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18.04.1997 - 

LC-Flachbildschirme auf dem Vormarsch (Teil 2 und Schluß)

Auf den Tischen der Anwender die Monitorrevolution

Heutzutage teilen sich die Display-Typen grob gesehen in zwei Klassen: Zum einen die raumgreifend auf allen Tischen stehenden Kathodenstrahlröhrenmonitore, die eine sogenannte selbstleuchtende Anzeige besitzen, zum anderen sogenannte Lichtmodulatoren.

Auch Plasma-Displays gehören zur ersten Kategorie der Display-Typen. Sie konnten früher keine Farbe darstellen, weswegen sie eigentlich schon totgesagt wurden. Mittlerweile feiern sie insbesondere bei sehr großflächigen Formaten fröhliche Urständ. So haben etwa NEC und Mitsubishi Geräte mit einer Bildschirmdiagonale von 42 Zoll, also rund einem Meter, vorgestellt. Sharp und Sony kooperieren bei der Entwicklung von sogenannten PALC-Displays (PALC = Plasma Addressed Liquid Crystal). Der Braunware-Hersteller Grundig will noch dieses Frühjahr einen Plasma-Bildschirm namens "Planatron" als Kombigerät für PCs und TV auf den Markt werfen, der ebenfalls eine Diagonale von über einem Meter besitzt.

DSTN-LC-Displays sind besser als ihr Ruf

LCDs zum anderen - also passive DSTN (Double Supertwisted Nematic)- beziehungsweise aktive TFT-Displays (TFT = Thin Film Transistor) - gehören zu den Lichtmodulatoren. Sie arbeiten quasi wie Lichtventile, die einen Lichtstrahl pixelweise abdunkeln.

Die Bezeichnung der beiden konkurrierenden LC-Technologien als passiv beziehungsweise aktiv hat mit der Art und Weise zu tun, wie die einzelnen Bildpunkte in DSTN- und TFT-Displays angesprochen werden. Beim Passiv-Verfahren werden die flüssigen Kristalle über eine zweidimensionale Matrix angesteuert mit horizontalen und vertikalen Leiterbahnen auf einer Glasplatte. Das erfolgt Zeile für Zeile passiv über die Stromspannung, wobei für jeden Bildpunkt Stromkreise geschlossen werden.

Bei Aktiv-Matrix-TFT-Displays hingegen gibt es für jeden einzelnen Bildpunkt drei Transistoren für die Farben blau, rot und grün, die je einzeln geschaltet werden - daher die Bezeichnung aktiv.

Haftete DSTN-Systemen früher der Ruf minderer Qualität an, so haben Hersteller den Passiv-Displays mittlerweile einige Unarten abgewöhnt: So ist die Reaktionszeit der Bildschirme, die für unangenehme Wischspuren bei Mausbewegungen verantwortlich zeichnete, von 480 auf 100 Millisekunden gesenkt worden. Auch der sogenannte EMI-Effekt (EMI = Electro Magnetic Interference) konnte stark reduziert werden. Hierunter versteht man die horizontalen und vertikalen Geisterlinien, die neben und unter einem Bildschirmfenster auf hellem Hintergrund auftraten.

Auch beim Kontrastverhältnis hat sich einiges getan: Frühere DSTN-Displays boten bei dem in einem Verhältnis angegebenen Helligkeitsunterschied zwischen schwarzen und weißen Flächen Werte von 15 zu 1 oder 20 zu 1. Mittlerweile gibt es DSTN-Displays mit Werten von 40 zu 1.

Bei der Auflösung peilen die DSTN-Geräte nach der VGA-Norm (640 x 480 Pixel) jetzt SVGA-Standards (800 x 600) an. Doch schon dieses Jahr soll auch die XGA-Auflösung (1024 x 768 Pixel) unterstützt werden.

DSTN-Bildschirme bestehen im Prinzip aus zwei STN-, deshalb Double-STN-Displays. Durch dieses Verfahren kann der Bildaufbau beschleunigt werden, die Reaktionszeit allerdings sinkt wegen der Trägheit der Flüssigkristalle nur um etwa 37 Prozent.

Der Königsweg zum guten Display führt aber nur über die TFT-Technologie. Bei der Geschwindigkeit des Bildaufbaus und beim Kontrast (bis zu 250 zu 1) spielt TFT seine Stärken aus - zu einem erheblich höheren Preis allerdings. Die Auflösung der TFT-Displays beträgt bis zu 1200 x 1024 Pixel, erste Systeme mit einer Auflösung von 1600 x 1200 Bildpunkten sind angekündigt.

Auch bei der Farbtiefe sind TFT-Systeme im Vergleich zu DSTN-Displays im Vorteil. Während bei letzteren momentan mit 65536 Farben das Ende der Fahnenstange erreicht ist, kommen TFT-Bildschirme auf bis zu 16,7 Millionen Farben (True Color). Eigentlich können TFT-Panels solche Farbtiefen physikalisch gar nicht darstellen. Die Hersteller behelfen sich aber mit einem Trick, indem sie mit hoher Frequenz die einzelnen Pixel hell und dunkel schalten.

Was bringt die Zukunft? Unter anderem Sanyo und Sharp arbeiten an sogenannten computerholografischen Verfahren, womit die 3D-Darstellung gemeint ist, bei der der Betrachter keine Spezialbrille mehr benutzen muß. Sanyos "Image Splitter" läuft mit einer Maske vor dem TFT-Display, die für jedes der beiden Augen unterschiedliche Pixel zur Ansicht freigibt. Daneben gibt es ein Darstellungsverfahren, das auch bei 3D-Postkarten Anwendung findet: die sogenannten Lentikularsysteme, bei denen mit gewölbten Linsenflächen gearbeitet wird.

Die Zukunft bringt: 3D-Effekte ...

Bei Sharps "Twin-LCD"-Konzept werden zwei getrennte Bilder in jeweils ein Auge des Betrachters projiziert. Ein sogenanntes Tracking-System verfolgt dabei die Bewegungen der Pupillen und sorgt für eine genaue Fokussierung. Sharps Technologie hat gegenüber den beiden anderen den Vorteil, daß der Betrachter keinen genau definierten Abstand zum Display einhalten muß.

Während DSTN- und TFT-Displays die nematische Phase der Flüssigkristalle nutzen, machen sich ferroelektrische Flüssigkristall-(FLC-)Displays die smektische Phase zu eigen. Ihre Schaltzeit ist zehntausendmal schneller als die von nematischen LCDs. Sie benötigen sehr wenig Energie und auch keine Hintergrundbeleuchtung. Nachteil von FLC-Displays: Es gibt sie nur monochrom.

... und biegsame Flachbildschirme

Bislang lediglich ein Prototyp ist der biegsame Flachbildschirm. Die Universität Cambridge verwendet bei ihren sogenannten Polymer-LEDs (PLEDs) statt kristalliner Halbleiter farbige Leuchtdioden auf Polymerbasis. Noch ist die Haltbarkeit solcher Bildschirme auf wenige Wochen begrenzt. Außerdem entfaltet die kurzwellige Farbe Blau bisher nicht genug Leuchtkraft.

Geht es nach amerikanischen Forschern, dann wird aber eine Mischung aus Plasma-Display und Braunscher Bildröhre die Zukunft der Bildschirme darstellen. Bei solchen Feldemissions-Displays (FEDs) finden keine Gasentladungen wie bei der Plasma-Technologie statt. Vielmehr wird der Phosphor bei dem FED-Verfahren mit Elektronen bombardiert. Diese stammen aber nicht aus einer Kathode, sondern werden von phosphorbeschichteten Elektroden angesaugt. Größter Vorteil dieser Displays: Sie brauchen sehr wenig Energie. Mit einer Dicke von nur zwei Millimetern weisen sie darüber hinaus eine unschlagbar schmale Bauform auf. Herkömmliche Monitore können spätestens hier nicht mehr mithalten.