Flüssigkristallanzeigen: Typen, Geräte, Eigenschaften

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Flüssigkristallanzeigen: Typen, Geräte, Eigenschaften
Flüssigkristallanzeigen: Typen, Geräte, Eigenschaften
Anonim

Die meisten Menschen sind mit der Tatsache vertraut, dass Flüssigkristallanzeigen (LCDs) in einer Vielzahl von Auflösungen und Größen erhältlich sind, matt oder glänzend sein können und Funktionen wie eine Bildwiederholfrequenz von 120 Hz und 3D-Unterstützung aufweisen. Die Auswahl an Monitoren und Variationen in den Spezifikationen kann sehr komplex sein, und darüber hinaus können Sie den Zahlen nicht immer vertrauen. Einer der grundlegend wichtigsten Aspekte von Flüssigkristallanzeigen, der ihre Leistung und die Aufgaben, die sie am besten erfüllen, bestimmt, ist die Art des Bildschirms. Obwohl es viele Varianten gibt, fallen alle modernen Bildschirme im Allgemeinen in eine von drei Kategorien mit jeweils unterschiedlichen Eigenschaften.

Das Prinzip der Flüssigkristallanzeige

Der Bildschirm besteht aus zwei Schichten polarisierten Materials mit einer LCD-Schicht dazwischen. WannIn einer Flüssigkristallanzeige wird dieser Schicht Strom zugeführt, ein elektrischer Strom bewirkt, dass sich die Kristalle so ausrichten, dass Licht durch sie hindurchtreten kann (oder nicht). Nach Überwindung der polarisierten Frontplatte trifft das Licht auf seinem Weg auf einen Filter, der nur seine rote, grüne oder blaue Komponente durchlässt. Ein Cluster dieser drei Farben bildet ein Pixel auf dem Bildschirm. Mit selektiver Beleuchtung können Sie eine Vielzahl von Farbtönen erzeugen.

Das Gerät von Flüssigkristall- und Plasmadisplays unterscheidet sich grundlegend. Im letzteren Fall wird das Bild anstelle von Beleuchtung und Filtern durch ionisiertes Gas (Plasma) erzeugt, das aufleuchtet, wenn ein elektrischer Strom hindurchfließt.

Flüssigkristallanzeigen
Flüssigkristallanzeigen

TN-Displays

Monitore mit TN-Panel sind seit einigen Jahren am Markt am weitesten verbreitet. Hersteller versuchen immer, die Verwendung einer " alternativen" Art von Flüssigkristallanzeige in ihren Spezifikationen zu kommunizieren. Wenn es nicht aufgeführt ist, ist es höchstwahrscheinlich TN. Zu den allgemeinen Merkmalen dieser Technologie gehören relativ niedrige Produktionskosten und ein relativ hohes Maß an Reaktionsfähigkeit. Pixel ändern ihren Zustand schnell und ermöglichen flüssigere bewegte Bilder. Einige Twisted Nematic-Displays haben die Bildwiederholfrequenz verdoppelt (120 Hz statt 60 Hz), sodass sie „Active 3D Shutter“-Technologien verwenden und doppelt so viele Informationen für ein flüssigeres Spielerlebnis anzeigen können. Bei den neusten Modellendie Bildwiederholfrequenz wurde auf 144 Hz erhöht, ist aber ausschließlich für 2D ausgelegt, nicht für 3D.

TN-Panel-Probleme

Obwohl sich die Dinge im Laufe der Jahre verbessert haben, wird die Bildqualität oft als relative Schwäche der TN-Technologie angesehen. Ein guter Monitor dieser Art ist in der Lage, ein scharfes und helles Bild mit einem respektablen Kontrastverhältnis zu liefern, typischerweise 1000:1 bei ausgesch altetem "Dynamic Contrast".

Der Hauptnachteil dieser Art von Flüssigkristallanzeigetechnologie sind die relativ begrenzten Betrachtungswinkel. Die gängigsten Werte sind 170° horizontal und 160° vertikal, die nur unwesentlich niedriger sind als bei anderen Panel-Technologien. Tatsächlich gibt es eine merkliche Farbänderung und sogar eine "Umkehrung", wenn man von der Seite, von oben oder von unten auf den Bildschirm schaut.

Eigenschaften von Flüssigkristallanzeigen
Eigenschaften von Flüssigkristallanzeigen

Da diese Panels in der Regel relativ groß sind (bis zu 28 Zoll), wirken sich die relativ begrenzten Betrachtungswinkel tatsächlich auf die Leistung aus, selbst wenn man direkt vor dem Display sitzt. In diesem Fall vergrößern sich die Blickwinkel von der Mitte des Bildschirms zu den Randbereichen. Sie sehen, dass derselbe Farbton je nach Position auf dem Panel etwas anders dargestellt wird – er ist oben merklich dunkler und unten heller. Farbtreue und Sättigung leiden darunter, was diese Art von Display zu einer schlechten Wahl für Arbeiten macht, die eine hohe Farbtreue erfordern, wie z. B. Design und Fotografie. Ein Beispiel ist der ASUS-MonitorPG278Q, was ziemlich typisch für das ist, was von einer normalen Tischposition aus auf dem Bildschirm zu sehen ist.

VA-Panels

Wenn das LCD versucht, schwarz darzustellen, werden die Filter abgeschattet, damit so wenig Licht wie möglich von der Hintergrundbeleuchtung kommt. Die meisten LCD-Monitore machen das ganz gut, aber der Filter ist nicht perfekt, sodass die Schwarztiefe möglicherweise nicht so tief wie gewünscht ist. Eine eindeutige Stärke von VA-Panels ist ihre Effizienz beim Blockieren von Hintergrundbeleuchtung, wenn es nicht benötigt wird. Dies erzeugt tiefere Schwarztöne und höhere Kontrastverhältnisse von 2000:1 bis 5000:1 bei deaktiviertem "Dynamic Contrast". Dies ist ein Mehrfaches höher als bei anderen Flüssigkristalltechnologien. VA-Panels sind auch weniger anfällig für leichtes Ausbluten oder Schleier an den Rändern, was sie ideal für Filmfans und eine Freude für allgemeine Arbeiten macht.

Flüssigkristallanzeigegerät
Flüssigkristallanzeigegerät

Bildqualität

Ein weiterer wichtiger Vorteil von VA-LCDs sind die verbesserten Betrachtungswinkel und Farbwiedergabe im Vergleich zu TN. Die Farbverschiebung über den Bildschirm ist weniger ausgeprägt, während Farbtöne mit größerer Genauigkeit erzielt werden können. In dieser Hinsicht sind sie die besten Kandidaten für farbkritische Jobs, aber sie sind in diesem Bereich nicht so stark wie IPS- oder PLS-Technologien. Wenn Sie einen Farbton in der Mitte des Bildschirms mit demselben Farbton am Rand oder unten vergleichen,Bei einem normalen Betrachtungswinkel nimmt die Sättigung normalerweise ab. Außerdem macht sich eine Gamma-Verschiebung bemerkbar, die bei Grautönen am stärksten ausgeprägt ist, aber auch bei anderen Farben auftreten kann. In diesem Fall erscheint der Farbton schon bei einer leichten Kopfbewegung heller oder dunkler.

Nachteile von VA-Displays

Traditionell ist die Gammaverschiebung kein großer Nachteil von VA-Panels, da sie im Allgemeinen recht erschwinglich und in einer guten Auswahl von Unternehmen wie Philips, BenQ, Iiyama und Samsung erhältlich sind. Der gegenwärtige Nachteil dieser Art von Flüssigkristallanzeigevorrichtung ist die relativ langsame Reaktionsgeschwindigkeit. Pixel wechseln relativ langsam von einem Zustand in einen anderen, was bei schneller Bewegung zu stärkerer Unschärfe führt. In einigen schwerwiegenden Fällen können die Dinge so verschwommen erscheinen, dass sie eine rauchähnliche Spur hinterlassen (wie beim BenQ EW2430).

Flüssigkristallanzeige-Technologie
Flüssigkristallanzeige-Technologie

Varianten der VA-Technologie

Moderne Arten von VA-Panels, die auf PC-Monitoren verwendet werden, umfassen MVA (vertikale Ausrichtung mit mehreren Domänen), AMVA (verbessertes MVA) oder AMVA+ (AMVA mit etwas breiteren Betrachtungswinkeln). AMVA(+)-Panel-Modelle verwenden normalerweise einen effizienten Pixel-Overdrive, damit sie nicht unter ausgedehnten "rauchartigen" Spuren leiden. Hinsichtlich der Geschwindigkeit einiger Pixelübergänge liegen sie auf Augenhöhe mit modernen IPS-Modellen. Andere Übergänge, normalerweise von hellen zu dunklen Farben, sind immer noch relativ langsam. Ein Beispielkönnte als Samsung S34E790C dienen, das im Allgemeinen besser abschneidet als sein IPS-Pendant, das Dell U3415W, wenn es um Reaktionsfähigkeit geht.

LCD-Hersteller AU Optronics (AUO) hat ein 35-Zoll-UltraWide-VA-Panel mit einer Bildwiederholfrequenz von 144 Hz entwickelt. Es wird in Geräten wie BenQ XR3501 und Acer Z35 verwendet. Trotz dieser hohen Bildwiederholrate sind einige Pixelübergänge immer noch merklich träge. Sowohl AUO als auch Samsung stellen andere VA-Panels mit LCD-Bildwiederholfrequenzen von über 100 Hz her. Sharp verfügt über mehrere dedizierte MVA-Matrizen, die bei mehreren Modellen (einschließlich dem FG2421) verwendet werden, die 120 Hz unterstützen. Eine Verdoppelung der Bildwiederholfrequenz geht jedoch mit einer Verbesserung der Bildqualität einher, wenn die Pixel diese Fähigkeit bieten. Um diese Einschränkungen zu überwinden, verwenden Monitore von Sharp eine Stroboskop-Hintergrundbeleuchtung in Kombination mit der doppelten Bildrate namens Turbo240, die das Pixelverh alten während des Übergangs stark verbirgt und auffällige Bewegungsunschärfe reduziert.

Arten von Flüssigkristallanzeigen
Arten von Flüssigkristallanzeigen

IPS-, PLS- und AHVA-Panels

Wenn es um das Endergebnis geht, sind sich diese Technologien im Wesentlichen sehr ähnlich. Ihr Hauptunterschied besteht darin, dass IPS hauptsächlich von LG Display, PLS von Samsung und AHVA von AUO entwickelt wurde. Manchmal werden sie einfach als IPS-Panels bezeichnet. Der eigentliche Marketingvorteil ist ihre ÜberlegenheitFarbgenauigkeit, Stabilität und große Betrachtungswinkel im Vergleich zu anderen Flüssigkristalltechnologien. Jeder Farbton wird unabhängig von seiner Position auf dem Bildschirm genau angezeigt.

IPS-Displays unterscheiden sich von TN- und VA-Displays darin, dass sich ihre Kristallmoleküle parallel zum Panel bewegen, nicht senkrecht dazu. Dies reduziert die Lichtmenge, die durch den Sensor dringt, was zu einer besseren Monitorleistung führt.

Erweiterte IPS-Technologie

Einige der teureren IPS- und PLS-Modelle gehen sogar noch weiter, indem sie Unterstützung für erweiterte Farbskalen bieten, wodurch der potenzielle Bereich der Farbtonwiedergabe und Farbtiefe erweitert und die Bildtreue verbessert wird. Das macht IPS- und PLS-Panels zu guten Kandidaten für grafikkritische Aufgaben. Darüber hinaus bieten große IPS-Monitore höhere Auflösungen als die meisten TN- und VA-Pendants, trotz der großen Auswahl an Auflösungen, die heute für alle Paneltypen verfügbar sind. Die Wahl der Pixelzahl, der ständig sinkende Preis und die hervorragende Farbwiedergabe erweitern die Attraktivität dieser Art von Display weit über Grafikanwendungen hinaus, einschließlich Spiele und nur Desktop-Arbeiten.

Flüssigkristall-LCD-Display
Flüssigkristall-LCD-Display

Reaktionsfähigkeit

Hersteller wie Dell, LG, AOC und ASUS bieten eine gute Auswahl an erschwinglichen IPS-Monitoren. Dies bedeutet, dass Fotografen, Designer oder alltägliche Benutzer mit kleinem Budget von dieser Technologie profitieren können. Viele moderne IPS- und PLS-Monitoresind auch viel reaktionsschneller als ihre VA-Pendants und sogar konkurrierende TN-Bildschirme, obwohl dies normalerweise der größte Nachteil von IPS-Panels ist. Aufgrund dieser beeindruckenden Verbesserungen finden einige aktuelle Modelle Gefallen bei Spielern, die farbenfrohere Farben genießen können, ohne durch den unansehnlichen Nachzieheffekt verwöhnt zu werden.

Aktualisierungsrate des IPS-Panels

Bei einigen modernen Modellen dieser Art hat die Pixelreaktionszeit tatsächlich ein Niveau erreicht, bei dem Bewegungen nicht mehr verwischt werden als bei jedem Monitor mit einer Bildwiederholfrequenz von 60 Hz. Die Reaktionsfähigkeit des Displays für 120 Hz ist nicht gerade optimal, obwohl eine optimale Leistung nichts mit der Bildwiederholfrequenz zu tun hat. Dennoch haben die Hersteller in diesem Bereich genügend Fortschritte gemacht, was es AUO und LG ermöglichte, IPS-Panels mit Bildwiederholfrequenzen von über 144 Hz auf den Markt zu bringen.

farbige Flüssigkristallanzeige
farbige Flüssigkristallanzeige

IPS-Anzeigekontrast

Eine weitere traditionelle Schwäche dieses Paneltyps ist der Kontrast. Auch hier sind deutliche Fortschritte zu erkennen, und IPS-Displays in diesem Indikator haben zu ihren Konkurrenten mit TN-Technologie aufgeschlossen. Ihr Kontrastverhältnis erreicht einen Wert von 1000:1 (ohne dynamischen Kontrast). Einige Benutzer haben jedoch ein ärgerliches Problem bei dieser Art von Flüssigkristalldisplays bemerkt – das Blenden oder „Glühen“dunkler Inh alte, das durch das Verh alten des Lichts in diesen Panels verursacht wird. Dies wird normalerweise am deutlichsten, wenn es aus einem großen Winkel betrachtet wird (z. Samsung S27A850D). Außerdem tritt in den Ecken von Modellen über 21,5 Zoll häufig ein Leuchten auf, wenn Sie in geringem Abstand direkt vor dem Bildschirm sitzen.

Daher sind IPS-Monitore die besten Farb-LCDs mit lebendigen Farben, aber es lohnt sich immer, mehr als nur die Zahlen zu betrachten.

Schlussfolgerung

Moderne LCD-Monitore verwenden 3 Hauptkategorien von Panels: TN, VA und IPS. Derzeit ist die TN-Technologie die beliebteste, die eine anständige Bildqualität und hohe Reaktionsfähigkeit zu einem erschwinglichen Preis bietet. VA opfert die Reaktionsfähigkeit und ist im Allgemeinen der langsamste Paneltyp, bietet jedoch einen hervorragenden Kontrast und eine verbesserte Farbwiedergabe gegenüber TN-Technologien. IPS, PLS und AHVA sind führend in der Bildqualität und bieten die konsistentesten und genauesten Farben bei gleichzeitig exzellenten Betrachtungswinkeln, respektabler Reaktionsfähigkeit und angemessenem Kontrast. Der Benutzer kann die Vor- und Nachteile von Monitoren abwägen, indem er sie vergleicht, und das Verständnis der allgemeinen Eigenschaften von LCDs ist ein guter Ausgangspunkt.

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