Was ist der unterschied zwischenlcd u nd tft-display

Wer sich heute für einen flachen LCD-Fernseher im örtlichen Media Markt anstellt oder ein Computer-TFT beim Online-Händler bestellt, der kann zwei Strategien verfolgen. Entweder der Kunde lässt den Preis, die Optik oder die Größe entscheiden. Das ist einfach und nach wenigen Stunden beziehungsweise Tagen steht die neue Mattscheibe im Wohnzimmer oder Büro. Oder aber der Kunde wälzt technische Daten zu Kontrasten, Reaktionszeiten und Display-Technik.   Damit Ihnen letztere Entscheidung einfacher fällt, stellen wir Ihnen die im Markt erhältlichen Display-Technologien vor. Die folgenden Panel-Typen beziehen sich auf Smartphones, Computer-TFTs und LCD-Fernseher gleichermaßen. Die Bildschirmtechnik ist maßgebend für gute Blickwinkel, schnelle Reaktionszeiten und Tageslichttauglichkeit.   Geräte sind teilweise mit Touchscreen-Panels ausgerüstet. Die Technik, welche Bildschirmeingaben per Finger und/oder Stift ermöglicht, ist unabhängig vom bildgebenden Panel. So kann im Prinzip jedes Panel, gleich ob LCD, OLED oder AMOLED, zum Multi-Touch-Screen ausgebaut werden. Die heute übliche Technik dazu ist ein kapazitiver (bei fast allen Smartphones wie zum Beispiel Acer beTouch E100, Acer Liquid E rot und Acer neoTouch S200) oder ein induktiver Touchscreen (wie bei Profi-Tablet-PCs).

Wer einen hochwertigen Flachbildschirm für die Arbeit haben möchte, der sollte die blickwinkelschwachen TN+Film-TFTs vermeiden. Hier sind stattdessen S-IPS oder S-PVA-TFTs die beste Wahl. Grund: Die Farben werden in einem weiten Blickwinkel konstant dargestellt (bis 180 Grad). Die Reaktionszeiten stehen den TN-Panels in nur wenig nach.   Wenn es nicht auf die Schnelligkeit ankommt, sondern die Farbtreue besonders wichtig ist, dann sind AMOLED (bei einigen Smartphones sowie einigen Digitalkameras verbreitet) oder MVA-, PVA-Panels (Flachbildschirme) die beste Wahl. Bei Fernsehgeräten können die kontrastverbesserten LCD-Geräte mit Local Dimming und LED-Hintergrundlicht nahezu mit den starken Farben der Plasma-TVs mithalten. Gute LCD-Fernseher bieten heute ebenfalls schöne Kontraste. Beispiele für solche LCD-TV-Geräte sind das Acer M230HDL und das Acer MT230HML. Diesen beiden 23-Zöller arbeiten mit LED-Backlight.   Spieler waren und sind mit TN+Film -Panels (Beispiele: Acer HD H244HAbmid, Acer G245HAbid Olympic Edition und Acer B3 Business B243HA) aufgrund der kurzen Reaktionszeiten am besten bedient. Die Kontraste und Blickwinkel sind insgesamt brauchbar, was durch die Auftragung eines Films auf der Anzeige erreicht wird. TN-Panels sind die preiswertesten Schirme auf dem Markt.

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Smartphone- und Tablet-Computer-Fans sind mit AMOLED sehr gut beraten, das grundsätzlich anders aufgebaut ist als die Flüssigkeitskristallanzeigen (LCD, TFT). Starke Kontraste und ein sehr geringer Energiebedarf sind die Vorteile. Für bezahlbare Flachbildschirme und Fernseher hat sich diese Technik zwar noch nicht durchgesetzt. Viele Smartphones sind allerdings bereits mit der sehr gut fürs Sonnenlicht geeigneten Displaytechnik ausgerüstet. Diese Geräte sind nicht mehr deutlich teurer als das Marktumfeld.

LCD – Flüssigkristallanzeige Das „Passiv Matrix Liquid Crystal Display“ (PMLCD) und seine Weiterentwicklung TFT (Thin Film Transistor) sind die meist verbreiteten Bildschirmtechniken. Ob Fernseher, Laptop, Taschenrechner, Digitaluhr, Digitalkamera-Anzeige oder 80er-Jahre-LCD-Games, alles basiert auf der Flüssigkristallanzeige. Grundprinzip ist, dass Flüssigkristalle die Polarisationsrichtung von Licht beeinflussen, wenn ein bestimmtes Maß an elektrischer Spannung angelegt wird. Im Hintergrund steht immer eine Lichtquelle, was heute bei Kleingeräten aber auch bei Fernsehern typischerweise Leuchtdioden sind (LED-Backlight: Notebook, Smartphone, etc.). PC-Flachbildschirme und LCD-Fernseher sind auf Grund der geringeren Herstellungskosten aber oft weiterhin mit Leuchtstoffröhren als Lichtquelle bestückt.   TFT – Dünnfilmtransistoren Das TFT ist eine LCD-Weiterentwicklung , welche das obige Passiv Matrix Display (PMLCD) ablöste. Ziel war, kleinere Pixel (PDAs, Smartphones) oder höhere Pixelzahlen (Notebooks, TFT-Fernseher) zu realisieren. Bei den PC-Flachbildschirmen herrscht diese Technik seit Ende 2007 bis heute vor. Technisch handelt es sich um ein Aktiv-Matrix-Display oder AMLCD, bei dem jeder einzelne Bildpunkt einen aktiven Verstärker und einen Stromversorgungsanschluss besitzt.

Die Vorteile: Ein weiterer Blickwinkel als bei den älteren Passiv Matrix Displays (PMLCD). Mit LEDs bestückte TFT-Fernseher haben teilweise eine matte Frontscheibe und verursachen kaum Reflexionen. Um den Nachteil der relativ schwachen Farben und Kontraste auszugleichen, werden viele Geräte mit einer spiegelnden Oberfläche bestückt (Glare-Type). Diese lässt Farben attraktiver und kräftiger wirken (optischer Effekt), auch wenn sich de facto am Kontrast nichts ändert. Wegen der LED- oder Leuchtstoff-Hintergrundbeleuchtung können TFT-Fernseher hellere Bilder als Plasma-TVs liefern. Dies ist jedoch nur für ein helles Wohnzimmer relevant.

Die Frage, ob es sich bei einem LCD-Fernseher um ein TFT oder um ein LCD handelt, stellt sich nicht, denn heute dürfte jeder flache Fernseher ein TFT sein. Die Hersteller trennen die Bezeichnungen TFT (PC-Bildschirme) und LCD (Fernseher), um die Welt der Computer-Displays deutlich von den Fernsehern zu trennen. Panel-technisch sind TFTs und aktuell verkaufte „LCD-TVs“ identisch.

Die größten Nachteile der TFT-Panels bleiben die geringen Betrachtungswinkel und die standardmäßig geringen Kontraste beziehungsweise Farbräume. Für Notebook- und Computer-Anzeigen wurden die TFTs aber weiterentwickelt, so dass auch Profis heute keinen CRT-Röhrenmonitor mehr benötigen.

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Panel: TN+Film Die Masse der TFT-Panels ist mit einem so genannten TN-Panel ausgerüstet. TN steht für Twisted Nematic.Beispiele hierfür sind Acer HD H244HAbmid, Acer G245HAbid Olympic Edition und Acer B3 Business B243HA.

Die billigsten Computer-TFTs (ab 120 Euro für den 23-Zöller) beziehungsweise die meisten Notebooks sind damit bestückt. Zur Erhöhung des Blickwinkels wird ein Film auf die Oberfläche des Panels aufgebracht. Selbige sind dennoch recht klein, etwa 130/110 Grad (horizontal/vertikal) bei 10:1 (bis 10 Prozent Abweichung vom idealen Kontrast). Die Angabe in Datenblättern nennt meist 160-170/160 Grad, was sich aber bereits auf den Bereich bezieht, bei dem schon ein Fünftel (20 Prozent) des idealen Kontrastverhältnisses verloren gegangen ist.

Kurz: Ein TN-Panel hat nach den kundenfreundlichen Maßgaben der Bewertung deutlich kleinere Blickwinkel als PVA oder IPS. Der Vorteil von TN: Das Panel kann mit einer relativ geringen Spannung betrieben werden, daher ist der Energieverbrauch geringer als bei IPS oder PVA. Die Billig-Preise der TN-Panels liegen auch an ihrer großen Herstellungsausbeute.

Panel: IPS IPS hat einen horizontalen/vertikalen Blickwinkel von bis zu 170 Grad bei einem Kontrastverhältnis von 10:1. Dies wird durch parallel bzw. horizontal zum Substrat liegende Moleküle der Flüssigkristalle erreicht (TN = senkrecht). Nachteil: IPS reduziert den Lichtdurchlass und benötigt daher eine stärkere Hintergrundbeleuchtung (höhere Energieaufnahme).   IPS-Panels gehören nicht zwangsläufig zu den teuersten Flachbildschirmen. Für überschaubares Geld ab 200 Euro kann der Käufer bereits einen erweiterten Farbraum erstehen (Wide Color Gamut: z. B. 115 Prozent NTSC, 82 Prozent CIE 1976, 100 Prozent sRGB). Die Farbwerte können von Typ zu Typ variieren.   Panel: S-IPS Die Weiterentwicklung Super-IPS (S-IPS) verbessert Kontrast, Farben, Blickwinkel (bis zu 178 Grad) und Reaktionszeit. Die Pixel liegen nun nicht mehr exakt parallel zueinander, sondern schräg und zeigen jeweils in entgegengesetzte Richtungen.   S-IPS ist für Spieler interessant, weil schnelle Übergänge flüssig dargestellt werden. Die Blickwinkel können groß sein. S-IPS wird auf Grund des erweiterten Farbraums oft von Profis eingesetzt.  

Panel: E-IPS (Selten) Die E-IPS-Technologie (2009) hat folgende Vorteile: Größerer Blickwinkel und verbesserte Schaltzeiten von nur 5 Millisekunden. Aktuell finden wir diese Technologie nur in ganz wenigen Geräten.   Panel: P-IPS P-IPS-TFTs haben grundsätzlich einen erweiterten Farbraum (Wide Color Gamut: 98-107% Adobe RGB). Die hochpreisigen Panels sind daher vornehmlich für Profis gedacht.

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Panel: P-MVA / S-PVA Beim TFT-Typ MVA (Multi-domain Vertical Alignment) wie dem Acer Slim Line S273HLbmii sowie der Weiterentwicklung S-PVA (die beispielsweise beim Acer Slim Line S243HLCbmii Verwendung findet) sind die Flüssigkristallmoleküle im Ruhezustand vertikal zum Substrat ausgerichtet. Vorteile sind der hohe Kontrast (800:1 bis 1000:1), die breiten Blickwinkel (160 bis 178 Grad), sowie die Farbtreue und Farbstabilität. Die Anzeige kann also besonders viele Farbnuancen darstellen (z. B. 96% Adobe RGB), was für Grafiker, CAD-Ingenieure oder Fotojournalisten wichtig ist. PVA bietet wie S-ISP heute einen horizontalen/vertikalen Blickwinkel von bis zu 178 Grad bei einem Kontrastverhältnis von 10:1. Spieler werden auf Grund der Reaktionszeiten, die höher als bei TN-Panels sind, nicht zu MVA greifen. Eine Schlierenbildung wie bei den ersten Modellen gibt es bei P-MVA aber nicht mehr.

Die Weiterentwicklung von S-PVA heißt S-LCD beziehungsweise Super-LCD. Es handelt sich um ein amorphes TFT. Hier wird eine Glasplatte mit einem Silizium-Layer bedampft. Das senkte die Produktionskosten im Vergleich zu polykristallinen Silizium-TFTs. Inzwischen werden auch Smartphones mit Super-LCD bestückt. Super-LCD braucht nur ein Fünftel des Stroms ähnlicher LCD-Displays. An die Farbtreue und die Blickwinkel der AMOLEDs kommt es aber nicht heran.   Preisliche Einordnung der TFT-Typen TN+Film: Günstig, 23 Zoll ab 120 Euro IPS: Günstig bis mittelpreisig, 23 Zoll ab 195 Euro S-IPS: Mittelpreisig bis sehr teuer, 23 Zoll ab  240 Euro bis 3000 Euro P-IPS: Mittelpreisig bis sehr teuer, 24 Zoll ab  440 Euro e-IPS: Mittelpreisig, 23 Zoll ab 290 Euro P-MVA: Günstig, selten, 23 Zoll ab 200 Euro PVA: Mittelpreisig, 23 Zoll ab 300 Euro S-PVA: Günstig bis sehr teuer, 24 Zoll 280 bis 1300 Euro

Die organischen Leuchtdioden (OLED: Organic Light Emitting Display) gehen vom typischen Zwei-Schichten-Aufbau der TFT+Hintergrundlicht-Anzeigen weg. Das OLED hat eine einzige Schicht aus organischen Substanzen (Polymere oder andere organische Moleküle), die durch Anlegen einer Spannung aufleuchten. Da die Fläche selbst leuchtet, kann auf eine Beleuchtung verzichtet werden. Das spart sehr viel Energie (kaum Abwärme), erhöht die Kontraste und macht die Betrachtungswinkel sehr groß. Der Kontrast ist im Vergleich zu allen LCD-Typen so hoch, weil selbige nur als farbige Filter wirken. Die OLEDs emittieren hingegen selbst farbiges Licht.   Auch im Bereich der Reaktionszeit (engl. response time) hat OLED die Nase vorn, einige Geräte liegen unter 0,001 Millisekunden. Sie sind damit 1000-fach schneller als das aktuell schnellste LCD mit einer Millisekunde. Weil auch Farbfilter und Polarisationsfolien überflüssig sind, kann das Display extrem dünn und sogar auf biegsamen Untergrund aufgebracht werden.

Die Technik hat sich trotz der kostengünstigen Herstellung nur schleppend im Massenmarkt durchsetzen können, denn die Lebensdauer der organischen Leuchtdioden galt lange Zeit als problematisch. So sind die Grundpatente bereits in den 80er Jahren von Kodak niedergeschrieben worden, doch erst 2008 wurden die ersten Fernseher vorgestellt. Noch 2006 war von 17 Jahren Dauerbetrieb unter günstigen Betriebsbedingungen die Rede (mittlere Betriebszeit). Die Industrie hat das Problem aber gelöst und heute ist eine Vielzahl von OLED-Kleingeräten (Smartphones, Kameras) auf dem Markt.

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Die Bildelemente des OLED sind mit einer Passiv-Matrix angesteuert (jedes Bildelement direkt mit Steuerschaltung). Dies benötigt viel Energie, da die Ladung für jedes Bild erneut angelegt werden muss. Dieses Problem wurde unter der Bezeichnung AMOLED beziehungsweise Super-AMOLED beseitigt und zur Marktreife gebracht. Die Abkürzung meint Aktivmatrix-OLED (englisch: active matrix organic light emitting diode). Dem Bildelement ist ein zusätzlicher Kondensator parallelgeschaltet (Speicherkondensator), welcher die Ladung während der Bildperiode erhält. Durch den fehlenden Spannungswechsel (Modulationen) wird eine höhere Aussteuerung des Flüssigkristalls erreicht. Das verbessert den Kontrast und reduziert die Abhängigkeit des Kontrastes vom Blickwinkel.   Große Bildschirme sind auf Grund des technischen „Verkabelungsaufwands“ noch sehr teuer. Der erste AMOLED-Fernseher wurde erst auf der IFA 2010 vorstellt. Smartphones gibt es jedoch schon ab 90 Euro. Auch das Acer Stream besitzt ein AMOLED-Display. Die Geräte haben sehr gute Sichteigenschaften unter Sonnenlicht.

Bei Super-AMOLED wiederum befindet sich die berührungssensitive Schicht direkt auf dem AMOLED-Display (On Cell-Technologie), was mehrere Vorteile bringt: Reduzierte Reflexionen: Abstand zwischen eigentlichem Display und Touchscreen geringer (von 20% auf 4%) Höhere Brillanz: Weniger Schichten = höhere Lichtdurchlässigkeit (von 80% auf 97%) Flachere Bauform: Weniger Schichten = bis zu 0,6 mm flachere Displays  

Vor einigen Jahren waren die kontrastreichen Plasma-Fernseher zwar in aller Munde, aber noch sehr teuer. Heute gibt es einen 42-Zöller bereits ab 400 Euro, im Gespräch ist die Technik aber nicht mehr. Der Grund: Die LCD-TVs sind durch LED-Backlight (wie beim Acer M230HDL und beim Acer MT230HML) stromsparender, durch Local Dimming kontraststärker und durch 100- /200-Hz-Technik flüssiger geworden (modellabhängig). Das Alleinstellungsmerkmal von Plasma, nämlich flüssigere Bewegungen und tieferes Schwarz, ist damit nicht mehr zwangsläufig vorhanden.    Als Tatsache bleibt aber, dass gute Plasma-Fernseher Farben natürlicher wiedergeben als LCDs. Gerade warme Hauttöne sehen realistischer aus. Zudem ist die Darstellung aus dem seitlichen Blickwinkel immer noch brillant. Hier versagen viele (wenn auch nicht alle) LCDs mit einem milchigen Bild.   Die Nachteile der Plasma-TVs: Schattenbilder können entstehen, wenn Standbilder (Bildschirmmenüs, Spielstände) nach langer Zeit wechseln. Zudem haben die meisten Plasmas eine spiegelnde Frontscheibe, die in hellen Räumen für nervende Reflexionen von Fenstern oder Lampen sorgen kann. Das Vorurteil, jeder Plasma-TV sei ein Stromfresser, lässt sich nicht immer halten, wie Testberichte zeigen. Denn es gibt durchaus auch sparsame Plasma-TVs.  

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