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LCD-Technologie im Überblick

Was In-Plane Switching leisten kann

21. Oktober 2015, 15:26 Uhr | Heinz-Dieter Speidel

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Fortsetzung des Artikels von Teil 2

Was ist AH-IPS?

Der Begriff AH-IPS (Advanced High Performance IPS) wurde von LG Display im Jahre 2011 eingeführt und beschreibt in erster Linie kleinere Panels wie Displays für Tablets oder Handys. An Untertypen unterscheidet man zwischen S-IPS (Super IPS), AS-IPS (Advanced Super IPS), A-TW-IPS (Advanced True White IPS), H-IPS (Horizontal IPS) und seit 2009 E-IPS (Enhanced IPS) sowie das erwähnte AH-IPS. Bis auf den H-IPS-Typ lassen sich die anderen IPS-Typen daran erkennen, dass sie, seitlich betrachtet und im Gegensatz zu VA-Panels, einen leichten lila Farbton aufweisen. Die E-IPS-Technologie, die 2009 auf den Markt kam, bietet einen noch größeren Blickwinkel und geringere Schaltzeiten von 5 ms. Apple wiederum nutzt die Bezeichnung „Retina“ für seine Displays mit verbesserter Auflösung und PPI (Punktdichte). Diese beiden Aspekte schienen zunächst der Fokus der AH-IPS-Panels zu sein, auch wenn sie zusätzlich auch eine größere Blendenöffnung boten, was wiederum eine größere Lichtdurchlässigkeit und weniger Energieaufnahme zur Folge hatte.

Der Begriff AH-IPS ist im Bereich der Desktop-Monitore von verschiedenen Anbietern verwendet worden, um insbesondere neue Modelle von älteren Geräten zu unterscheiden, auch wenn H-IPS oder E-IPS in vielen Fällen passender gewesen wäre. Was die Leistungsmerkmale angeht, so ähneln sich ältere H-IPS- und E-IPS-Panel-Generationen. Mit dem High-Resolution-Aspekt im Hinterkopf ist die Bezeichnung AH-IPS für die neuen, 2560 × 1440 Pixel umfassenden IPS-Panels mit 27 Zoll Diagonale jedoch durchaus zutreffend. Um das Jahr 2012 wurde die erweiterte GB-r-LED-Hintergrundbeleuchtung eingeführt. Hinzu kamen Veränderungen in der Antireflexbeschichtung (Anti-Glare Coating). Ältere S-IPS oder H-IPS-Displays wurden oftmals für ihre grieselige und unscharfe AR-Beschichtung kritisiert. Das neue und leichtere Coating verbessert nun aber Bildqualität und -schärfe.

Nun scheint sich allerdings der Begriff AH-IPS für moderne IPS-Panels durchgesetzt zu haben. So hat sich diese Technologie beispielsweise im Smartphone-Segment mittlerweile zum Standard etabliert und wird bereits auch von anderen Herstellern imitiert. Die neuen Ultra-High-Resolution-Panels werden zudem dazu beitragen, dass sich AH-IPS auch weiterhin durchsetzen und entwickeln wird. Reaktionszeiten sind heutzutage äußerst gering, minimale Spezifikationen wie 5 ms für GTG (Grey to Grey) sind die Regel. Jedoch sind sie oftmals nicht ganz so gering wie bei modernen TN-Filmpanels. Erst jüngst wurden jedoch Displays, die auf IPS basieren und eine hohe Bildwiederholfrequenz vorweisen, vorgestellt.

Die Kontrastverhältnisse lagen bis vor einigen Jahren bei rund 700 bis 800:1 in der Praxis, einige Panels können jedoch bestenfalls bis zu 1000:1 bis 1100:1 erreichen. Der Kontrastwert bei VA-Panels ist allerdings nur in der Mitte hoch, weiter außen ist er niedriger, also grundsätzlich nur messtechnisch zu differenzieren. In Sachen Betrachtungswinkel sind AH-IPS-Panels wiederum deutlich weiter als VA- und TN-Panels. Hinzu kommen stabilere Bilder sowie weniger Kontrast- oder Farbverschiebung bei der Darstellung. Wird das Display nicht genau mittig betrachtet, kann es in einigen Fällen vorkommen, dass dunkle Bildinhalte schwach leuchten. Dieses sogenannte IPS-Glow zeigt sich manchmal auf großen Bildschirmen oder in dunklen Umgebungen, verschwindet aber sofort, wenn sich der Betrachter leicht vom Screen entfernt oder seinen Betrachtungswinkel minimal ändert.

IPS-Panels sind in den verschiedensten Größen und Auflösungen erhältlich. LG bietet beispielsweise Geräte mit Ultra-HD- (3840 × 2160 Pixel), 4K- (4096 × 2160 Pixel) und sogar 5K- (5120 × 2880 Pixel) Auflösung. Ein 4K-Monitor bietet also 8,3 Millionen Pixel für klare, schärfere und detailreichere Bilder und eine Auflösung, die viermal höher als die von Full-HD ist. Das 4K-Display ermöglicht zudem farbtreue, brillante Bilder und schnelle Bildwechsel. Sehr schnelle oder langsame Bildwechsel könnten übrigens zu Schwierigkeiten wie Tearing oder Bildruckeln führen. Abhilfe schafft die Sync-Technik. So hat LG beispielsweise im Sommer 2015 als erster Hersteller die AMD-FreeSync-Funktion auf den Markt gebracht, die bei einer Bildwiederholungsfrequenz von 40 bis 60 Hz unerwünschte Effekte wie Tearing oder Bildflackern verhindert. In der Entwicklung liegt der Fokus auf Ultra-High-DPI-Screens, Ultra-Wide-21:9-Bildverhältnissen sowie gekrümmten Displays, den sogenannten „Curved Displays“, in verschiedenen Größen bis zu 34 Zoll.

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Curved Displays: Reduzierte Farbabweichung, größere Bildfläche

Grundsätzlich ermöglichen AH-IPS-Panels bereits den größtmöglichen Blickwinkel von 178 Grad. Dieser sagt allerdings nichts darüber aus, wie sich Helligkeit und Farben über den Blickwinkel verändern. Der Blickwinkel ist nach DIN ISO 9241-307 nur auf einen Kontrastunterschied von 10:1 definiert. Farbveränderungen werden nicht betrachtet. AH-IPS-Panels bieten aufgrund ihrer Konstruktion einen konstant gleichmäßigen Kontrast und minimale Farbabweichungen über den gesamten Blickwinkel. Dennoch sind auch hier, wie bereits erwähnt, physikalische Grenzen gesetzt, speziell bei großen Displays über 29 Zoll Diagonale und kleinem Betrachtungsabstand von 60 bis 80 cm. Die Curved-Technologie (Bild 3) schafft Abhilfe: Die Krümmung des Panel reduziert die Farbabweichung auf ein Minimum und vergrößert gleichzeitig die Bildfläche. Durch den 3800‑mm-Radius des Display werden des Weiteren die Augen entlastet, denn das Auge folgt der Krümmung des Display und muss nicht nachfokussieren. Der Abstand zum Bild in der Mitte ist jederzeit identisch zum Bildabstand an den Rändern. Die Krümmung mindert außerdem störende Reflexionen durch einfallendes Licht. Curved Displays können die Vorteile der IPS-Technologie demnach unterstützen und erweitern.