Her er du:  Startside - Panelteknologi

Panelteknologier
- Teknisk baggrund og praktiske kendetegn for panelteknologierne

Oversigt

LCD
  • Forord
  • TN
  • IPS
  • VA generelt
  • MVA
  • P-MVA
  • PVA
  • S-PVA
  • SA-SFT
  • ASV
  • ACE
  • Tilføjelser
    Andre panelteknologier
  • Plasma
  • SED
  • OLED
  • NCD


    LCD:

    Forord

    Hvad gør man, hvis man kort har set en skærm i en butik og vil vide om den kan dække ens behov uden at have gennemtestet eller evalueret den? Det kræver, at man kender til dens egenskaber og kan sammenligne dem med sine egne behov. Det kan enten gøres ved at prøve den i praksis, men hvad nu hvis det ikke er muligt og hvis man ikke ved hvad man skal kigge efter? Det kan også let være tilfældet, at man ikke kan finde én eneste anmeldelse, og når alle disse muligheder er udelukket, hvad gør man så?
    Problemstillingen kan løses ved at undersøge hvilket panel der sidder i skærmen og derefter undersøge panelets karakteristiske træk. Det kan nemlig give et godt prej om skærmens billedkvalitet.
    Panelet i en skærm kan slås op her på siden vha. søgefunktionen her: Panelsøgning

    I de følgende afsnit kan du læse mere om de forskellige paneltyper.

    På mange fora og sider hører man om S-IPS paneler. S-IPS er ikke nødvendigvis det bedste valg, men i nogle henseender kan det godt være det bedste valg. I sidste ende er dine individuelle krav altafgørende. Du kan ikke få en allround skærm, som bare klarer det hele perfekt til den halve pris. Selvom du sikkert har læst mange bedømmelser af mid-end skærme, hvor der tydeligt gives udtryk for at den bare kan alt med 5 stjerner, så vær kritisk.

    For en teknisk tilgang til paneltyperne henvises der til linket Generel opbygning af fladskærm

    TN (Twisted Nematic)

    Historie:

    Navnet TN eller Twisted Nematic er egentlig grundstenen for alle typer paneler. De siger blot noget om de flydende krystallers evne til at twiste i en position, således at lys kan twistes(bøjes) og efterfølgende begrænses af polarisatorer.
    Twisted Nematic panelet, i panelbegrebets forstand, er derimod et af de ældste paneler baseret på flydende krystaller. Det stammer helt tilbage fra de første passive skærme.
    Plusset (TN+), som der fra tid til anden tilføjes bag på TN, kommer af, at TN paneler i sin tid havde meget dårlige betragtningsvinkler. Dette blev løst ved at montere et filter ind imellem de mange lag, som forbedrede synsvinklerne. I dag er alle TN paneler lavet med dette filter og det kan derfor være ligegyldigt om man kalder det TN, TN+ eller TN+Film. De to sidste begreber er højst en smule redundante, men ikke ukorrekte.

    Generelt:

    Da IPS og VA panelerne blev introduceret på markedet spåede mange, at dette blev døden for TN panelet. Realiteten viste dog noget andet og med de lave produktionsomkostninger og relativt gode parametre, er TN paneler faktisk et af de mest populære paneler, som dominerer store dele af markedssegmentet for 17" og 19".

    TN skærme er differentieret i forhold til markedet og er efterhånden blevet skærme med henblik på folk der spiller hurtige spil og bruger computeren til hverdagsarbejde. Det betyder imidlertid også, at en god TN skærm i langt de fleste tilfælde er perfekt til at dække den almindelige brugers behov. Krav udover hverdagsbrug, herunder grafisk brug, præsentationer med mere er dog ikke TN panelernes største styrke. De er efterhånden rigtig gode til spil og tekstbrug, men det kan være på bekostning af andre ting.
    Måden hvorpå de flydende krystaller er organiseret i et TN panel, er mindre systematisk end de andre panelers måde. De flydende krystaller går mod det såkaldte nematiske stadie. Egentlig ligger de parallelt, når der ingen spænding er tilført og kører op i en form for spiral, når spændingen tilføres. I denne spiral ligger de dog ikke parallelt længere og dette medfører to ulemper:

    1. Ikke optimale betragtningsvinkler.
    2. Teoretisk begrænset kontrastforhold

    Betragtningsvinklen bliver som regel dårligere jo lavere responstiden bliver for TN paneler. Faktisk er betragtningsvinklerne, grundet ovenfornævnte opbygning, ikke helt optimale lige fra. Det er meget svært at bemærke og på nogle paneler næsten umuligt, men hvis man f.eks. betragter en ikke-flydende gradient fra 0 % sort til 10 % sort, så er det svært at skelne mellem de forskellige nuancer med mindre man flytter hovedet en smule til den ene eller anden side i stedet for ligefor.
    Nye og bedre TN paneler udvikles konstant og man kan med f.eks. +filteret forbedre synsvinklerne. Dog er TN teknologien stadig den teknologi, som typisk har de dårligste betragtningsvinkler, men bemærk dog også, at det varierer utrolig meget fra skærm til skærm.

    Kontrastforholdet er derfor også teoretisk begrænset pga. opbygningen.
    Kontrastforholdet kan godt komme op på 700:1, hvilket også medfører at sort er forholdsvis sort og hvid er hvid. Kontrastforholdet er typisk bedre på TN paneler end på IPS paneler, men dårligere end på MVA og PVA paneler.
    På trods af, at opbygningen begrænser kontrastforholdet, kan der gøres mange ting for alligevel at forbedre det. Det kan f.eks. være muligt med forskellige filtre, en anden baggrundsbelysning, bedre polarisatorer etc.

    De nye TN skærme har opnået ret flotte farver på trods af 6-bit farvepanelet. De bruger nemlig, modsat andre panelteknologier, ikke 8-bit farvepaneler. For at kompensere for dette, bruger de en form for dithering kaldet FRC (Frame Rate Control) til at "blande" en ny farve ud fra to gunstige (læs mere om FRC under Monitorteknologi afsnittet).
    For det meste giver det et rigtig godt resultat, men der kan opstå lidt problemer i dynamikområdet, altså de mellemliggende farver, som der kan vises indenfor kontrastforholdet. Da den skal tegne en ny farve ud fra to gunstige, vil den skulle opdatere skiftevis i forskellige pixels for at snyde øjet og dette kan føre til fænomenet video noise, som er forstyrrelse på billedet og ses typisk i film.

    TN paneler har derimod altid været relativt hurtige paneler. Et aspekt af hastigheden er nemlig også 6-bit paneler, altså opnået ved at skære ned på farvemængden for panelet. TN paneler var de første paneler der nåede specificerede responstider på 16 ms og var dengang fartdjævle i forhold til de andre paneltyper. Det er også TN panelets skyld - hvis man da kan kalde det for skyld - at responstiden var, og stadig er, den afgørende faktor ved køb af skærm for mange mennesker. Det var noget som blev målt med kvaliteten af skærmen - intet kan dog være mere forkert.
    Det er præcis det samme dengang Intel begyndte at sælge på Megahertz i stedet for reel ydelse og det tog AMD så pokkers lang tid at vende dette skæve billede igen.
    Det lave tal for responstiden er dog også opnået fordi ISO standarden specificerer, at tallet skal gælde for sort-hvid-sort og her har TN paneler en fordel. I andre gråtoneovergange er tallet højere og rise og fall tiden for TN paneler er heller ikke så ens, som f.eks. rise og fall tiden for IPS paneler.
    Pointen er at angivelsen godt kan snyde - og det gør den. Det er dog ikke kun gældende for TN paneler, men sådan er det for stort set alle typer paneler.
    Et 16 ms S-IPS panel er eksempelvis hurtigere end et 16 ms TN panel. Dette eksempel bør hjælpe lidt på forståelsen og det kan naturligvis være meget svært at sammenligne specifikationer for de forskellige paneltyper.

    Kort overblik:

  • 6-bit farvepanel + FRC
  • Kontrastforhold op til 700:1 pt.
  • Typisk dårlige betragtningsvinkler - kontrasten aftager for hurtigt ved betragtning fra en vinkel
  • Hurtig responstid
  • Billigste panel at producere

    Teknisk virkemåde:

    For TN-LCD paneler er de flydende krystaller parallelle med front- og bag-glassubstratets plan, når der ingen spænding er påtrykt og der er en gradvis 90 graders forskydning i den horisontale orientering af de flydende krystalmolekyler over afstanden mellem top- og bundsubstrat. Lyset passerer først igennem en polarisator og fortsætter igennem de flydende krystaller der roterer lysets polarisation 90 grader pga. den gradvise forskydning i orienteringen af krystallerne. Lyset er nu lineært polariseret og roteret 90 grader og passerer herefter endnu en polarisator, der er drejet 90 grader ift. den første polarisator. Dette lys ses da som hvid på den anden side (hvis alle 3 subpixels belyses).

    Når et TN-LCD panel påtrykkes med maksimal spænding, ændres den twistede orientering af krystallerne og de drejer sig til en næsten vinkelret orientering ift. top- og bundsubstraterne. Det polariserede lys, der nu sendes igennem cellen bliver herved ikke roteret 90 grader og kan derved ikke slippe igennem den sidste polarisator (idet den jo er drejet 90 grader ift. den første polarisator) hvilket resulterer i farven sort på displayet.

    TN-LCD krystallerne kan dog ikke justeres fuldstændigt vinkelret på substraterne, hvorfor det ikke er muligt at producere en helt ren sort farve. Ydermere er orienteringen af krystallerne skyld i at brugeren ikke ser den samme grad af lys-blokkering når betragtningsvinklerne ændres (se figuren).

    Karakteristika
     
    Lav spænding
    Betragningsvinkler

     

    IPS (In Plane Switching)

    Historie:

    IPS panelet blev i sin tid udviklet af Hitachi (1996) og skulle løse to af TN panelets plager - små betragtningsvinkler og teoretisk begrænset farveunderstøttelse.
    Navnet In Plane Switching kommer af, at krystallerne i de forskellige pixels er arrangeret i en plan, som er parallel med hele panelets plan. Når krystallerne twistes vil de stadig være parallelle og gengive den ønskede farve.

    Navnet IPS er dog senere blevet en fælle betegnelse for flere forskellige navngivne teknologier. Super-IPS (S-IPS), Dual Domain IPS (DD-IPS) og Advanced Coplanar Electrode (ACE) går alle under begrebet IPS da det blot er variationer og videreudviklinger.
    ACE panelet er udviklet af Samsung, mens DD-IPS er udviklet af IBM. ACE panelet er aldrig blevet populært og det er stort set umuligt at købe en skærm baseret på denne teknologi i dag.

    NEC laver også paneler baseret på IPS teknologien, som de kalder SA-SFT (Super Advanced-Super Fine TFT). Det er intet mindre end en videreudvikling og gennem tiden har den da også, foruden den allerede ret kreative navngivning, heddet A-SFT, A-AFT, og SA-AFT.
    NECs SA-SFT panel er dog kendt for at levere præcise farver og kan bruges f.eks. i grafikerskærme.

    IPS panelet er dog først rigtig slået igennem efter sammenlægningen af LG og Philips, LG.Philips, der begyndte at udvikle paneler baseret på teknologien. De ses nu i computermonitors over 19", og LG.Philips bruger også panelerne i LCD-TV.

    Generelt:

    IPS teknologien har været den dyreste at fremstille paneler over og derfor har den haft det svært i de tidligste dage. I tidernes morgen var panelet et af de mest langsomme, næsten lige så langsomt som VA teknologien.
    Det har senere lykkedes at hæve responstiden, faktisk så meget, at den er konkurrencedygtig med flere 12 ms TN paneler.
    De hænger dog imidlertid ikke kun sammen med en lav responstid, men ligeså meget sammen med forholdet mellem rise og fall tiden for en given pixel:

    S-IPS modeller er nemlig i stand til at konkurrere med lidt hurtigere TN paneler fordi den komplette cyklus af rise og fall tiden er lidt anderledes. TN paneler har en utrolig lang rise tid i forhold til fall tid. S-IPS har et mere lige forhold og reelt set er det mere praktisk på den måde.

    For at illustrere det har jeg to målinger af rise og fall tid for de to respektive paneltyper:


    TN @ Xbitlabs

    Dette er fra et TN panel. Bemærk forskellen mellem rise og fall tid. Tallet "total" er tiden lagt sammen


    S-IPS @ Xbitlabs

    Dette er fra et S-IPS panel. Bemærk at forholdet mellem rise og fall tiden er meget mindre og dette formindsker slør i visse gråtoneovergange (farveskift).

    Derfor kan et hurtigt TN panel godt trække slør i nogle af de gråtoneovergange, hvor S-IPS panelet ikke trækker slør. Derimod er S-IPS panelet generelt langsommere over det meste af linjen (tilfældet for NEC LCD2070NX, som er brugt i illustrationen er et af de bedste tilfælde for et 16 ms S-IPS).

    IPS panelteknologien bygger på et 8-bit farvepanel og er i stand til at gengive meget præcise farver. Det har altid været et oplagt valg for grafikere fordi teknologien har været i stand til at gengive farver tæt på dem for CRT skærme. Flere skærme baseret på NECs SA-SFT er også dem, som er lavet direkte til grafikere. Her har LaCie, Nec, Eizo og Mitsubishi eksempelvis nogle produkter. Den mere udbredte S-IPS variant bruges dog også og f.eks. Eizo laver også grafikerskærme baseret på denne.

    Hvad angår betragtningsvinkler, så formår IPS teknologien også at levere nogle af de bedste. Der er meget lidt forvrængning af farver når man står i en vinkel. Noget af det eneste, som er tydeligt er faktisk det svage karakteristiske violette skær, som sort får på IPS baserede skærme.

    IPS panelets problem er kontrastforholdet. Langt de fleste af skærmene har faktisk et kontrastforhold på mellem 200:1 og 300:1 selvom et højere angives i specifikationerne. Dette gør at de sorte og hvide nuancer ikke er lige så præcise og dybe, som på et typisk MVA og PVA panel, og i flere tilfælde heller ikke lige så gode, som på TN paneler.
    Dette er også medvirkende til at farverne kan virke lidt afdæmpede i det helt sorte nuancer, da dynamikområdet forholder sig til kontrasten. Farverne er på de bedste modeller meget naturlige og korrekte, men kan ikke gengives lige så dybt i enderne af kontrastforholdet, som på PVA og MVA paneler.

    Kort oversigt:

  • 8-bit farvepanel
  • Laveste kontrastforhold (også reelt set!) - op til 500:1
  • Gode betragtningsvinkler
  • Gode responstider for de hurtigste modeller.
  • Dyreste panelteknologi at producere

    Teknisk virkemåde:

    For IPS-LCD paneler ligger alle de flydende krystalmolekyler i samme plan som top- og bund-glassubstraterne og roterer i dette plan afhængigt af den påtrykte spænding. Dette fjerner problemet med begrænsede betragtningsvinkler, som er så markant for TN-teknologien.

    Desværre har IPS nogle andre skavanker idet der optræder en hvis bølgelængde dispersion, således at transmitansen af lyset er forskellig for hver farve (bølgelængde). Dette medfører visse farveændringer som funktion af betragtningsvinklen og den påtrykte spænding. Det elektriske felt, der genereres af elektroderne er desuden forholdsvist svagt og skal virke i substratplanet, hvilket medfører en højere responstid.

    Karakteristika
     
    Lysstyrke
    Betragningsvinkler

     

    VA generelt:

    I 1996 udviklede Fujitsu og Merck en ny type flydende krystalteknologi, der skulle tage kampen op med TN og IPS teknologierne, kaldet Vertically Aligned - eller bare VA. Allerede fra starten var det klart at kontrastforholdet for denne teknologi var helt i top. VA teknologien har siden dannet basis for videreudvikling f.eks. i form af Fujitsu's egen MVA variant og Samsungs PVA variant.

    Teknisk virkemåde:

    VA-LCD panelerne afviger fra både TN og IPS teknologien idet de flydende krystalmolekyler er vinkelrette på top- og bund-glassubstraterne når der ikke påtrykkes nogen spænding, hvilket altså producerer en sort farve (se figuren). Når der påtrykkes en spænding vil molekylerne dreje til en horisontal position, hvorved farven ændres til hvid. Idet der ikke er noget elektrisk felt til stede i det inaktive stadie er alle krystallerne fuldstændigt vinkelrette på glassubstraterne og lyset fra den første polarisator passerer uhindret igennem krystallerne og blokkeres af den anden polarisator. Dette medfører en langt mere effektiv blokkade af lys, end for f.eks. TN-LCD panelerne, med en højere kvalitet af den sorte farve til følge.

    Idet krystallerne ikke er twistede, er der potentiele for hurtige responstider idet krystallerne blot skal skiftes fra vertikal til horisontal position. Betragtningsvinklerne for et almindeligt VA panel er desværre også begrænsede idet en gråtone (ikke komplet rotation af krystallen) ikke opfattes ens når brugeren ændrer position. Af samme grund benytter alle producenter videreudviklingen af VA-LCD teknologien, nemlig MVA, P-MVA eller PVA.

    Karakteristika
     
    Kontrast
    Betragningsvinkler

     

    MVA (Multidomain Vertical Alignment)

    Historie:

    MVA panelet blev udviklet af Fujitsu i 1998 med den hensigt, at skabe et panel, som var et kompromis mellem IPS og TN teknologien. Allerede dengang havde MVA panelet et langt højere kontrastforhold, samtidig med, at betragtningsvinklerne var gode.
    Farveunderstøttelsen var teoretisk på højde med den for IPS panel og panelet havde en lavere responstid angivelse end IPS panelet på daværende tidspunkt.
    Responstiden var dog svær at få ned, specielt i overgange fra grå-grå og dette var den største ulempe ved denne panelteknologi.

    Panelet var egentlig en videreudvikling af panelteknologien, som blot hed VA (Vertical Alignment), hvilken Fujitsu også havde stået for to år forinden. Den største ulempe ved det traditionelle VA panel, var betragtningsvinklerne. Det var specielt en ulempe, at de varierede så meget fra venstre til højre. Billedet blev eksempelvis mørkt fra højre og hvidt fra venstre grundet organiseringen af de flydende krystaller i hver pixel.
    For at løse dette ændrede man på placeringen af de flydende krystaller og delte den op i "domæner", og deraf navnet Multidomain. Dette medførte, at man kunne opnå langt bedre synsvinkler uden at gå på kompromis med andre faktorer.

    Generelt:

    MVA paneler har altid været meget farverige og kontrastfyldte. Med videre udviklingen til MVA fra VA kunne man nu også opnå forholdsvis gode betragtningsvinkler, men dog ikke lige så gode som for IPS panelet. Fra siden vil specielt mørke nuancer hurtigere tabe farve. Dog er MVA panelet i stand til at levere stort set lige så gode vertikale betragtningsvinkler, som horisontale.

    MVA panelet er, ligesom IPS panelet, i stand til at vise 8-bit farver uden brug af dithering metoder. Dette medfører, at MVA panelets farver er præcise og kontrastforholdet er højt. Farverne er desværre ikke helt så præcise som IPS panelets farver - primært fordi panelets farver har en smule tab, når de betragtes ligefra.
    Der er dog indenfor det seneste stykke tid begyndt at dukke 6-bit paneler op på markedet, som også gør brug af dithering og FRC metoder. Dette er dels gjort for at reducere omkostningerne, dels for at få responstiden ned. Som udgangspunkt er det gældende for de nye MVA (og videreudviklinger af MVA) paneler, som har integreret Overdrive, og som er 19 tommer eller under.
    Læs mere om Overdrive her: Overdrive

    MVA paneler fremstilles efterhånden af mange forskellige producenter, men det er kun de bedste producenter, som formår at opnå et højt reelt kontrastforhold. Mindre panelproducenter får sjældent deres MVA paneler op på de specificerede 600:1 - 800:1, men nærmere et sted omkring 300:1 og i disse tilfælde vil gode TN paneler fra f.eks. LG.Philips og Samsung være bedre.
    Det afhænger for MVA's vedkommende også af fabrikanten, ligesom selve panelteknologien.

    Responstiden har derimod været et stort problem lige fra starten. Overgangen fra sort til hvid og tilbage til sort har typisk været på 25 eller 20 ms, men i overgange fra grå-grå, hvor afstanden mellem en pixels udgangspunkt og slutposition er mindre, og der derfor tilføres en lavere spænding, kan MVA panelerne let nå op over 100 ms og det er alt for meget til spilbrug.

    MVA panelet kan dog godt levere en acceptabel responstid til filmfremvisning og langsomme spil, som f.eks. strategispil. De vil også egne sig rigtig godt til folk, som arbejder med tekst fordi responstiden er tilstrækkelig lav i sort-hvid overgange, samtidig med, at det er muligt at gengive en ret dyb sort og klar hvid.

    Kort overblik:

    Samlet set kan skærmenes teoretiske fordele og ulemper kort remses op:
  • 8-bit (24-bit) eller 6-bit (18-bit) farvepanel
  • Gode kontrastforhold - dog ikke lige så gode som PVA paneler.
  • Gode betragtningsvinkler, bedre end for TN, men dårligere end dem for IPS.
  • Sløv respons uden Overdrive, hurtig respons med Overdrive
  • Meget varierende produktionspriser - dog dyrere end TN paneler

    Teknisk virkemåde:

    I MVA-LCD panelerne har man splittet hver enkelt subpixel op i flere dele, som det ses på figuren. Betragtes panelet fra en vinkelret position vil man da se krystaller drejet i hver sin retning, hvorved den ønskede gråtone naturligt fremkommer, som det også var tilfældet med den almindelige VA-LCD skærm. Bevæger man sig derimod ud mod siderne, vil man stadig se mindst et domæne der ikke slipper alt lyset igennem, imens man får en større portion lys fra det andet domæne, hvilket da opbalancerer hinanden så farven stadig forekommer ensformig og magen til den ønskede farve. I MVA teknologien er elektroderne formet som kiler, der sikrer at krystallerne er drejet forskelligt i deres aktive tilstand (se figuren for "on"). Desværre medfører dette også at krystallerne ikke er helt lodrette i deres inaktive tilstand, hvorfor panelet ikke fremviser en perfekt sort farve (se figuren for "off"). Da kilerne er formet på substatet og stikker ud af planet i stedet for at være en flad elektrode, er omkostningerne ved MVA teknologien højere end f.eks. TN teknologien idet der skal benyttes flere trin i fabrikationen.
    Der findes flere forskellige arrangementer af disse domæner i såkaldte domæner, med f.eks. 4 forskelligt orienterede sektioner af flydende krystaller, således at der næsten altid vil være en sektion af krastaller der vender rigtigt ift. brugerens betragtningvinkel.

    P-MVA:

    P-MVA (Premium MVA) paneler er en videreudvikling af det kendte MVA panel, ligesom S-IPS er en videreudvikling af IPS panelet. I dette tilfælde er der dog hverken tale om et revolutionerende skridt fremad eller én producent, som har udviklet noget nyt. Både AU Optronics, Fujitsu m.fl. kalder nu produktionen af MVA panelerne for P-MVA. Man kan ikke være sikker på, at et P-MVA panel nødvendigvis kommer med en teknologi såsom Overdrive, og heller ikke noget tilsvarende. P-MVA er blot de nye forbedrede MVA paneler og teknisk fungerer de også på samme måde og har de samme fordele og ulemper.

    Kort overblik:

  • 8-bit (24-bit) eller 6-bit (18-bit) farvepanel
  • Kontrastforhold på op til 800:1 på nuværende tidspunkt.
  • Gode betragtningsvinkler - det samme som for MVA
  • Sløv respons uden Overdrive, hurtig respons med Overdrive
  • Meget varierende produktionspriser - dog dyrere end TN paneler

    PVA (Pattern Vertical Alignment)

    Historie:

    PVA panelet blev udviklet af Samsung kort efter Fujitsu udviklede MVA panelet. Egentlig er det også en videreudvikling af det konventionelle VA panel og har de stort set de samme ulemper og fordele, som MVA teknologien har. På flere områder minder PVA dog også om MVA. Det ville være unfair at sige, at Samsung har stjålet Fujitsus MVA og kaldt det ved deres eget navn, for det har de oprigtigt ikke, men det var hele tiden meningen, at det skulle være en tilsvarende konkurrent til MVA.

    På samme tidspunkt udviklede Samsung også ACE panelteknologien, som bygger på IPS, men den kommer jeg lidt ind på i afsnittet dedikeret til ACE.

    PVA panelet er bygget op vha. domæner ligesom MVA panelet. Denne opbygning gav i sin tid samme fordele som for MVA: Gode betragtningsvinkler, højt kontrastforhold, men langsom responstid.
    En faktor er dog gældende for samtlige PVA paneler. Man kan være sikker på at få en kvalitetsskærm, når den er bygget over PVA. Samsung er nemlig eneste producent, som fremstiller disse og derfor varierer parametre og faktorer ikke fra skærm til skærm.
    Det kan eksempelvis være svært at sammenligne to MVA paneler ud fra specifikationerne, hvis de er produceret af to forskellige panelproducenter og det kan være meget, meget svært at sammenligne et TN panel og et IPS panel. Man kan derimod let sammenligne to PVA paneler - for de er altid produceret af Samsung.

    Generelt:

    PVA panelet er i stand til at nå langt højere kontrastforhold end nogen anden panelteknologi. Der kan opnås reelle kontrastforhold på helt op til 1500:1, hvilket indiskutabelt giver en langt bedre sort og hvid end alle andre paneler.
    PVA panelet er faktisk det eneste panel, hvor specifikationen for kontrastforholdet reelt set siger noget om kontrasten og ikke kun er et marketingsstunt.

    Et problem er derimod, at i de helt mørkeste nuancer, kan panelet have svært ved at skelne mellem tætliggende farver - hvert fald når man kigger lige fra. Hvis man derimod flytter hovedet lidt til siden kan der godt skelnes.
    Dette skyldes organiseringen af de flydende krystaller inde i hver pixel. Det samme gør sig faktisk også gældende for TN paneler. En betragtningsvinkel, som er lig 0 kan derfor medføre lidt problemer med at skelne mellem tætliggende sorte nuancer, og nogle andre tætliggende farvenuancer.
    I praksis er det dog ikke noget, som der lægges meget mærke til med mindre man kigger godt efter.

    Med PVA teknologien er det muligt at opnå betragtningsvinkler, som er bedre end dem for typiske MVA paneler og meget tæt på dem for IPS teknologien. I nogle tilfælde er det faktisk ikke selve PVA teknologien, som sætter begrænsningen, men derimod de plastikmaterialer, som er brugt uden på panelet.

    PVA paneler har en lige så langsom responstid, som MVA paneler og det er naturligvis ikke underligt, når de i bund og grund bygger over samme principper. Responstiden kan også nå helt op til omkring 120-130 ms (uden Overdrive) i nogle gråtoneovergange (farveskift), selvom skærmen er specificeret til 20 ms, hvilket gør dem uegnet til spilbrug. De nyere PVA paneler og S-PVA paneler med Overdrive er til gengæld hurtige og kan fitn bruges tila t afvikle spil og hurtige filmsekvenser.
    Man kan derimod godt se film på dem og de egner sig rigtig godt til arbejde med tekst fordi responstiden, ligesom MVA, er lav nok i sort-hvid, samtidig med, at kontrastforholdet er usammenligneligt højt.

    PVA panelet er i stand til at vise 8-bit farver uden brug af dithering metoder.
    Indenfor det seneste stykke tid er der begyndt at dukke 6-bit PVA paneler op på markedet, som også gør brug af dithering og FRC metoder. Dette er dels gjort for at reducere omkostningerne, dels for at få responstiden ned. Som udgangspunkt er det gældende for de nye PVA paneler, som har integreret Overdrive, og som er 19 tommer eller under.
    Læs mere om Overdrive her: Overdrive

    Kort overblik:

  • 8-bit (24-bit) eller 6-bit (18-bit) farvepanel
  • Kontrastforhold på helt op til 1500:1
  • Gode betragtningsvinkler, bedre end MVA og meget tæt på dem for IPS
  • Sløv respons uden Overdrive, hurtig respons med Overdrive
  • Mellemlave produktionspriser - dog dyrere end TN paneler

    Teknisk virkemåde:

    Som med MVA teknologien, er PVA også en viderebygning af VA teknologien og er udviklet af Samsung. I stedet for at benytte kileformede elektroder til at ændre krystallernes orientering, har Samsung valgt en anden fremgangsmåde hvor top- og bundelektroderne er forskudt i forhold til hinanden hvorved de elektromagnetiske feltlinier (som skabes når en spænding påtrykkes) stadig opnår en skæv orientering og derfor kan den samme effekt med forskellig drejning af krystallerne opnås (altså domænedannelse). Idet krystallerne, i den slukkede tilstand, er helt lodrette, kan man typisk opnå en meget dybere sort end med f.eks. MVA teknologien og derved også få et højere kontrastforhold. Samtidigt er man her sluppet udenom at skulle forme elektroderne i 3D og derfor er fabrikationomkostningerne ved PVA også lavere end for MVA.

    S-PVA:

    Det er stadig Samsung som er eneudvikler af PVA paneler og deres Super PVA (S-PVA) paneler er nye forbedrede paneler i størrelser over 20". Disse gør brug af Overdrive, men er modsat de nye PVA paneler med Overdrive, 8-bit.
    Rent teknisk er panelerne forbedret, men stadig bygget over de samme grundprincipper. I de små subpixels har man indført en dobbelstruktur, som medfører bedre betragtningersvinkler. Du kan se et eksempel herunder:

    Det viser tre subpixels, som danner en hel pixel. I hver af de tre subpixels har man således de flydende krystaller arrangeret i to forskellige retninger. Dette skal gøre betragtningsvinklerne på højde med dem for S-IPS paneler.

    Kort overblik:

  • 8-bit farvepanel (24-bit)
  • Kontrastforhold på helt op til 1500:1 på nuværende tidspunkt.
  • Rigtig gode betragtningsvinkler - på højde med dem for S-IPS paneler.
  • Hurtige responstider - kan konkurrere med TN og IPS.
  • Mellemlave produktionspriser - dog dyrere end TN paneler

    SA-SFT (Super Advanced-Super Fine TFT)

    SA-SFT (Super Advanced-Super Fine TFT) teknologien er udviklet af NEC.
    Det er intet mindre end en videreudvikling af IPS panelet og gennem tiden har den da også, foruden den allerede ret kreative navngivning, heddet A-SFT, A-AFT, og SA-AFT.

    Derfor har den typisk også de samme fordele som S-IPS panelet og samme ulemper. Der er tale om endnu et 8-bit farvepanel med gode betragtningsvinkler. Kontrastforholdet er relativt lavt, men dynamikområdet er meget præcist. Med SA-SFT satser NEC på et lidt andet markedssegment end LG.Philips gør med deres mainstream S-IPS paneler. NEC producerer blandt andet skærme til medicinalindustrien, men også til grafikere.

    SA-SFT panelet er kendt for at kunne gengive meget præcise farver ligesom de bedste S-IPS paneler. Panelet sidder i grafikerskærme, som f.eks. Mitsubishi UX21LCD, LaCie 321 og NEC LCD2180WG, som er baseret på et LED backlightsystem, som sikrer over 100 % gengivelse af NTSC farvespektret mod de nuværende 72 % for LCD TFT skærme.

    Kort oversigt:

  • 8-bit farvepanel
  • Lavt kontrastforhold.
  • Gode betragtningsvinkler.
  • Middelmådige responstider - men er heller ikke lavet med henblik på film og spil.
  • Dyrt at producere

    ASV (Advanced Super View)

    ASV står for det kreative navn "Advanced Super View". Teknologien er udviklet af Sharp, men er en videreudvikling af MVA teknologien. Teknologien er aldrig rigtig slået igennem på markedet for computermonitors og er en af dem, som man kun ser i meget få skærme. Den er derimod brugt i en del LCD-TV.

    Med teknologien er Sharp i stand til at opnå lidt højere kontrastforhold end der opnås med MVA teknologien. Det varierer dog meget. I nogle skærme baseret på ASV er kontrastforholdet specificeret til 400:1, mens de i andre er angivet til 915:1 eller over.
    Responstiden er et problem ligesom med de traditionelle MVA og PVA paneler. Den specificeres typisk til 25 ms eller 20 ms. Betragtningsvinklerne ligner dem for MVA meget og ligger derfor i den gode ende.

    ASV teknologien bruges i store, såvel som små apparater. Du kan finde ASV paneler i f.eks. Eizo L887, Eizo L885 og Sharp LL-T19D1-H, men også i eneklte bil DVD sæt og derudover en del flere LCD-TV over 30".
    Sharp bruger dog ikke altid teknologien i deres egne computerskærme, dels fordi alle deres skærme så vil være rettet mod kun én forbrugergruppe, dels fordi de ikke er så populære på markedet.

    Kort oversigt:

  • 8-bit farvepanel
  • Meget varierende kontrastforhold - specificeres fra 350:1 til 915:1
  • Gode betragtningsvinkler
  • Sløv respons uden Overdrive, hurtig respons med Overdrive
  • Variende omkostningspriser, men typisk på niveau med MVA paneler

    ACE (Advanced Coplanar Electrode)

    ACE teknologien blev udviklet af Samsung på basis af IPS teknologien, men blev dog aldrig rigtig populær af flere årsager. Det kom i takt med Samsungs sideløbende panel til MVA panelet, PVA. Samsung ønskede at have deres egne varianter af panelerne, dog var den primære grund nok, at de derved kunne slippe for licensbetaling og derved promovere deres helt eget produkt.
    Derfor er ACE teknologien heller ikke så aktuel, selvom der refereres til den enkelte steder på nettet. Samsung har den eksempelvis stadig listet på deres produktliste, men der sælges ikke produkter baseret på panelet på forbrugermarkedet længere.

    Man kan godt sige, at det er en død teknologi, så derfor er der heller ingen grund til at opremse fordele og ulemper. Afsnittet er såmænd bare tilføjet for at opnå en historisk og teknisk baggrund for udviklingen af IPS panelteknologien.

    Tilføjelser

    Fælles for alle varianter af LCD konceptet er, at de er meget lysstærke.

    Nu har jeg blot nævnt det grundlæggende, men der er langt mere i det. Der findes nemlig forskellige producenter af paneltyperne, som så senere sælger videre til dem som producerer færdigvaren. Samsung, LG.Philips, Sharp, AU Optronics m.fl. har eksempelvis alle en fremstilling af TN paneler kørende, fordi de er billige og populære på markedet.
    Andre paneltyper, som f.eks. PVA laves derimod kun af Samsung.

    Grunden til jeg nævner dette er, at dette gør forskellen. Et TN panel produceret af Samsung og et TN panel produceret af Hydis er nemlig ikke nødvendigvis ens selvom de er bygget over de samme teknologiske principper. Der kan sagtens forekomme store forskelle rent billedmæssigt og kvalitetsmæssigt.

    Andre panelteknologier:

    Plasma

    Plasmapanelet er efterhånden alment kendt og forholdsvis udbredt den dag i dag. Plasmateknologien bruges primært til store skærme, som har en række fordele til hjemmebiografen. Hvis du vil læse historien bag plasmapanelet henvises du til afsnittet: Historien bag fladskærmen: Plasma.

    Plasmapanelet er opbygget over to gasarter, som bruges til at tegne et billede på et fosforlag ved hjælp fra en række elektriske impulser og ionisering af gasser.

    Ligesom LCD panelet, har man overordnede fysiske pixels, som hver har 3 subpixels. De 3 subpixels har fosforlag i henholdsvis rød, grøn og blå. Alt afhængig af intensiteten i de tre subpixels, kan man i hver overordnede pixel danne den ønskede farve.

    Panelet styres af to elektroder, som sidder på hver side af pixelcellerne. Den bagerste elektrode sidder ved det inderste glaspanel, og det er denne elektrode billedinformationerne sendes til. Den forreste elektrode er lavet ud af et gennemsigtigt substratmateriale og er elektrisk afskærmet fra de sideliggende enheder.
    Ved at påvirke xenon og neon gassen i cellerne med elektriske spændinger, kan man ionisere gassen. I praksis fungerer det ved, at de to elektroder krydser over cellen og oplader partikler, som i sidste ende medfører, at der frigives ultraviolette fotoner.

    Det er disse fotoner der kan påvirke fosforen, aktivere de tre subpixels og skabe en lysintensitet i dem. Princippet minder meget om CRT skærmenes opbygning, men blot videre udviklet til en flad skærm.
    Modsat LCD panelet, er plasmapanelet et aktivt element, hvilket vil sige, at det selv er i stand til at skabe lys. I et LCD panel skal pixelmatrix'et belyses bagfra, men et plasmapanel kan selv skabe lyset inde i gascellerne eller pixelene om man vil.

    Idet plasmapanelerne er opbygget omkring fosfor, kan billedet også brænde fast, ligesom på CRT apparater. Der er f.eks. risiko for det såkaldte burn-in, hvis det samme billede står for længe på panelet. Der er en række forholdsregler, som man kan tage, men risikoen er der fortsat.

    Man har fortrinsvis brugt plasmapanelerne til Tv, fordi man forholdsvis let kunne producere meget store skærme, som der var efterspørgsel på. Man har tværtimod aldrig brugt plasmapaneler i monitors, primært fordi gascellerne endnu har været for store til at presse nok pixels ned på panelet, som der kræves for monitors.

    I praksis har plasmaskærmene en række billedmæssige fordele. Dels har fosformetoden en del år på bagen og erfaringen kan naturligvis bruges. I mørke omgivelser har plasmaskærmene et meget højt kontrastforhold, men man skal være opmærksom på, at et meget oplyst rum, kan medføre, at kontrasten falder drastisk pga. opbygningen med de flere glaslag og de refleksioner det kan medføre.
    Kontrastangivelsen for plasmaskærme er også typisk målt og angivet uden den yderste glasplade, simpelthen fordi der ingen officiel standard findes. Altså i omgivelser, hvor refleksionerne ikke er gældende i samme omfang.

    Plasma Tv kaldes ofte PDP-TV, som akronym for "Plasma Display Panel TeleVision"

    SED

    SED (Surface-conduction Electron-emitter Display) er en teknologivariant af den overordnede FED (field emission display) teknologi. Rent konstituerende bunder SED i de samme teknologiske grundsten, som er gældende for CRT skærme. I stedet for tre elektronkanoner, har man dog arrangeret et antal pixels i en matrix, ligesom man har på LCD-TV og PDP-TV. Konstruktionen og adresseringen foregår digitalt, og det betyder også, at billedet tegnes ved at bruge en elektronafgiver - de såkaldte carbon nanotubes - for hver af de respektive pixels, altså en lille elektronkanon bag hver enkel pixel. Elektronerne skydes mod et fosforlag, så man kan tegne farven for hver pixel, ligesom på CRT skærme.

    Mens FED er en overordnet betegnelse for metoden, er SED udviklet af Toshiba og Canon.

    Af samme grund, behøver SED skærme heller ikke en baggrundsbelysning ligesom LCD skærme. Lyset bliver dannet når fosforen og elektronen kolliderer. Opbygningen muliggør yderligere, at skærmen vil bruge en betydelig mindre strøm.

    SED paneler kan blive utrolig tynde, samtidig med, at man kan lave meget små pixels. Det er blandt andet essentielt for at udvikle paneler til brug i monitors. Det er også derfor LCD teknologien har vundet frem på monitormarkedet og ikke mindst på markedssegmentet for små håndholdte skærme.
    SED kan eksempelvis laves 15" skærme med en opløsning på 1920 x 1200 allerede nu.

    Der er tidligere fremvist en række prototyper og de er ganske imponerende. Toshiba fremviste eksempelvis en model med et angivet kontrastforhold på 8000:1. Det høje kontrastforhold muliggøres blandt andet af fosforens evne til at producere en meget dyb sort, når det ikke beskydes med elektroner. Fosforen har ligeledes en hurtig responstid, der kan sidestilles med responstiden for CRT skærme.

    Som det ser ud lige nu, er SED et af de mere seriøse bud på en ny teknologi, som kan overtage markedet for både Tv og monitors.

    Canon og Toshiba lover, at vi kan forvente at se SED skærme snart, men at den egentlig masseproduktion først starter i 2008. Toshiba planlægger at lancere det første SED TV i 2006 eller 2007, men er også af den holdning, at skærmene skal ned i pris for primært at konkurrere med LCD skærme.

    Relaterede emner:














    OLED

    OLED (organic light-emitting diode) paneler er baseret på små lysafgivende dioder placeret på et organisk substrat. OLED er, modsat LCD skærme, oplyst af sig selv og kaldes derfor for et aktivt element.

    Der er to overordnede linjer indenfor OLED panelet:

  • SM-OLED Det oprindelige OLED panel er udviklet af Eastman-Kodak og er baseret på det Kodak kalder Small Molecule OLED eller SM-OLED. Den største ulempe ved SM-OLED er produktionsmetoden, som kræver deponering i vakuum, hvilket typisk forbindes med et dyr og ikke så variabel process.

  • PLED PLED (polymer light-emitting diodes) er senere hen udviklet af Cambridge Display Technologies (CDT). PLED panelerne er tilsvarende til OLED panelerne på mange grundlæggende principper, men intet vakuumtryk kræves ved produktion. Man kan i stedet bruge en specielt ink-jet metode, hvor panelet praktisk talt printes ned i substratet. Det medfører også et forholdsvis let produktionsforløb og lave produktionsomkostninger.

    Fælles for OLED varianterne, er opbygningens grundprincipper. Billedet på panelet skal gengives ved hjælp fra " Electroluminescence", hvor man udnytter, at visse elektronprincipper kan reproducere lys. Man placerer en tynd lag film, som kan oplyses mellem to elektroner. På hver side sidder elektroner, som fra den ene side tilføres vha. en katode, mens det modtages af en anode. Uden at gå i yderligere detaljer, kan processen skabe en såkaldt exciton, når en elektron og et hul mødes. Excitonen kan afgive et foton, som kan afgive det krævede lys.

    Fordelene ved OLED er ifølge fabrikanterne; brede betragtningsvinkler, ultratynde skærme, ingen farverfiltre og ingen baggrundsbelysning, samtidig med, at produktionsomkostningerne er lavere end for den nuværende LCD teknologi. Samsung angiver følgende på en prototype: Brightness på 600, kontrastforhold på 5000:1 og farvespekterfremvisning på 80 %.

    Et andet aspekt ved ink-jet produktionsmetoden er, at man kan tilføre OLED panelet på et bøjeligt materiale, f.eks. af plastik. Det kan åbne op for en række nye applikationer, som f.eks. bøjelige skærme, skærme der kan rulles sammen og ikke mindst ultratynde skærm, hvor placeringen og brugen, kun afgrænses af fantasien. Forestil dig f.eks. stuevæggen være en almindelig hvid overfalde i dagligdagen, som kan forvandles til en skærm ved tryk på en fjernbetjening. Man kan også tilføre OLED panelet på et andet substrat, og f.eks. bruge skærmene som interaktive billeder på væggen.

    Det største problem med OLED panelerne har været levetiden, hvor det primært er den blå farve, der har en betydelig kortere levetid, end den røde og grønne grundfarve. De første modeller havde en halveringstid på sølle 915 timer for den blå farve og det var hvad enten de var tændt eller ej pga. den organisk-baserede opbygning. Man har senere nået en betydelig længere levetid, ikke mindst for rød og grøn, men der er stadig et stykke vej før panelerne kan bruges i store monitors og Tv.

    Risikoen for indtrængende fugt eller vand var også en ulempe for de tidligere prototyper. Det betød, at der skulle påføres en speciel overfalder for at gøre panelerne anvendelige i en række udendørs applikationer eller fugtige omgivelser.

    Levetiden er dog ikke alt. Man skal også bestræbe sig på at få de tre grundfarver til at halvere lysintensiteten ens. Hvis blå halveres hurtigere end de to andre, vil skærmen hurtigt få et gulligt skær.

    Første prototype af et OLED panel blev udgivet i kameraet Kodak LS633s skærm i marts 2003. Siden da er OLED teknologien udvidet til en række mp3 afspillere og andre håndholdte enheder. Man bestræber sig nu på at udbrede teknologien og reducere produktionsomkostningerne. På sigt er det meningen, at OLED også skal bruges i monitors og Tv. Den første prototype af et OLED-TV er på 40 tommer og blev fremvist af Samsung i maj 2005.

    Relaterede emner:



































































































































































































    NCD

    NCD betyder "NanoChromics Display" og udvikles sideløbende og i samarbejde mellem flere forskellige forskerhold, hvor et af de ledende hold er det irske firmaet Ntera. I praksis skal NCD skærme - ifølge Ntera - udvikles i to hovedretninger:
    1. Panelet til computermonitors
    2. Paneler til håndholdte enheder

    Ntera mener eksempelvis, at NCD kan erstatte de nuværende LCD TFT og OLED paneler, som bruges i håndholdte enheder. Ntera udvikler ydermere NCD til at være papirtynde displays, som for eksempel kan bruges til aviser eller reklamer med levende billeder.

    NCD panelet er bygget op omkring avanceret nanoteknologi, hvilket også medfører, at skærmene kan produceres med lavere produktomkostninger og have et lavere strømforbrug. Produktionsomkostninger forventes at kunne sænkes dels pga. materialets tilgang, dels fordi skærmene ikke er bygget op omkring flydende krystaller, polarisatorer, gasceller, eller andre dyre materialer. Grundstenen for LCD skærme er eksempelvis de flydende krystaller, hvor det ved NCD vil blive elektrolytter, som Ntera påpeger ,er en del billigere at fremstille.
    Ntera forudsiger, at panelet vil være cirka 30 % billigere i fremstilling og lover bedre billede på computermonitors ved denne teknologi, hvor blandt andet hvid vil være helt hvidt og kontrastforholdet for skærmen siges at blive øget markant.

    De første demomodeller er allerede blevet vist frem på en messe, hvor Ntera havde udskiftet skærmen i en Ipod med Nteras egen NCD skærm og resultatet var overraskende godt ifølge kilder.

    Om det bliver en seriøs konkurrent til de nuværende LCD skærme er svært at forudsige, mest fordi forbrugermarkeder er et svært område at komme ind på, når vi snakker om skærmeteknologi. Medicinalindustrien ville derimod være en mere oplagt målgruppe for Ntera i starten og de har da også allerede vist stor interesse.
    Ntera regner med at have de første NCD monitors klar til fremstilling i 2006.

    Relaterede emner:

    http://www.ntera.com - Grundlægger og pioner af NCD teknologien