Computerhardware: Bildschirm: TFT

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TFT-Flachbildschirme[Bearbeiten]

Prinzip eines TFT-DN-Monitors
1: Glas
2 & 3: Vertikale und horizontale Polarisationsfilter
4: RGB Farbfilter
5 & 6: Horizontale und vertikale Elektroden
7: Polyamidschicht
8: Zwischenraum

Weil die TFT-Bildschirme als Alternative zum Röhrenbildschirm angeboten wurden, mussten sie den gleichen 15-poligen analogen Anschluss haben. Dadurch konnte sich jeder Nutzer für einen TFT-Bildschirm entscheiden, ohne die Grafikkarte wechseln zu müssen. Die Ablösung der CRT-Geräte ist nahezu vollständig. Es gibt jedoch immer noch spezielle Anwendungen, wo CRT-Geräte unersetzbar sind.

TFT ist die Abkürzung von Thin Film Transistor (Dünn-Film-Transistor). Diese Fototransistoren sind so dünn, dass sie durchscheinend sind. Das ist eine Weiterentwicklung der LCD-Technik (Liquid Crystal Display). Allen TFT-Bildschirmen gemeinsam ist das Wirkprinzip:

Zu jedem Bildpunkt gehören drei winzige Farbfilter: Rot, Grün und Blau. Mit jedem Filter ist ein Fototransistor verbunden. Das Licht einer möglichst gleichmäßigen weißen Hintergrundbeleuchtung wird durch die Farbfilter in die drei Grundfarben zerlegt und danach mehr oder weniger stark abgeschwächt. Das „Restlicht“ trifft dann das Auge des Betrachters, wo die drei Farben zu einer Mischfarbe verschmelzen.

Hintergrundbeleuchtung[Bearbeiten]

Anfangs wurden die Displays von hinten mit Leuchtstoffröhren beleuchtet (CCFL-Technik). Ältere Displays und Fernseher benutzten vier Röhren. Um Herstellungskosten und vor allem Energie zu sparen, werden oft nur noch zwei Leuchtstoffröhren eingebaut (2CCF-Technik). Es ist nicht leicht, damit eine gleichmäßige Ausleuchtung zu erreichen. Um die Bildhelligkeit und den Kontrast zu verbessern, wird eine möglichst helle Hintergrundbeleuchtung benötigt. Die gegenwärtig technisch beste (und teuerste) Lösung ist die Verwendung von weißen LEDs. Vorteile dieser LED-Displays sind deren geringere Bautiefe, gleichmäßigere Ausleuchtung, ein größerer Farbraum, längere Lebensdauer und im Vergleich zu Leuchtstoffröhren ein halbierter Energiebedarf.

Die LED-Hintergrundbeleuchtung wurde zuerst in hochwertigen Notebooks verwendet, um eine längere Akkulaufzeit zu erzielen. Inzwischen ist die LED-Technologie in der Mittelklasse angekommen.

Im hellen Sonnenlicht ist auf einem TFT-Display nichts mehr zu erkennen, weil die Helligkeit der Hintergrundbeleuchtung nicht mit der Sonne mithalten kann. Es gibt aber eine Lösung dafür: das transflektive Display. Das Sonnenlicht wird ins Innere des Bildschirms durchgelassen und dort reflektiert. Das Sonnenlicht ersetzt oder ergänzt die Hintergrundbeleuchtung. Dabei wird sogar Strom gespart. Transflektive Displays werden für neuere Smartphones genutzt. Neuerdings gibt es auch große transflektive Displays, die beispielsweise im Schaufenster aufgestellt werden können.

Farbfilter[Bearbeiten]

Es gibt inzwischen mehrere Arten der TFT-Technik. Verbreitet sind die TN-Panele (Twisted Nematic), weil sie am billigsten herzustellen sind und prinzipbedingt den geringsten Energiebedarf haben. Allerdings ist die Farbwiedergabe mäßig (etwa 260 000 Farben) und bei größeren Blickwinkeln verringert sich der Farbkontrast. Die nächsten Entwicklungsschritte waren DSTN-Panele (Double-Super-Twist-Technik) mit etwas besseren Farben, und die TSTN-Panele (Triple Supertwisted Nematic) sind noch besser.

Makro-Ansicht des Ausschnittes eines Farb-TFT-Displays

Die Auflösung[Bearbeiten]

TFT-Bildschirme haben ein festes Raster von Bildpunkten, bei einem 17" und 19" Gerät sind es 1280 Bildpunkte waagerecht und 1024 Pixel senkrecht. Liefert die Grafikkarte ein Bild mit 1280 × 1024 Bildpunkten, ist die Zuordnung eindeutig und das Bild ist scharf. Wenn Sie Probleme mit der Sehleistung haben und deshalb die Grafikkarte auf eine kleinere Auflösung einstellen, zum Beispiel 1024 × 768 Pixel, hat der Grafikprozessor im Bildschirm drei Möglichkeiten:

  1. Es werden nur 1024 × 768 Pixel benutzt, der Rand des Bildschirms bleibt schwarz. Damit wird nur (1024/1280) × (768/1024) = 3/5 = 60 % des Bildschirms benutzt.
  2. Jeder vierte Bildpunkt in der Waagerechten und jeder dritte in der Senkrechten wird weggelassen. Bei größeren Flächen und breiten Linien ist das kein Problem. Schmale Linien (zum Beispiel von Buchstaben) können aber nicht einfach weggelassen werden, ohne die Darstellung zu verstümmeln. Buchstaben würden sowohl in der Höhe als auch in der Breite ungleichmäßig oder unlesbar.
  3. Der Prozessor im Bildschirm kann nach komplizierten Formeln errechnen, welche Bildpunkte an welcher Stelle des Bildschirms weggelassen werden dürfen und welche nicht. Diese Berechnung heißt „interpolieren“. Je leistungsfähiger der verwendete Prozessor, desto bessere Interpolationsformeln kann er verwenden. Trotzdem wird das Bild IMMER ein wenig oder ein wenig mehr unscharf sein.

Brillenträgern und älteren Personen sind Schrift und Windows-Symbole in der höchsten Auflösung meist zu klein; sie ziehen meist eine Auflösung von 1024 x 768 oder mitunter sogar 800 × 600 Bildpunkten vor, was besonders unscharf aussieht. Daher ist vor allem diesem Benutzerkreis zu empfehlen, ihren Wunschmonitor vor dem Kauf in der benötigten Einstellung sorgfältig zu prüfen. Es gibt durchaus TFT-Monitore mit hervorragender Interpolation, aber nicht in der untersten Preislage.

Gedanken vor dem Bildschirmkauf[Bearbeiten]

Viele Leute kaufen einen neuen PC zwei- bis dreimal so oft wie einen neuen Monitor. Monitorkauf ist also eine Langzeitinvestition. Der Monitor ist das wichtigste Ausgabegerät. Ein mangelhafter Monitor verstärkt die Neigung zu Augen- und Kopfschmerzen, denn das Gehirn muss das von den Augen gelieferte unscharfe Bild nachbessern. Die Augenoptiker sind sich nicht einig darüber, ob ständige Anstrengung beim Sehen die Verschlechterung der Sehstärke beschleunigt.

Schätzen Sie zukünftige Entwicklungen ab. Denken Sie daran, wie schnell die Pixelzahl bei Digitalkameras in den letzten Jahren gestiegen ist. Auch im Internet gibt es einen Trend zu größeren Auflösungen und zunehmenden Detailreichtum bei Grafiken und Fotos. Das bedeutet für Sie:

Geizen Sie nicht beim Kauf des Monitors. Sie werden ihn jahrelang vor Augen haben.

Monitore werden zwar am Fließband produziert, trotzdem ist jedes Exemplar anders. Kaufen Sie möglichst keinen Bildschirm von der Palette oder im Versandhandel. Wenn Sie Wert auf Qualität legen, sollten Sie die Qualität nicht nur nach dem Vorführmodell beurteilen, sondern sich Ihr Exemplar in der nativen Auflösung vorführen lassen. Häufig wird die Wahl auf HDTV fallen, also 1920 x 1080 Pixel, und Sie sollten dann prüfen, bei welcher Bildschirmgröße, also z.B. 22, 24 oder sogar 27 Zoll, Ihnen die Darstellungsgröße einzelner Elemente, z.B. Desktop-Icons oder Programmmenüs, am ehesten zusagt.

Die Reaktionszeit von TFT-Bildschirmen wird von den Produzenten nach recht unterschiedlichen Methoden gemessen und ist teils geschönt. Es ist ratsam, Testberichte zu lesen.

Monitore mit integriertem Lautsprecher sind problematisch, da bei TFT-Monitoren die flache Bauweise es schwierig macht, einen guten Klang zu erhalten.

Ein „normaler“ Fernseher kann nicht an den PC angeschlossen werden, dafür braucht würde er eine Spezialbuchse brauchen. Die beliebte Kennzeichnung „HDTV vorbereitet“ sagt nichts über einen PC-Anschluss aus (eigentlich bedeutet diese Aussage nur, dass die Elektronik fähig ist, ein hochwertiges 1920 x 1080 HDTV-Bild so weit zu verschlechtern, dass es angezeigt werden kann).

Selbst wenn der Fernseher einen PC-Anschluss hat: Weil sich die Anzahl der Pixel bei Fernsehen (720 x 576 bzw. 1920 x 1080 bei HDTV) und PC unterscheidet, gibt es Schärfenprobleme bei TFT-Kombigeräten. Ende 2008 gab es noch kein Gerät, das gleichzeitig als Fernseher und als Computermonitor uneingeschränkt zu empfehlen ist. Sie werden sich wohl entscheiden müssen, was Ihnen wichtiger ist, und davon ausgehend die Bildschirmauflösung wählen.

Die immer beliebter werdenden Heimprojektoren (Beamer) verwenden die TFT-Technologie, daher gelten fast alle bisherigen Darlegungen auch für sie.

Ergonomie[Bearbeiten]

Achten Sie beim Kauf auf das Prüfsiegel. Die schlechteste Norm ist MPR-1 darauf folgen MPR-2, TCO-92, TCO-95, TCO-99 TCO-03 und TCO-06. Die TCO-06, verabschiedet im Jahr 2006, wird mittlerweise von vielen Bildschirmen übertroffen.

Achten Sie beim Kauf eines großen LCDs mit hoher Auflösung darauf, dass die Grafikkarte dessen hohe Auflösung erreicht. Die maximale Auflösung bei Single-DVI beträgt 1920 x 1200 Pixel. Noch mehr Bilddaten können über einen DVI-Kanal nicht transportiert werden. Für eine höhere Auflösung brauchen Sie eine spezielle Dual-Link-Grafikkarte. Dual-DVI schickt über jeden der beiden DVI-Kanäle eine Hälfte der Bildinformation und kann damit eine Auflösung von maximal 2560 x 1600 Pixeln erreichen. Noch höhere Auflösungen sind nur über Thunderbolt, DisplayPort oder HDMI 1.4 möglich.


Quellen