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TFT-Monitore (Thin Film Transistor): Funktionsweise und Bezeichnungen

Die Abkürzung weist auf die Verwendung von Dünnschicht-Transistoren in den Displays von Flachbildschirmen hin. Es handelt sich dabei um Aktiv-Matrix-LCDs (Flüssigkristall-Displays), deren Bildpunkte (Pixel) durch je drei dieser Transistoren angesteuert werden. Durch die Änderung der Spannung an den Flüssigkristallen verändern diese die Polarisationsrichtung des einfallenden Lichtes. Das Licht wiederum wird mit einer Hintergrundbeleuchtung (früher Kaltkathodenröhren, heute mehrheitlich LEDs) erzeugt. Die Bezeichnung TFT-Monitor ist heutzutage synonym zu LCD-Monitor zu sehen, allerdings sollten sie genauer hinschauen, wenn von LED-Bildschirmen die Rede ist. In den meisten Fällen ist damit die Art der Hintergrundbeleuchtung gemeint – und nicht etwa organische LED-Bildschirme, die mit Hilfe organischer lichtemittierender Dioden (OLEDs) selbst das Bild erzeugen. Diese Technik ist (noch) äußerst jung und entsprechend kostenintensiv. Im Gegensatz dazu ist inzwischen die Herstellung von TFT-Displays auch mit großen Bildschirm-Diagonalen preiswert möglich.

Einsatzgebiete

TFT-Displays werden in PC-Monitoren, TV-Geräten und großformatigen Infoscreens verbaut. TFT-Displays mit Diagonalen 6,4 bis 30 cm (2,5 bis 12 Zoll) werden außerdem gern in Kleingeräten wie Digitalkameras, Camcorder, digitalen Bilderrahmen, tragbaren Multimediageräten und in messtechnischen Geräten verwendet.

Entwicklungs- und produktionsseitig haben TFT-Displays an Größe, Brillanz und Kontrastreichtum enorm hinzugewonnen. Für den PC-Einsatz gelten Modelle mit einer Bildschirmdiagonale von weniger als 55 cm heute als nicht mehr zeitgemäß, da Mehrfachanwendungen (bspw. geöffneter Web-Browser, Textverarbeitung und Kommunikationsfenster) Platz auf dem Bildschirm benötigen. Als Bildschirme für TV und Video gelten inzwischen Bilddiagonalen von 100 cm bis 170 cm als Standard. TFT-Bildschirme sind oft mit Anschlüssen für beide Anwendungsbereiche ausgestattet, so dass ein PC-Monitor als Videogerät einsetzbar ist und umgekehrt. Aufgrund der geringeren Pixeldichte bei TV-Displays sind Computeranwendungen auf Fernsehern in der Regel etwas unschärfer. Darüber hinaus können großformatige TFT-Displays inzwischen auch als Infoscreens für Messen und Präsentationen eingesetzt werden. Displays dieser Größenordnung sind allerdings (noch) vergleichsweise teuer.   

Vor- und Nachteile von TFT-Displays

In direkter Konkurrenz zu TFT-Displays stehen Röhrenmonitore (CRT) sowie neuartige Displays mit organischen Leuchtdioden (OLED). Generell gilt, dass sich TFT-Monitore mit konventioneller LCD-Technik und LED-Hintergrundbeleuchtung inzwischen sehr kostengünstig produzieren lassen und entsprechen preiswert in der Anschaffung sind.

Vergleich TFT – Röhre

Röhrenmonitore werden heutzutage nur noch dort eingesetzt, wo farbechte Wiedergabe, Kontraststärke und geringe Bildverzögerungsraten im Mittelpunkt stehen - etwa beim Grafikdesign, in der Drucktechnik, Film- und Videobearbeitung oder der Überwachungssicherheit. Im Office-Bereich haben sich TFT-Displays mehrheitlich durchgesetzt.

Vorteile des TFT-Bildschirms gegenüber dem Röhrengerät

  • Platzersparnis durch geringe Gerätetiefe
  • geringes Gewicht (transportabel)
  • flimmerfreies, verzerrungsfreies und scharfes Bild
  • strahlungsarm und unempfindlich gegenüber Magnetfeldern
  • kein Einbrennen
  • größere Bildschirmdiagonalen möglich

Nachteile des TFT-Bildschirms gegenüber dem Röhrengerät

  • Kontrastarmut, Farbdarstellung - insbesondere der Schwarzwert fehlt
  • Nachzieheffekte bei schnellen Bildwechseln
  • ungleichmäßige Ausleuchtung
  • Blickwinkelabhängigkeit

Qualitätsmerkmale von TFT-Displays

Durch verschiedene Display-Technologien (z.B. TN, VA, ITS) und Zusatzmaßnahmen wie Filter und Art der Hintergrundbeleuchtung werden wesentliche Merkmale wie Auflösung, Schaltgeschwindigkeit, Farbtreue, Kontrast, Helligkeit und deren Blickwinkelabhängigkeit bestimmt. Diese Displaymerkmale bestimmen wiederum im Zusammenhang mit der weiteren Ausstattung den geeigneten Einsatzbereich eines TFT-Flachbildschirms. Produktionsbedingt treten bei den Displays Pixelfehler auf. Diese sind als immer leuchtende oder immer dunkle Bildpunkte erkennbar. Die Displays werden daher Pixelfehlerklassen zugeordnet, die damit ein grundlegendes Qualitätskriterium darstellen.

Die Pixelfehlerklassen

Die Tabelle definiert die maximal zulässige Anzahl und Art der Pixelfehler pro 1 Million Pixel.

Pixelfehlerklasse


Fehlertyp 1

(ständig leuchtender Pixel)

Fehlertyp 2

(ständig schwarzer Pixel)

Fehlertyp 3

(defekter Sub-Pixel, entweder ständig leuchtend (rot, grün, blau) oder ständig schwarz)

I

0

0

0

II

2

2

5

III

5

15

50

IV

50

150

500


Reaktionszeit

Ein weiteres Kriterium für die Bildqualität von TFT-Monitoren ist die Reaktionszeit. Diese gibt an, wie schnell ein Bildpunkt von schwarz zu weiß wechseln kann. Da sich diese Reaktionszeiten im Millisekundenbereich bewegen, ist die resultierende Latenz im Bildaufbau bei konventionellen Office-Anwendungen zu vernachlässigen. Soll das TFT-Display jedoch beispielsweise für extensive Darstellung und Bearbeitung von Bewegtbildern eingesetzt werden, empfiehlt sich ein Produkt mit niedriger Reaktionszeit. Durch den schnellen Bildwechsel wird ein Verschwimmen der Anzeige verhindert.    

Bildqualität im PC-Betrieb

Im PC-Betrieb werden verschiedene Auflösungen zwischen 1280 x 720 bis 3840 x 2160 Pixel genutzt. TFT-Monitore erreichen die beste Bildqualität in ihrer physikalischen Auflösung. Diese hängt vom Aufbau des Displays ab und ist gleichzeitig die höchste darstellbare Auflösung. Alle anderen - niedrigeren - Auflösungen werden auf die physikalische Auflösung umgerechnet oder es verbleibt ein schwarzer Rand. Die umgerechneten Darstellungen verlieren durch die Interpolation an Schärfe. Abhängig von der Displaygröße und dem Anwendungsbereich sollten Sie daher ein Display mit passender physikalischer Auflösung und geeignetem Format wählen.

Auflösung


Bildschirmgröße (Außenmaß)

Empfohlene Auflösung

(Zeilen x Spalten)

Format

43 cm bis 48 cm (17 bis 19 Zoll)

1280 x 1024 Pixel

5:4

53 cm (21 Zoll)

1600 x 1200 Pixel

4:3

50 cm bis 55 cm (20 bis 22 Zoll)

1680 x 1050 Pixel

16:10

60 - 66 cm (24 bis 26 Zoll)

1920 x 1200 Pixel

16:10

76 cm (30 Zoll)

2560 x 1600 Pixel

16:10

Übertragung    

Für eine verlustfreie Übertragung der digitalen Bilddaten vom Rechner zum TFT-Monitor sind DVI-, HDMI- oder Displayport-Schnittschnellen zwischen Grafikkarte des PC und dem Monitor empfehlenswert. Der Betrieb am analogen VGA-Anschluss führt bei hohen Auflösungen zu Qualitätseinbußen. Kontrastreichtum und davon unabhängig regelbare Bildhelligkeit, sowie gleichmäßige Ausleuchtung und wenige Pixelfehler sind weitere Qualitätsmerkmale. Eine schlechte Blickwinkelabhängigkeit macht sich bei großen Diagonalen und bei Teamarbeit vor einem Bildschirm negativ bemerkbar. Werden PC-Spiele mit schnellen Bildwechseln genutzt, sind darüber hinaus die Schaltzeiten und eine eventuelle Bildverzögerung des Displays von Bedeutung. Bei vielen Monitoren sind zusätzlich Anschlüsse für integrierte Lautsprecher, USB-Geräte und Speicherkarten vorhanden.

Bildgröße

Als Maßeinheit für die Bildgröße hat sich auch im deutschsprachigen Raum die Zoll-Größe durchgesetzt. Ein Zoll entspricht ca. 2,5 cm, ein 40 Zoll-Display misst also in der Diagonalen etwas mehr als 1 Meter. Im Office-Bereich hat sich eine Größe von 55 cm – 60 cm (22-24 Zoll) etabliert. Für TV-Monitore kann man auf folgende Faustregel zurückgreifen: Der Sitzabstand soll in etwa das 2,5-fache der Bildschirmdiagonale betragen.

Anschluss gesucht: Die passende Schnittstelle

Die analogen Anschlüsse für den PC-Betrieb sind nicht kompatibel mit denen im TV-Betrieb, für die digitalen Varianten gibt es Adapterkabel. Welche Anschlussvarianten genutzt werden, hängt von den Möglichkeiten der Zuspieler und den eigenen Qualitätsansprüchen ab. Für den parallelen Betrieb als PC-Monitor und TV-Gerät sollten Sie darauf achten, dass für jede Betriebsart ein separater Anschluss vorhanden ist.

PC-Betrieb

  • analog VGA-Anschluss (Sub-D)
  • digital DVI oder HDMI über Adapterkabel

TV-Betrieb

  • analog: Scart, Cinch oder S-Video
  • digital: HDMI oder DVI über Adapterkabel
  • für kopiergeschützte Inhalte (DVD) muss die digitale Schnittstelle HDCP-fähig sein

Weitere Ausstattungsmerkmale

Falls der TFT-Monitor in speziellen Arbeitsumfeldern, z.B. für die Druckvorstufe oder unter rauen Umgebungsbedingungen eingesetzt wird, lohnt sich der Blick auf weitere Ausstattungsmerkmale.  
  • eine entspiegelte Frontscheibe schützt vor mechanischer Beschädigung und erhöht den Kontrast
  • Standfuß oder Wandbefestigung nach VESA-Norm für eine sichere Befestigung
  • Kalibrierung für professionelle Grafik-Anwendungen
  • Touchscreen - ermöglicht die grafische Eingabe durch Berühren der Bildschirmfläche

Das passende Zubehör

Für die optimale Befestigung eines Monitors sind optional Zubehörteile wie Monitorarm, Monitorhalter, Monitorständer und TFT-Deckenhalterung erhältlich. Ein Bildschirmfilter dient der Kontrastverbesserung, während Sie mit einem Bildschirmreiniger für einen klaren Durchblick sorgen. Eine schnelle und effektive Sicherung Ihres TFT Monitors erreichen Sie mit Hilfe eines TFT-Savers. Auch sind eine große Anzahl unterschiedlicher Adapter verfügbar, um TFT-Displays an PCs, DVD/BlueRay-Player und Receiver anzuschließen.  

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Haben Sie Hinweise, Verbesserungs- oder Korrekturvorschläge zum Ratgebertext TFT Monitor, dann informieren Sie uns bitte per Formular.

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