Displays bei der nativen Auflösung mit Verwendung 1: 1 Pixel Mapping, was dazu führt, dass das Bild entweder den Bildschirm nicht füllt (Letterboxed Display) oder um die unteren oder rechten Ränder des Bildschirms abzulaufen.
  • Fest Bitstiefe (auch Farbtiefe genannt). Viele billigere LCDs können nur 262144 angezeigt (2)18) Farben. 8-Bit S-IPS-Panels können 16 Millionen anzeigen (224) Farben und haben eine deutlich bessere schwarze Ebene, sind aber teuer und haben eine langsamere Reaktionszeit.
  • Eingabeverzögerung, da der A/D -Wandler des LCD darauf wartet, dass jeder Frame vollständig ausgegeben wird, bevor sie an das LCD -Feld zeichnet. Viele LCD -Monitore tun dies Nachbearbeitung Bevor das Bild angezeigt wird, um eine schlechte Farbpidelity zu kompensieren, die eine zusätzliche Verzögerung hinzufügt. Ferner a Video Scaler muss bei der Anzeige nicht einheimischer Auflösungen verwendet werden, was noch mehr Zeitverzögerung hinzufügt. Skalierung und Nachverarbeitung werden normalerweise in einem einzelnen Chip an modernen Monitoren durchgeführt, aber jede Funktion, die Chip ausreit, fügt eine gewisse Verzögerung hinzu. Einige Displays verfügen über einen Videospielmodus, der alle oder die meisten Verarbeitung deaktiviert, um die wahrnehmbare Eingangsverzögerung zu verringern.
  • Tot oder festgefahrene Pixel können während der Herstellung oder nach einem Gebrauchszeitraum auftreten. Ein festgefahrenes Pixel leuchtet auch auf einem rein schwarzen Bildschirm mit Farbe, während ein Toter immer schwarz bleibt.
  • Vorbehaltlich der Einbrennwirkung, obwohl sich die Ursache von CRT unterscheidet und der Effekt möglicherweise nicht dauerhaft ist, kann ein statisches Bild in schwer gestalteten Displays in wenigen Stunden einbrennen.
  • In einer konstanten Situation kann eine Thermalisierung im Falle eines schlechten thermischen Managements auftreten, in dem ein Teil des Bildschirms im Vergleich zum Rest des Bildschirms verfärbt ist und verfärbt aussieht.
  • Verlust der Helligkeit und viel langsamere Reaktionszeiten in niedrigen Temperaturumgebungen. In Umgebungen unter Null können LCD-Bildschirme nicht mehr funktionieren, ohne die zusätzliche Erwärmung zu verwenden.
  • Verlust von Kontrast in Hochtemperaturumgebungen.

Chemikalien verwendet

In Flüssigkristallen werden verschiedene Familien von Flüssigkristallen verwendet. Die verwendeten Moleküle müssen anisotrop sein und gegenseitige Anziehungskraft aufweisen. Polarisierbare stabförmige Moleküle (Biphenyle, Terphenylsusw.) sind häufig. Eine gemeinsame Form ist ein Paar aromatischer Benzolringe mit einer unpolaren Einheit (Pentyl, Heptyl-, Octyl- oder Alkyl -Oxy -Gruppe) an einem Ende und Polar (Nitril, Halogen) an der anderen Seite. Manchmal sind die Benzolringe mit einer Acetylengruppe, Ethylen, CH = N, CH = NO, N = N, N = NO oder Ester Group getrennt. In der Praxis, eutektisch Mischungen mehrerer Chemikalien werden verwendet, um einen breiteren Betriebsbereich der Temperatur zu erreichen (–10 ..+60 ° C für Low-End und –20 ..+100 ° C für Hochleistungsanzeigen). Beispielsweise besteht das E7-Gemisch aus drei Biphenylen und einem Terphenyl: 39 Gew .-% von 4'-Pentyl [1,1'-Biphenyl] -4-Carbonitril (nematischer Bereich 24..35 ° C), 36 Gew. % von 4'-Heptyl [1,1'-Biphenyl] -4-Carbonitril (nematischer Bereich 30..43 ° C), 16 Gew .-% von 4'-Oktoxy [1,1'-Biphenyl] -4-Carbonitrile (Nematischer Bereich 54..80 ° C) und 9 Gew .-% von 4-Pentyl [1,1 ': 4', 1-terphenyl] -4-carbonitril (nematischer Bereich 131..240 ° C).[176]

Umweltbelastung

Die Produktion von LCD -Bildschirmen verwendet Stickstoff -Trifluorid (NF3) als Ätzflüssigkeit während der Herstellung der Dünnfilmkomponenten. Nf3 ist ein wirksames Treibhausgaseund es ist relativ lang Halbwertszeit kann es zu einem potenziell schädlichen Beitrag machen Erderwärmung. Ein Bericht in Geophysische Forschungsbriefe schlug vor, dass seine Auswirkungen theoretisch viel größer waren als besser bekannte Quellen von Treibhausgasen wie Kohlendioxid. Als nf3 war zu dieser Zeit nicht in weitem in weitem verwendet, es wurde nicht zu einem Teil der Kyoto -Protokolle und wurde als "das fehlende Gewächshausgas" angesehen.[177]

Critics of the report point out that it assumes that all of the NF3 produced would be released to the atmosphere. In reality, the vast majority of NF3 is broken down during the cleaning processes; two earlier studies found that only 2 to 3% of the gas escapes destruction after its use.[178] Darüber hinaus konnte der Bericht NF nicht vergleichen3's effects with what it replaced, perfluorocarbon, another powerful greenhouse gas, of which anywhere from 30 to 70% escapes to the atmosphere in typical use.[178]

Siehe auch

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