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In Kooperation mit LG
Grundlegend werden aktuell fünf Panel-Technologien genutzt, vier davon nutzt LG aktiv für seine Geräte.
TN
Den Anfang in unserem Panel-Vergleich machen die früher 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 zueinanderstehen. 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 nemantisch, 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.
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".
Konnten TN-Monitore über einen langen Zeitraum die unteren Preisbereiche im Monitor-Segment für sich allein beanspruchen, hat es in den letzten Jahren durch den allgemeinen Preisdruck Verschiebungen gegeben. Der absolute Entry-Markt wird zwar noch immer von TN-Monitoren beherrscht, schon kurz darüber gibt es aber auch alternative Panel-Technologien. Gleichzeitig ist der Gaming-Markt nicht mehr unison in der Hand von TN-Geräten. Da IPS- oder VA-Panel in der Zwischenzeit mit einer deutlich schnelleren Reaktionszeit aufwarten können, greifen die Hersteller gerade bei den aktuell beliebten Premium-Gaming-Monitoren gern zu hochwertigeren Panels. Gerade im Bereich der absoluten High-Speed-Geräte kann der TN-Technik aber noch niemand etwas vormachen - auch wenn es zuletzt Bemühungen gab, IPS weiter zu beschleunigen.
MVA / PVA
Die MVA-Technik stellt auch die Grundlage für die 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.
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
"Patterned Vertical Alignment"-Panels sind eine Weiterentwicklung der VA-Technik. Dabei geht das Prinzip rein technisch gesehen beinahe genau so vonstatten, wie die ältere MVA-Technik. Liegt keine Spannung an, richten sich die LC-Moleküle vertikal aus, weshalb das Licht nicht den zweiten Polarisator durchdringen kann. Folglich bleibt das Bild schwarz. Findet ein Stromfluss statt, kommt es zur Drehung der Moleküle, sodass die Beleuchtung den Polarisator passieren kann. Größter Unterschied ist eine Unterteilung der PVA-Technik in vier Subpixel, was einen noch einmal gehobenen Kontrast und Blickwinkel mit sich bringt. Eben der Effekt, der später auch bei S-MVA aufgegriffen wurde. Deutlich verbreiteter als PVA-Panels sind heute aber S-PVA-Panels. Diese besitzen ebenso wie S-MVA-Panels eine Unterteilung in acht Subpixel anstelle der üblichen vier. So kann jeder Pixel in acht Richtungen gesteuert werden, was S-PVA-Panels eine deutlich bessere Blickwinkelunabhängigkeit beschert.
Zusätzlich werden das Kontrastverhältnis und die maximale Leuchtkraft bei S-PVA-Panels durch den Einsatz von Farbfiltern mit einer niedrigen Dispersion erhöht. Anders als MVA-Panels können S-PVA-Panels durch die Bank mit einer schnelleren Reaktionszeit punkten.
Spätestens die aktuelle Generation von VA-Panels, wie sie beim LG 32UP550-W genutzt wird, zeigt, dass die Technik überzeugen kann. Gerade für den HDR-Einsatz ist sie Aufgrund des großen nativen Kontrastumfangs interessant und auch das Gaming ist mit VA-Panels kein Problem mehr. Wird ein solches Panel dann noch mit Techniken wie FreeSync kombiniert, wie es beim 32UP550-W der Fall ist, dann steht dem Gaming-Vergnügen nichts mehr im Wege.
IPS
"IPS" ist die Abkürzung für "In Plane Switching", was bedeutet, dass alle LC-Moleküle in einer Ebene ausgerichtet werden. Wenn bei einer anliegenden Spannung alle LC-Moleküle parallel und horizontal zum Polarisator ausgerichtet sind, kann das Backlight den zweiten Polarisator nicht durchdringen und der Bildpunkt bleibt schwarz. Liegt keine Spannung an, werden die LC-Moleküle um 90° gedreht und das Licht kann den zweiten Polaristor durchdringen. Gegenüber älteren IPS-Panels bieten neue S-IPS-Panels den Vorteil, einen nochmals gesteigerten Blickwinkel zu besitzen. Erreicht wird dies dadurch, dass die LC-Moleküle nicht länger parallel zueinander angeordnet werden. Stattdessen sind diese nun schräg zueinander angeordnet und zeigen in entgegengesetzte Richtungen.
Leider ist die S-IPS-Technik in der Herstellung recht teuer, was sie in erster Linie für Profi-Monitore interessant macht. In der mittleren Preisklasse wurden die Panels daher durch die immer besser werdenden S-PVA-Panels abgelöst.
Die aktuellste Interpretation der IPS-Technik sind die 2011 eingeführten AH-IPS-Panels, die unter anderem mit höheren Auflösungen als ältere IPS-Techniken aufwarten können. Gleichzeitig konnte die Reaktionszeit weiter gesteigert werden, die aktuell typischerweise bei rund 3 ms oder sogar darunter liegt. Viele IPS-Panels gibt es mit 1 ms. Erkauft wird diese schnelle Reaktionszeit aktuell aber noch durch einen starken Overdrive-Eingriff, was sich auf die Darstellungsqualität auswirkt. Deutliche Fortschritte gab es in den letzten Jahren bezüglich der maximalen Bildwiederholfrequenz bei IPS-Panels. Aktuell sind bis zu 500 Hz mit der Technik möglich.
Brandneu ist die Black-IPS-Technik von LG. Die Technik wurde so weiteroptimiert, dass der native Kontrastumfang bei 2.000:1 liegt und damit nahezu verdoppelt wurde. Damit treten die IPS-Modelle auch beim Kontrast in direkte Konkurrenz zur VA-Klasse.
Ein IPS-Gerät der modernsten Generation ist der LG 40WP95X-W, ein 21:9-Gerät mit der sehr großen Diagonale von 40 Zoll. Damit dennoch eine gestochen scharfe Darstellung geboten werden kann, setzt LG auf die eher ungewöhnliche 5K2K-Auflösung mit 5.120 x 2.160 Bildpunkten. So wird enorm viel Platz auf dem Desktop geboten, was beispielsweise beim Videoschnitt von Vorteil ist. Da LG auf seine eigene Nano-IPS-Technik setzt, wird ein große Farbraumabdeckung von 98 % des DCI-P3-Farbraums möglich.
PLS & AHVA
PLS steht für "Plain to Line Switching" und ist im Grunde genommen eine Weiterentwicklung der IPS-Technik während AHVA ebenfalls ein IPS-ähnlicher Display-Typ ist.
Daher ist es nicht überraschend, dass sich die Panel-Typen hinsichtlich ihrer Eigenschaften ähnlich sind. Es wird eine große Blickwinkel-Stabilität geboten, die Farben verändern sich also auch dann nicht merklich, wenn seitlich auf das Panel geschaut wird. Die Blickwinkel liegen analog zu IPS bei rund 178°, sowohl horizontal als auch vertikal. Ebenso liegen die Kontrastwerte in der Regel zwischen 700:1 und 900:1. Für Gamer wichtig: PLS-Panels unterstützen typischerweise lediglich 60 Hz. Es werden zwar auch Geräte mit 100 Hz angeboten, allerdings handelt es sich dann um eine Übertaktung, die nicht garantiert werden kann.
PLS-Panels und ihre Derivate verbrauchen bauart-bedingt etwas mehr Strom als TN-Geräte. Hier setzt die PLS-Technologie an, denn durch die Nutzung von lichtdurchlässigeren Kristallen soll rund 15 % an Strom eingespart werden können.
Geht es um die AHVA-Technik, ist der Name zunächst verwirrend, denn mit klassischen VA-Panels haben AHVA-Displays wenig am Hut. Auch hier kommt eine Kristall-Anordnung wie bei IPS- oder PLS-Panels zum Einsatz, was erneut in einer ähnlichen Charakteristik resultiert, beispielsweise übersteigt der Kontrast von AHVA-Panels selten den Wert von 1.000:1, während VA-Panels üblicherweise mit deutlich höheren Werten aufwarten können.
Mini-LED vs. Micro-LED
Gerade im Zusammenspiel mit HDR kommen häufig die Begriffe Micro-LED und Mini-LED vor. So ähnlich die Begriffe aber auch sein mögen, in der Praxis bedeuten sie doch recht unterschiedliche Lösungen.
Ein Mini-LED-Backlight wiederum ist dem klassischen Aufbau von LCD-Bildschirmen ähnlich, es kommen aber deutlich mehr LEDs zur Ausleuchtung des Bildschirms zum Einsatz. Darüber kann einerseits die maximale Helligkeit angehoben werden. Andererseits werden so deutlich mehr Dimming-Zonen ermöglicht, was den HDR-Effekt gegenüber einem klassischen LED-Backlight verbessern und Halo-Effekte minimieren kann. Über diese Technik werden 1.196 oder mehr Dimming-Zones möglich.
Aktuell sieht es so aus, als könnte Micro-LED langfristig der Königsweg der LCD-Display-Technik werden. Ähnlich wie bei der OLED-Technik handelt es sich um selbstleuchtende Dioden, ohne dass die Nachteile der OLED-Technik vorhanden wären. Beispielsweise kann es nicht zu Einbrenn-Effekten kommen. Gleichzeitig sollen Micro-LEDs mit einer längeren Lebensdauer und einer über die Lebensdauer konstanten maximalen Helligkeit aufwarten können. Gegenüber klassischen LCD-Bildschirmen können sie natürlich mit einem deutlich gesteigerten Kontrastumfang aufwarten, da jeder Pixel einzeln "an und aus" ausgeschaltet werden kann. Gleiches gilt entsprechend auch für die Reaktionszeit, denn die Flüssigkristalle müssen sich nicht erst "langsam" drehen, sondern zeigen direkt den korrekten Farbwert an. Zu Schlieren und Nachzieheffekten kann es also nicht kommen. Für Gamer wäre diese Lösung daher ideal. Aber auch wer auf eine korrekte Farbwiedergabe angewiesen ist, kann sich freuen, denn auch hier sollen Micro-LED-Technik entscheidende Vorteile bieten.
Es hat aktuell den Anschein, als wäre Micro-LED die Zukunft der Display-Technik, noch gibt es aber keine entsprechenden Displays und auch konkrete Ankündigungen lassen noch auf sich warten.
OLED
Bis Micro-LED-Geräte aber überhaupt erst einmal auf dem Markt erscheinen, bietet die OLED-Technik bereits viele Vorteile gegenüber den klassischen LED-Backlights und ist ausgereift. Bei OLEDs handelt es sich um organische Leuchtdioden, während es sich bei der LED-Lösung um anorganische Leuchtdioden handelt.
Der Vorteil der OLED-Technik besteht darin, dass Pixel einzeln angesteuert werden können. Darum kann eine Fine Metal Mask genutzt werden, die als Anode fungiert, während die Pixel als Kathode fungieren. Die Elektronen und Löcher driften aufeinander zu, je nach Spannung werden die verschiedenen Farben erzeugt. In der Praxis führt das zu einem unendlichen Kontrastumfang, da jeder Pixel einzeln "aus und eingeschaltet werden kann". Gerade die HDR-Wiedergabe profitiert von dieser Tatsache enorm.
Ein weiterer Vorteil der OLED-Technik besteht in der Reaktionszeit. Aktuelle OLED-Panels, die im PC-Bereich eingesetzt werden, können mit einer Reaktionszeit von 0,1 ms aufwarten, was deutlich schneller ist, als es aktuell mit LCD-Panels der Fall ist. Damit sind OLED-Monitore für Gamer höchst interessant, eine Schlierenbildung gibt es nicht.
OLEDs haben aber nicht nur Vorteile. So fallen sie in der maximalen Leuchtkraft im PC-Segment deutlich hinter High-End-Mini-LED-Lösungen zurück. Bieten letztere bis zu 2.000 cd/m², sind es bei OLEDs rund 400-500 cd/m². Durch den viel besseren Schwarzwert können sie aber dennoch beim Kontrast punkten.
Gerade im PC-Bereich hat es darüber hinaus lange gedauert, bis OLED-Displays relevant wurden, da die Technik bei statischen Elementen anfällig für Einbrenn-Effekte ist. Da Computer-Monitore aber oftmals solche Elemente (beispielsweise die Startleise) darstellen, war die OLED-Technik hier über lange Zeit uninteressant. In der Zwischenzeit gibt es aber gut funktionierende Software-Lösungen, sodass es an dieser Stelle nicht länger zu Problem kommt.
Es gibt grundlegend drei Arten von OLED-Panels:
RGB-OLEDs: Bei dieser Technik besitzt jeder der Subpixel eine der drei Grundfarben Rot, Grün oder Blau. So kann ein großer Farbraum mit einer niedrigeren Leistungsaufnahme kombiniert werden, als es bei der W-LED-Technik der Fall ist. Als Nachteil kann hier angeführt werden, dass die Subpixel verschieden schnell altern. Zudem kann es bei der Herstellung zu Problemen kommen, die Fine Metal Mask, die den Pixeln bei der Ausrichtung hilft, muss gerade bei sehr hochauflösenden Panels extrem präzise gefertigt werden, was zu einem entsprechenden Ausschuss führen kann.
W-OLED: Die W-OLED-Technik verzichtet auf eine Fine Metal Mask, was bei der Massenproduktion hilft. Stattdessen wird auf verschiedenfarbige Subpixel verzichtet und jeder Subpixel gibt weißes Licht aus, das auf eine Farbfilter trifft. So kann die Produktion bei großen Displays günstiger werden und die Pixel altern nicht länger verschieden schnell.
QD-OLED: Auf Quantum-Dots gehen wir im weiteren Verlauf der FAQ noch genauer ein. Analog zu W-OLED wird auch hier auf verschiedenfarbige Subpixel verzichtet. Stattdessen wird eine Schicht von Quantenpunkten genutzt, was die Wellenlänge des Lichts vergrößert und damit für größere Farbräume sorgt.
LG nutzt die OLED-Technik bei seinen Grafikmonitoren, wird aber auch bald im Gaming-Segment mit OLED-Lösungen auftrumpfen können. Der LG 32BP95E-B spricht Grafik-Profis an und kann sowohl den AdobeRGB- als auch den DCI-P3-Farbraum zu 99 % abdecken. Damit die Farben auch immer stimmen, besteht die Möglichkeit der Hardware-Kalibrierung. Auch bei der HDR-Wiedergabe kann der UHD-32-Zöller auftrumpfen, denn er ist nicht DisplayHDR 400 True Black zertifiziert.
In Kooperation mit LG