Ein Flüssigkristallbildschirm oder eine Flüssigkristallanzeige (englisch liquid crystal display, LCD), ist ein Bildschirm oder eine Anzeige (englisch display), dessen Funktion darauf beruht, dass Flüssigkristalle die Polarisationsrichtung von Licht beeinflussen, wenn ein bestimmtes Maß an elektrischer Spannung angelegt wird.
LCDs bestehen aus Segmenten, die unabhängig voneinander ihre Helligkeit ändern können. Dazu wird mit elektrischer Spannung in jedem Segment die Ausrichtung der Flüssigkristalle gesteuert. Damit ändert sich die Durchlässigkeit für polarisiertes Licht, das mit einer Hintergrundbeleuchtung und Polarisationsfiltern erzeugt wird.
Zum gegenwärtigen Zeitpunkt werden in aktuellen LC-Displays hauptsächlich drei verschiedene Technologien genutzt um den Blickwinkel auf den Monitor zu verbessern. Diese heißen zum einen TN + Film, zum zweiten IPS und zum dritten MVA/PVA.
2.) Paneltypen:
TN-Panel
TN + Film steht ausgeschrieben für „Normale (gedrehte, nematische) TFT + Verzögerungsfilm (+ Multi-Domain)“ und stellt die am meisten verbreitete Technologie zur Verbesserung des Blickwinkels dar. Sie überzeugt vor allem durch ihre gute Allround-Performance, vor allem aber durch die sehr gute Reaktionszeit gepaart mit niedrigem Energieverbauch.
Legt man aber eine Spannung an, richten sich die Flüssigkeitskristalle (LC-Moleküle) vertikal aus, wobei das polarisierte Licht nicht mit gedreht wird und so durch den oberen Polarisator blockiert wird. Dies führt zu einem schwarzen Bildschirm.
IPS /S-IPS/ E-IPS Panel
IPS steht ausgeschrieben für „In Plane Switching“ und stellt eine weitere Technologie zur Verbesserung des Kontrastes und Blickwinkels dar.
Legt man – wie im rechten Bildabschnitt zu sehen – eine Spannung an die Elektroden an, sind die LC-Moleküle horizontal ausgerichtet und lassen somit kein Licht hindurch. Es entsteht wiederum ein schwarzer Bildschirm. Legt man aber keine Spannung an die Elektroden an, werden die Moleküle um bis zu 90° gedreht und das Licht kann ungehindert den oberen und unteren Polarisator durchlaufen – es entsteht ein weißer Bildschirm.
An Untertypen unterscheidet man zwischen S-IPS (Super IPS), AS-IPS (Advanced Super IPS), A-TW-IPS (Advanced True White IPS) und H-IPS (Horizontal IPS) und seit 2009 E-IPS (Enhanced IPS). Bis auf den H-IPS-Typ lassen sich die anderen IPS-Typen daran erkennen, dass sie, seitlich betrachtet und im Gegensatz zu VA-Panels, einen leichten lila Farbton aufweisen. Die E-IPS-Technologie, die 2009 auf den Markt gekommen ist, besitzt folgende Vorteile: noch größerer verbesserter Blickwinkel und verbesserte Schaltzeiten von nur noch 5 ms.
MVA /PVA /S-PVA Panel
MVA ist eine Entwicklung die ursprünglich von Fujitsu stammt.
Bei der PVA-(Patterned Vertical Alignment)-Technik handelt es sich um eine Weiterentwicklung der MVA-(Multi-Domain Vertical Alignment)-Technik von Samsung. Beide Techniken basieren auf einem ähnlichen Verfahren. Die Vorteile von MVA/PVA-Displays liegen in einem höheren Kontrast (> 1000:1 ist üblich) als bei einem TN-Display (< 800:1). Zudem bieten MVA/PVA-Displays eine große Blickwinkelunabhängigkeit. Der Nachteil von MVA/PVA-Displays ist, dass sie langsamer als TN-Displays und daher für Bewegtbilder (Spiele, Video) weniger gut geeignet sind; auch liegt der Preis über dem von TN-Displays.
3.) Was ist der Unterschied zwischen LCD und LED-Displays?
Leuchtdioden, egal ob als LED,OLED oder AMOLED halten langsam Einzug in die Monitor-Technik. In Computerbildschirmen verbauten alle Hersteller bisher größtenteils nur Flüssigkristallanzeigen (LCD), die auf einer von drei oben genannten Panel-Techniken beruhen. Die größte Verbreitung besitzen die vergleichsweise günstigen TN-Panels, während die hochwertigeren Geräte mit VA- und IPS-Technik einen höheren Kontrast und eine geringere Blickwinkelabhängigkeit aufweisen.
Während die Fabrikanten jahrelang aus Kostengründen nur Leuchtstoffröhren als Lichtquellen in Bildschirmen verbauten, rüsten jetzt immer mehr Hersteller Monitore auch mit Leuchtdioden (LED) zur Hintergrundbeleuchtung aus. Die so ausgestatteten Geräte verbrauchen nicht nur deutlich weniger Strom, sondern verteilen das Licht gleichmäßiger über die gesamte Anzeige, wodurch die Farben kräftiger erscheinen.
In den LED-Geräten werden viele kleine LEDs unter der Bildschirmfläche verteilt, woraus sich eine wesentlich regelmäßigere und hellere Ausleuchtung ergibt. Die LEDs benötigen wesentlich weniger Platz im Gerätegehäuse, als die CCFL-Beleuchtung. Dadurch haben die LED-Geräte eine vergleichsweise geringe Bautiefe und sind zudem Quecksilberfrei.
4.) Unterscheidung der verschiedenen LED-Typen
Edge LED
Bei der Edge (engl. Rand) LED handelt es sich um die einfachste Art der LED-Beleuchtung. Hier sind die weißen LEDs an den Rändern eines Bildschirms angebracht. Das Licht wird dabei mit Hilfe ausgeklügelter Lichtverteilungsscheiben auf der Bildfläche verteilt. So kann man ultraflache Fernseher mit sehr geringem Stromverbrauch bauen. Diese Art der Beleuchtung hat allerdings den Nachteil, dass das Hintergrundlicht an den Rändern etwas intensiver als in der Bildmitte ist und der gesamte Bildschirm wird deshalb nicht gleichmäßig beleuchtet.
Direct LED / White LED
Bei der Direct LED-Technologie (auch Full LED genannt) sind einzelne weiße LEDs nicht nur an den Rändern, sondern unter der gesamten Bildfläche verteilt.
So wird das Bild wesentlich gleichmäßiger ausgeleuchtet, aber dadurch steigt natürlich auch der Stromverbrauch dieser Geräte. Obwohl solche Fernseher immer noch weniger Strom als „normale“ LCDs verbrauchen. Außerdem ist es nicht mehr möglich, die Bautiefe so gering wie bei den Geräten mit Edge LED zu halten. Einen weiteren Vorteil bringt bei den Full LED-Geräten die Local Dimming-Technologie. Da sich die einzelnen LEDs ansteuern lassen, kann man sie gezielt dimmen oder vollständig abschalten. So können sich bei dunklen Szenen einzelne Bildsegmente oder im besten Fall sogar einzelne LEDs abschalten lassen. Dadurch werden sehr hohe Kontrastwerte erreicht. Das Schwarz wirkt sehr natürlich und tief, weil der Bildschirm nicht ständig beleuchtet wird.
RGB / RGBY
Noch fortschrittlicher als Full LED-Geräte sind die Bildschirme mit der RGB(RGBY bei Sharp) LED-Technologie. Hierbei werden im Gegensatz zu Full LED keine weißen LEDs verwendet. Stattdessen besteht ein Beleuchtungspunkt aus drei verschiedenen LEDs in den Farben Rot, Grün und Blau. So wird das Bild mit einer Art Farbmischung beleuchtet, womit ein noch größerer Kontrast bei erweitertem Farbraum ermöglicht wird. Allerdings ist die RGB LED Technologie vergleichsweise noch sehr teuer.
5.) Übersicht über alle gängigen Displayauflösungen:
6.) Welche Displaygrößen gibt es?
7.) Informationen zu Pixelfehlern
Ein Pixelfehler ist ein fehlerhaftes Pixel, meist auf einem LCD-Bildschirm. Pixelfehler entstehen bei LCDs in der Regel durch Fertigungsfehler. Möglich sind solche Fehler aber auch bei Röhrenbildschirmen, etwa durch Fehler in der Lochmaske. Ein Pixelfehler äußert sich z. B. durch ein ständig leuchtendes Pixel oder ein ständig schwarzes Pixel. Bei LCDs können auch einzelne Subpixel von einem Fehler betroffen sein. Während die Hersteller und Händler meist der Meinung sind, dass Pixelfehler tolerierbar seien, sind Verbraucher und Ergonomen meist der Auffassung, dass Pixelfehler erheblich stören. Selbst wenn der Nutzer den Pixelfehler nicht erkennt, so könnten sie unbewusst dennoch stören, ähnlich wie Lichtreflexe bei einer Brille, weswegen dort Entspiegelung empfohlen wird. Sie stellen daher ein Ergonomie-Problem dar.
ISO 13406-2 ist seit Juni 2006 zurückgezogen und durch die Normreihe ISO 9241 ersetzt worden. In dieser dürfen bei Pixelklasse 1 bereits Fehler auftreten!
Quellen: Eizo, Computerbase.de, Wikipedia
