Seite 2: TN- und MVA-Panels

 

TN-Panels:

 

Chaotisch: In eingeschaltetem Zustand liegen die Moleküle vertikal, sodass das durchlaufende Licht nicht entdrillt werden kann. Wird hingegen keine Spannung angelegt, richten sich die Moleküle um 90° zum oberen Polarisator aus - der Pixel wird weiß.

Den Anfang in unserem gro­ßen Panel-Vergleich machen die ungemein beliebten TN-Panels. TN steht dabei für die Abkürzung „twisted nematic“, was auf Deutsch so viel wie „nemantisch verdrillt“ bedeutet. Dass dieser Name durchaus Sinn macht, zeigt ein Blick auf die Funktionsweise dieser Paneltechnik.

Die namentlich „verdrillten“ Flüssigkristalle werden zwischen zwei Polarisatoren gebracht, die gekreuzt zueinander stehen. Kontrolliert werden die LC-Moleküle durch elektrische Felder. Passiert unpolarisiertes Licht nun den ersten Polarisator, wird dieses nur in einer Richtung durchgelassen. Vereinfacht gesprochen wird das einfallende Licht so also gerade ausgerichtet, was die Grundlage für die gesamte Funktionsweise eines TN-Panels ist. Da der zweite Polarisator um 90° gedreht verbaut wird, kann das vom ersten Polarisator verdrehte Licht diesen nur passieren, wenn es wieder um 90° gedreht, also entdrillt wird. Das erklärt auch den Namen nematisch, denn dieser beschreibt den Zustand, wenn alle LC-Moleküle in die gleiche Richtung gedreht wurden.

Ist es nun der Fall, dass keine Spannung anliegt, befinden sich die LC-Moleküle in einem horizontal gedrehten Zustand. Das wiederum bedeutet, dass die untere Polarisationsschicht um 90° gegenüber dem oberen Polarisator verdreht ist. Was nun passiert, ist, dass das Licht beim Durchlauf „entdrillt“ wird und auch die obere Schicht durchlaufen kann. Als Ergebnis entsteht ein weißer Bildpunkt. Wenig kompliziert ist mit diesem Vorwissen die Vorhersage, was passiert, wenn eine Spannung anliegt. Bei Stromzufuhr richten sich die einzelnen LC-Moleküle vertikal aus, sodass das „verdrillte“ Licht beim Durchlauf nicht „entdrillt“ werden kann. Entsprechend wird das vom Backlight einfallende Licht an der zweiten Polarisatorschicht geblockt. Die Bildpunkte bleiben in diesem Fall also schwarz.

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Dabei ist jeder Pixel in drei Subpixel unterteilt, welche die Farben Rot, Grün und Blau besitzen. Es ist also möglich, durch ein Mischen dieser drei Farben 16,2 Millionen Farben darzustellen. Das gesamte 32-Bit-Farbspektrum, das 16,7 Millionen Farben umfasst, kann so also nicht auf direktem Wege dargestellt werden. Mit Hilfe von Techniken wie „Frame Rate Control“ oder „Dithering“ ist es aber dennoch möglich, dass prinzipiell 16,7 Millionen Farben dargestellt werden können. Fehlende Farben werden hierbei durch Interpolation von eng beieinanderliegenden Punkten erzeugt. Völlig ohne Nachteile ist diese Technik aber nicht. Die einzelnen LC-Moleküle richten sich nie perfekt zueinander aus, sodass ein gewisser Fehlwinkel besteht. Als Resultat dieses Fehlwinkels verringert sich der Kontrast und damit die Blickwinkelunabhängigkeit. Um diesem konstruktionsbedingten Nachteil entgegenzuwirken, setzen Hersteller seit geraumer Zeit einen zusätzlichen Verzögerungsfilm ein, welcher der diffusen Brechung des Lichts entgegenwirkt. Daher auch die heute übliche Panelbezeichnung „TN+Film“.

Heutzutage sind TN-Panels die mit Abstand am häufigsten verbreiteten Panels, da sie kostengünstig zu produzieren sind, eine schnelle Reaktionszeit besitzen und mit dem niedrigsten Stromverbrauch aller Panel-Techniken aufwarten können. In Sachen Farbwiedergabe, Blickwinkelunabhängigkeit und Kontrast sind sie ihrer Konkurrenz aber unterlegen. Typische Vertreter von TN-Panels sind heute nahezu alle Gaming-TFTs. Dabei konnten zuletzt insbesondere teurere TN-Monitore wie LGs L227 zeigen, dass auch mit TN-Panels eine ordentliche Farbdarstellung möglich ist. Weiterhin setzen ebenso beinahe alle Low-Cost-24-Zöller auf Panels mit TN-Technologie.

MVA-Panels:

konzept mva

 

Vertikal: Liegt keine Spannung an, liegen alle Moleküle vertikal zur Bildfläche - also kann das Licht nicht durch das Panel dringen. Werden die Moleküle unter Spannung gesetzt, drehen sie sich um 45° zur Bildfläche, sodass das Licht den zweiten Polarisator passieren kann.

Die MVA-Technik wurde von Fujitsu entwickelt und stellt auch die Grundlage für Samsungs PVA bzw. S-PVA-Technik dar. Die Abkürzung „MVA“ steht für „Multi Domain Vertical Alignment“.
Klar ist zunächst, dass die MVA-Technik, wie alle anderen Panel-Technologien auch, nach einem ähnlichen Prinzip wie die TN-Technik funktioniert. Zwischen zwei Polarisatoren befinden sich LC-Moleküle, die je nach deren Stromversorgung gedreht werden. Nicht zu unterschätzende Unterschiede gibt es aber trotzdem.

Alle Moleküle liegen, wie der Name schon vermuten lässt, vertikal zur Bildfläche. Liegt keine Spannung an, bleibt der entsprechende Bildpunkt schwarz. Liegt nun eine Spannung an, drehen sich die LC-Moleküle um 45° zur Bildfläche, sodass das Licht den zweiten Polarisationsfilter passieren kann und ein weißer Bildpunkt besteht. Anders als bei den sehr günstigen TN-Panels sind bei MVA-, aber auch bei PVA-Panels die einzelnen Pixelzellen noch einmal unterteilt. Bei MVA-Panels ist eine solche Pixelzelle in drei Schichten unterteilt - so kann die Kipprichtung der einzelnen LC-Moleküle gesteuert werden, was zu einem besseren Kontrast und einer besseren Blickwinkel-Unabhängigkeit führt.

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Durch diese Unterteilung ist allerdings eine stärkere Hintergrundbeleuchtung vonnöten, was den Stromverbrauch von MVA-Monitoren in die Höhe treibt. Weiterhin besitzt die MVA-Technik zwar eine bessere Farbdarstellung als TN-Panels, muss sich der Konkurrenz aber in den Bereichen Reaktionsgeschwindigkeit und Produktionskosten geschlagen geben. Insbesondere das anfängliche Problem der langsamen Reaktionszeiten wird aber von der neueren S-MVA-Technik behoben. Größter Unterschied zur herkömmlichen MVA-Technik liegt in der Unterteilung der Pixelzellen in acht Subpixel, wie es auch bei S-PVA-Panels der Fall ist. S-MVA-Panels sind aber bei Monitoren nur sehr selten zu finden.
Bekanntester Vertreter der MVA-Technik ist momentan auf jeden Fall Yurakus 24-Zöller Yur.Vision YV24WBH1, der Preis-Leistungs-technisch eines der interessantesten am Markt befindlichen Geräte darstellt.