TFT-technológiák

Történeti Modul

Mikor a TFT technológia még gyerekcipőben járt, még senki sem gondolta volna, hogy valaha is fogunk játszani, vagy filmet nézni ezeken a monitorokon. Az első próbálkozások annyira siralmasak voltak, hogy olykor nem is a betekintési szög adta a legnagyobb problémát, hanem a színhűség visszaadása. Persze az akkori gyártástechnológia csak erre volt képes. Így nem csoda, hogy a fejlesztőmérnökökön kívül nem sokan vették komolyan a digitális otthonba szánt szerepüket.

A CRT és a TFT között alapvető különbségek vannak, ez tény. Viszont az első piaci debütáláskor, titokban sokan azon ábrándoztak, hogy ilyen szép kecses, karcsú monitor foglaljon helyet a számítógépasztalukon. Leváltva a sokkal robosztusabb kialakítású és egyben sokkal több helyet is foglaló CRT monitorokat. Az első szériás darabokon a magas válaszidőt szabad szemmel is látni lehetett, ami egyfajta szellemképesedést produkált, így élvezhetetlenné téve a multimédiás és grafikai alkalmazások futtatását. Éppen ez volt az a probléma, amiért azt hitte a többség, hogy az LCD monitorok sohasem léphetnek a CRT-k nyomdokaiba. Viszont a felmérések azt mutatják, hogy a vásárlási szokások egyértelműen az LCD-knek kedveznek. Ezzel megbélyegezve a katódsugárcsöves monitorok jövőjét, amelyeket csak alacsony áruk tart életben. A legtöbb gyártó már leállította a CRT-k gyártását, már csak a raktárból való kiárusítás folyik. Ezzel a lépéssel viszont a CRT monitorok alkonya következne be. Pár évvel ezelőtt még nyugodtan meg lehetett volna mondani, hogy ennek és annak a típusnak mi az előnye és a hátránya. Mára ez kezd egyre jobban elmosódni. Bár az olcsóbb LCD monitorok még mindig nehezen veszik fel a CRT-vel a harcot, az előnyök számát tekintve a TFT panelek felé billen a mérleg.

Paneltípusok

TN + Film (Twisted Nematic + Film): Ez a paneltípus a legősibb és gondolhatnánk, hogy egyben a legkifejlettebb is. Valóban az idők során nagyon sokat javítottak ezen a paneltípuson, hiszen ezzel érhető el a legalacsonyabb válaszidő. Ma már 2-4ms-os monitorok hagyják el a gyártósorokat. Szintén a TN panellel érhető el a legjobb fényerő, ma már maximum 600cd/m2 is lehet. Egyéb paramétereiben elmarad a többi típustól, a betekintési szögek alacsonyak, különösen vertikálisan (120°-150°), a kontrasztarány szintén szerényebb (350-600:1).

A színmegjelenítés (RGB) alapszínenként 6 bit a TN+Film panelnél. Ezt összeszámolva is csak 18 bit, míg például a 16.7 millió színű True Color 24 bites, azaz alapszínenként 8 bit. (3x6bit=18bit=262.144szín). Ezekkel a panelekkel csak ditherelés-sel, vagy FRC-vel biztosítható a 16.7M színmélység. Ezt a panel típust a gyors válaszidőnek köszönhetően elsősorban játékokra és irodai munkákra érdemes használni. Filmnézésre és grafikai munkákra egy másik fajtát érdemes választani.

• 1996: IPS (In-Plan Switching): A Panelt 1996-ban a Hitachi fejlesztette ki. Sok jó tulajdonsággal rendelkeznek ezek a paneltípusok. Ilyen pozitívum a kitűnő betekintési szög, mely akár 170°-178° is lehet, a legkiválóbb színhűség is ezzel a panellel érhető el, és a színmegjelenítésben is az élen jár 24Bit -> 16.7M színnel. Persze ezzel még nincs vége a pozitívumok sorának, hiszen a kitűnő fényerő is az IPS mellett szól, ami maximum 400cd/m2 is lehet. A válaszidő sajnos ez esetben csak közepesnek mondható, hiszen 16ms ez az érték, ami játékokhoz viszonylag lassú. A panel nagy hátránya az alacsony kontrasztarány, amely 300-500:1 lehet, illetve egy érdekesebb jelenség is megfigyelhető: A feketés színek lilássá színeződnek, ha a monitort oldalról nézzük.

Azokat a monitorokat, melyeket IPS panellel szerelnek, inkább grafikai munkákra, képszerkesztésre ajánlják jó színhűségük miatt. Sajnos játékra és filmnézésre a lassú válaszidő, illetve az alacsony kontraszt miatt nem ajánlható.

Viszont az IPS panelek megjelenésük óta sokat fejlődtek. Az újabb típust S-IPS nevet kapta, mely továbbfejlesztett kontraszt aránnyal büszkélkedhet, ami 800:1 értéket is meghaladja, illetve a válaszidőt szépen ledolgozták 16ms-ről 8-ra. Így az S-IPS-el szerelt panelek már megfelelnek játszásra, illetve filmnézésre is.

• 1998: MVA: A panelt 1998-ban fejlesztette ki a Fujitsu cég. Sok tulajdonságban hasonlít az IPS panelhez, de van némi eltérés is. Szintén kitűnő betekintési szöggel büszkélkedhet 170°-178° mind horizontálisan és vertikálisan, nagyon magas kontrasztarányt tudhat magáénak 800-1100:1, a színmegjelenítésben sem lehet panasz: 24Bit -> 16.7M, és a fekete szín is helyesen jelenik meg oldalról is.

Fényereje már közepesnek mondható 240-300cd/m2, és sajnos a negatívumok közé sorolhatjuk a magas válaszidőt (16-25ms), ezen belül egyes szürkeárnyalat váltások elérhetik a 80-90ms-t is.

PVA: A panel fejlesztője a Samsung. Technológiailag nem különbözik az MVA-tól, annak egy továbbfejlesztett változata, és tulajdonságaik is egyeznek. Csupán kontrasztaránya nagyobb, elérheti az 1500:1 értéket is. Mivel nem volt tartható a magas válaszidő, ezért ezeknél a paneleknél került bevezetésre először az overdrive technológia. Ezzel sikerült a válaszidőt lecsökkenteni a szürke átmeneteknél is tartósan 6ms-ra. Ezzel a paneltípus legnagyobb problémáját, a magas válaszidőt és az azzal járó utánhúzást sikerült felszámolni.

Azóta persze az MVA panelekhez is elérhető ez a technológia, és itt is megjelentek a továbbfejlesztett változatok, (MVA prémium, S-MVA, S-PVA, P-MVA) melyek az alacsonyabb válaszidőt, jobb fényerőt jelölik.

Definíciós modul

Látószögnek nevezzük a befogószöget - hogy hány fokos szögből lehet élesen, kép- és színtorzulás nélkül élvezni a megjelenített képet. Itt az LCD-k még mindig hátrányban vannak (a CRT-knél nincs ilyen probléma), habár az utóbbi évek fejlesztéseinek köszönhetően akár 160 fokos látószögű monitor is kapható. Az új modellek látószögének nagysága már elegendő ahhoz, hogy ne csak az előtte ülő lássa a rajta megjelenített képet.

Színtelítettség - LCD: max. 250000 szín, CRT: gyakorlatilag korlátlan. Az LCD-kben sokkal nehezebb pontosan forgatni a kristályokat, mint a CRT-kben pontosan szabályozni az elektronáram amplitúdóját. Szintén érv a CRT mellett a grafikai alkalmazásokban. Habár az LCD-k is felzárkóztak már, ha megfelelő minőségű elektronikát tesznek a képcsövek mellé, azonban ez már nem vonatkozik a belépő szintű,olcsó változatokra. Ugyanakkor az LCD-knél már elterjedt a DVI csatlakoztatási lehetőség, ami teljesen digitális képátvitelt biztosít, sokkal jobb színmélységet és érzékenységet eredményezve a korábbi analóg d-sub csatlakozótól. Ott ugyanis a grafikus kártya digitális jelét analóggá kellett alakítani, majd vissza, mert a monitor is digitális jeleket használ. Így az információ kétszer lett átalakítva, és az átalakítás veszteséget eredményezett.

Kontraszt - LCD: max. 500:1, CRT: 750:1; világosságállításban ("gamma") sokkal jobbak a CRT-k jelenleg, grafikai munkákkal lehetnek problémák LCD-n.

Fényerősség - Ebből a szempontból mindig is az LCD vezetett. Sokkal jobb fényerővel rendelkezik, sőt kevésbé zavarja a megvilágítás (nap, lámpa). A legtöbb modellen finoman szabályozható a megjelenítő háttérmegvilágítás erőssége, a környezeti körülményekhez alkalmazkodva. Fényerő: LCD: 250 cd/nm, CRT: 100 cd/nm

Pixelhiba, holt pixel (Dead pixel) - E fogalmat a TFT-k vezették be. A technológia hátrányainak köszönhetően sokáig nehéz volt hiba nélküli TFT-lapokat gyártani, így megjelentek a nem műküdő képpontok, melyekre csak akkor vállalnak felelősséget a gyártók, ha egy bizonyos számnál több található belőlük az ekránon. Ezek úgy jelennek meg, hogy egy pont mindig egy adott színnel világít. Ha az ekrán közepe felé helyezkedik el, akkor zavaró lehet, de sokszor észre sem vehető (belemosódik a többi színbe), kivéve, ha monoton, egyszínű felületen található. Az elmúlt években azonban a gyártók oly mértékben csökkentették e pixelhibák lehetőségét, hogy az utóbbi két év modelljei között szinte egyetlen pixelhibásat sem találni. Vásárláskor mindenkinek lehetősége van arra, hogy ellenőrizze a vásárolt terméket, ha be van kapcsolva, és szemügyre vegye, van-e rajta pixelhiba.

Energiahasználat - vita nélkül, az LCD-k sokkal kevesebb áramot fogyasztanak. A CRT akár 3-6-szor több áramot fogyaszt, mint lapos társai. LCD: 25-40 W, CRT: 100-160 W

Mágneses interferencia - az LCD nem érzékeny a mágneses térre a CRT-vel szemben, mely esetében vigyázni kell arra, hogy ne tegyünk mágnest a közelébe (pl. hangszórót), mert elhízhatja, összekeverheti a színeket.

Reakcióidő - Egyértelműen a CRT vezet. Az LCD-technológia legnagyobb hátránya, hogy hoszabb időre van szükség a képont színének váltásához, ami a mozgóképek megjelenítésekor hátrányos. Habár manapság már bőven 20 ms (milli secundum) alatti a reakcióidő, ami a szem számára már elfogadható, sőt több modell is elérte már a 2-4 ms álomhatárt is, és a szem már egyáltalán nem képes különbséget tenni a mozgóképek megjelenítésének „jósága” között.

Képvibrálás - Klasszikus problémája a CRT technológiának, az egyes pontok nagyon rövid ideig vannak megvilágítva, ami a kép vibrálásához vezet. Ez zavarja és fárasztja a szemet (mégha nem is látjuk azt), ami hosszú távon a látás romlásához is vezethet. Ennek kiküszöböléséhez a CRT-k esetében egyre nagyobb frekvenciákat használnak, manapság a 85 Hz az átlagosan elfogadott minimum, azonban az olcsóbb monitorok kevésbé képesek ilyen teljesítményre. Az LCD-knél egyáltalán nincs vibrálás, mivel minden egyes képpont folyamatosan van megvilágítva, így azok az alacsonyabb frissítési frekvencia mellett (általában 60-75) sem zavarják, fárasztják a szemet, nem észlelhető vibrálás.

Felbontás - míg az LCD csak a tényleges fizikai felbontásán ad élvezhető képet, addig a CRT lényegesen szabadabban állítható (különbség ott is van, de elhanyagolható).

Tesztkérdések

Nagyon merészek vagyunk és egy hangszórót teszünk az LCD monitor mellé, majd feltekerjük a hangerőt maximumra. Mi történik?

Az LCD monitorok frekvenciája analóg kábellel 75, digitálissal 60Hz. Nem kevesli Ön ezt egy kicsit?

A TN panellal szerelt LCD monitorok kiforrott technológiájuk miatt a legolcsóbbak a piacon. Ajánlana-e ennek ellenére ilyen monitort játékra?

Ajánlott irodalom

Offline szakirodalom: Dr. Kovács Tivadar: Mit kell tudni a PC-ről?[1]

Online szakirodalom: Prohardver.hu [2]