Grundlagenwissen Teil 2: Einblick in die LCD-Technik bei TFT-Displays

Kommen wir nun zu den verschiedenen Technologien der TFT-Displays unter anderem findet man Begriffe wie TN-Panel, PVA- oder MVA-Panel, oder auch die IPS Paneltechnologie, auf die wir jetzt im Einzelnen eingehen wollen.

Das TN-Panel:

Beim TN-Panel sind die Kristalle, wenn keine Spannung angelegt ist, gedreht, das Licht wird um 90° gebrochen, weshalb es den oberen Polarisatior ungefiltert passiert' das Pixel erscheint in weißer Farbe. Liegt eine Spannung an ( fliest Strom), so wird das Licht nicht gebrochen, sondern vom oberen Polarisatior blockiert, so daß das Pixel Schwarz erscheint.

Bildschirme mit einem TN-Panel haben die kürzeste Reaktionszeit von allen Bauarten, weshalb sie vor allem bei Gamern sehr beliebt sind. Jedoch sind Kontrastwerte von teilweise <600:1 nicht so rühmlich, des Weiteren kommen sie nicht über einen Einblickwinkel von 130° hinaus.

Die PVA und MVP Paneltechnologien:

Bei einem PVA oder MVP Panel sind die Kristalle vertikal ausgerichtet, wenn keine Spannung anliegt. Das Pixel erscheint schwarz. Des Weiteren haben PVA bzw. MVP Panels durch diese Eigenschaft einen exzellenten Kontrast (1000:1 und mehr), weil die Kristalle auch nahe der Scheibe, auch Kopplungsschicht genannt, vertikal stehen und so das Licht nicht brechen.

Wird eine Spannung angelegt, so kippen die LCs in eine horizontale Stellung und brechen das Licht um 90°. So passiert es den vorderen Polarisator weil dieser um 90° zum hinteren versetzt ist, und so das nun gebrochene Licht ungehindert hindurchlässt.

Durch das oben genannte Verhalten der Kristalle ohne Spannung besitzen PVA Bildschirme den besten Kontrast, und dank der länglichen Bauform der Kristalle, und der horizontalen Ausrichtung unter Spannung können sie Blickwinkel von bis zu 178° vorweisen.

Die IPS, oder S-IPS Paneltechnologien:

Bei diesen Displays sind die Kristalle horizontal ausgerichtet, wenn der Stromkreis unterbrochen ist, das Licht wird um 90° gebrochen und wird letzten Endes von der oberen Polarisationsfolie am Weiterkommen gehindert. Der Bildschirm erscheint in schwarzer Farbe. Wird der Stromkreis mit den Kristallen als Verbraucher geschlossen, so drehen sich diese 90°, das Licht wird gebrochen, passiert den oberen Polarisator ungefiltert und lässt den Bildschirm weiß erscheinen.

Die Flüssigkristalle sind bei diesem Paneltyp in mehreren Schichten wie zwei Kämme angeordnet, wodurch das Licht der Leuchtstoffröhren stark geschwächt wird. Deshalb wird eine äußerst starke Lichtquelle im Hinteren des TFTs benötigt um diesem Manko entgegenzuwirken, was wiederum eine hohe Leistungsaufnahme bedeutet.

Die IPS Bildschirme stellen einen Art Kompromiß zwischen der geringen Reaktionszeit der TN-Panels, und den exzellenten Kontrastwerten und Einblickwinkeln der PVAs dar. Da sich in den letzten 2 Jahren letztere Technologien sehr stark verbessert und weiterentwickelt haben, gerät die IPS Technologie zunehmend außer Konkurrenz, da mittlerweile selbst die PVA-Bildschirme bei 12ms Reaktionszeit angelangt sind.

IPS Panels werden vermehrt nur noch bei sehr großen Bildschirmen, wie z.B. Großleinwänden eingesetzt, da sich bei solchen Geräten eine "Schwäche" wie z.B. ein zu kleiner Blickwinkel stärker bemerkbar machen. Die IPS Bildschirme haben auf längere Zeit gesehen keine Zukunft und sind unter den neueren Modellen praktisch nicht mehr anzutreffen. Da sich der Aufbau der IPS Panels etwas von den Anderen unterscheidet werden wir nun die Bilder sprechen lassen.

In dieser Grafik erkennt man den kammartigen Aufbau eines IPS Panels. Die grauen Felder sind die Flüssigkristalle und die schwarzen Streifen sind dazu gedacht die Lichtstrahlen zu veranschaulichen.

Hier noch zwei Grafiken zu den Flüssigkristallen.

Man sieht die beiden Glasscheiben und die Polarisatoren, die Flüssigkristalle sind in Form von Stäbchen dargestellt um die Brechung zu veranschaulichen. Die Pfeile stellen die Lichtstahlen dar.

Auf dem unteren Bild kann man die Funktion der Polarisatoren sehr gut erkennen, sie sind jeweils um 90° zueinander versetzt. Des Weiteren sind die Flüssigkristalle erneut mit Stäbchen dargestellt, und man erkennt wie das Licht polarisiert ist.

Auf der linken Seite des Bildes ist keine Spannung angelegt: Das Licht wird gebrochen und durchtritt den oberen Polarisationsfilter. Demnach handelt es sich bei der unteren Grafik um ein TN-Panel. Auf der rechten Seite sieht man den Sachverhalt wenn ein Strom fließt: Das Licht wird nicht gebrochen und wird vom oberen Polarisator abgefangen.

Wir hoffen wie immer diese Infos bringen euch einen besseren Durchblick. :-) Hiermit endet der zweite Teil unserer Grundlagenserie. Wer sich ausführlicher mit dem Thema LCD-Monitor auseinandersetzten will dem können wir nur herzlich Prad.de empfehlen, den dort gibt es jede Menge Monitor Tests und weiterführende Infos zu diesem Thema.

Habt Ihr noch Fragen zum Review? Antworten gibt es im Forum.

Bildquelle: Prad.de und Wikepedia.de

Autor: Lukas Trunk alias "Blubb"