Co je TFT displej?
TFT (thin film transistor) je technologie, která se používá v monitorech a displejích, typicky ve spojení s displeji z tekutých krystalů – LCD (liquid crystal display). Je založena na tenkovrstvých tranzistorech, které jsou umístěny pod tekutými krystaly a mají na starosti jejich ovládání – pod každým pixelem je jeden tranzistor, který ovládá jas daného pixelu. Příchod TFT umožnil displejům zobrazovat plynulejší pohyb, vyšší rozlišení a přesnější barvy.
Co je TFT displej – OBSAH
Jak funguje TFT displej?
Na následujícím obrázku se můžete podívat, kde se v displeji nachází TFT vrstva. Jde o film tvořený miniaturními tranzistory umístěnými v mřížce na skleněném podkladu, který najdeme pod vrstvou tekutých krystalů. Pod každým tekutým krystalem je umístěn jeden tranzistor.
Součástí LCD displeje jsou dva polarizační filtry, každý z nich propouští světlo jiné polarizace. To znamená, že když tyto dva filtry položíme na sebe, nepropustí žádné světlo. Aby světlo propustily, je nutné změnit jeho polarizaci, a to ve chvíli, kdy už světlo prošlo prvním filtrem, ale ještě předtím, než projde druhým filtrem. A právě to umí zařídit tekuté krystaly umístěné mezi oběma polarizačními filtry.
My jsme schopni ovládat, kdy tekuté krystaly polarizaci světla mění a kdy ne. Pokud polarizaci změní (pootočí světelné vlny), polarizační filtry světlo propustí. Pokud ji nezmění, světlo blokují. Zároveň lze ovlivňovat intenzitu mezi oběma stavy – díky tomu je možné kontrolovat jas daného pixelu. Tekutý krystal je umístěn v každém barevném subpixelu, takže jsme schopni ovládat nejen jas pixelu, ale také jeho barvu. Pokud změní polarizaci světla jen krystaly umístěné za červenými filtry, bude obraz červený, pokud se k tomu přidá trochu světla z modrých filtrů, displej nám ukáže fialovou. A tak to funguje pro všechny myslitelné barevné kombinace, díky kterým je displej schopen vykreslit takřka cokoliv.
Právě to, které tekuté krystaly světlo polarizují a jak moc, ovlivňují tranzistory v TFT vrstvě. Vrstva tekutých krystalů je totiž sevřená mezi dvěma vrstvami elektrod. S pomocí těchto elektrod jsou tranzistory (TFT) schopny generovat drobná elektrická pole, která nastavují, do jaké míry tekuté krystaly polarizují světlo, a tedy v konečném důsledku i to, jak moc daný pixel svítí.
Hlavní výhody TFT
TFT displeje jsou známé též jako displeje s aktivní maticí – jde o alternativu k pasivní matici. Aktivní matice je adresovací schéma, které používá tranzistory doplněné o drobné kondenzátory. To umožňuje jejich přesnější a rychlejší ovládání, které přináší řadu výhod. Jde například o vyšší obnovovací frekvenci a rychlejší odezvu pixelů, díky nimž je obraz mnohem plynulejší a ostřejší. Zatímco displej s pasivní maticí by při rychlém pohybu myší zobrazil jen počáteční a konečnou pozici kurzoru, TFT displej je schopen vykreslit i směr, kterým se kurzor pohybuje.
Protože aktivní matice významně redukuje počet spojů nutných k přesnému ovládání displeje, umožnila technologie TFT také vznik displejů s vysokým rozlišením. Přesné ovládání pixelů zase přineslo věrné barvy, široké pozorovací úhly, vyšší kontrast i tenké provedení – vlastnosti, které u dnešních displejů považujeme za samozřejmé.
Technologie IPS, TN, VA – co jsou zač?
Tyto technologie upravují, jakým způsobem vrstva tekutých krystalů mění vlastnosti procházejícího světla. Jednou z nejstarších technologií je TN, má ale řadu nedostatků, a právě ty se snaží ostatní technologie vyřešit. IPS a VA jsou nejpoužívanější alternativy. Nelze napsat srovnání ve smyslu „TFT vs. IPS“, protože TFT se stará o něco jiného než tyto technologie, které lze považovat za určitou nástavbu TFT.
- TN – mezi výhody patří nízká cena a rychlá odezva pixelů, slabinou je nepřesné podání barev a zpravidla velmi špatné pozorovací úhly – při vychýleném pozorování může displej zobrazovat dokonce i zcela inverzní odstíny.
- VA – velkou výhodou této technologie je typicky vysoký kontrast, podání černé a rychlá odezva pixelů. Barvy a pozorovací úhly jsou lepší než u TN, ale horší než v případě IPS. Mezi jasné nevýhody naopak patří typicky nižší maximální jas a efekt známý jako „black smearing“ – černé rozmazávání. Projevuje se například při skrolování bílého textu na černém podkladu, kdy pohybující se text chvílemi téměř mizí.
- IPS – nejvšestrannější a nejpoužívanější technologie současných displejů. Jejími výhodami jsou široké pozorovací úhly a přesné zobrazování barev. Jako typická nevýhoda se ale uvádí nižší kontrast a pomalejší odezva pixelů. Kontrast je skutečně nižší než v případě VA panelů, na poli odezvy ale došlo k takovým vylepšením, že IPS technologii dnes používají i profesionální herní monitory. IPS monitory jsou ale také nejdražší.
I když TFT technologie vznikla už v 60. letech 20. století, dodnes je naprosto zásadní pro všechny LCD a LED displeje, které v životě používáme. Od příjezdových tabulí přes mnohé televize a monitory až po displeje některých telefonů.
