LCD


De flydende krystaller blev allerede aktuelle i 1888 ved Friedrich Reinitzer. Den første udgivelse om"Liquid Crystals" blev udgivet knap 20 år efter Friedrich Reinitzers opdagelse af en forsker ved navn Otto Lehmann. Den var med til at støbe grundlaget for en række efterkommere og pionerer. I 1911 beskrev Charles Mauguin de flydende krystallers struktur og ikke mindst deres egenskaber. Flere fulgte hans eksempel ved at arbejde med de flydende krystaller. Det var dog først i 1936 det første patenterede produkt baseret på flydende krystaller så dagens lys. Det var det såkaldte"The Liquid Crystal Light valve" udviklet af et firma ved navn The Marconi Wireless Telegraph.


I 1963 kom det første virkelige gennembrug. George W. Gray udgav en stor publikation ved bavn"Molecular Structure and Properties og Liquid Crystals". Dette værk motiverede blandt andet det engelske firma RRE (Rader Research Establishment) til at foretage omfattende research på krystallerne. Herved fandt man blandt andet en metode til at opnå den ønskede stabilitet og temperatur for brug i LCD paneler.


Op gennem 1960'erne begyndte amerikanske RCA at overveje hvordan disse flydende krystallers kunne bruges i ure, som så senere blev til idéen med skærme. En af pionererne hed George Heilmeier. Han var sammen med en gruppe under RCA med til at udvikle den første paneltype kaldet DSM (Dynamic Scattering Mode) i 1968. George Heilmeier grundlagde senere firmaet Optel, der producerede en række skærme baseret på DSM LCD teknologien. Man byggede fortrinsvis LCD skærme i små størrelser. Dengang var det dog ikke muligt at kontrollere, hvor meget lys der kom igennem hver subpixel, men i stedet kun den overordnede pixel.


I 1969 kom endnu et gennembrud i sagen. James Fergason, som den dag i dag er en respekteret udvikler, udviklede den såkaldte"twisted nematic field effect", der løste en række af de problemer, som DSM led under. James Fergason stiftede i 1971 firmaet ILIXCO (i dag LXD Incorperated), der udviklede en række paneler. James Fergasons"twisted nematic field effect" overtog hurtigt DSM panelet og blev standard i datidens LCD ræs.


Et af det første problemer man rendte ind i gennem den lange udviklingsperiode var, at de flydende krystaller ikke fungerede som et aktivt element, men derimod som et passivt. Det betyder, at de ikke kan generere lys, så derfor kræves det, at lyset kommer bagfra. Det var heromkring man definerede en række aspekter af LCD teknologien. LCD byggede, som sagt, over twisted nematic field effect, hvilket vil sige at du kan dreje (twiste) og derved dreje lys bagfra, som så bliver begrænset eller urørt med hjælp fra to polarisatorer. Op i 90'erne begyndte LCD skærmene at blive rigtig populære, men der var stadig problemet med, at man ikke kunne kontrollere de tre enkelte subpixels og derved var gengivelsen af farvespektret meget begrænset.


Det var i 90'erne man indførte TFT begrebet, som betyder Thin Film Transistor. Man placerede en lille transistor bag hver subpixel, som kunne tilføre en spænding og få de flydende krystaller til at dreje (twiste) sig i langt flere positioner - hurtigere. Nu blev selve LCD panelet også et aktivt element, når man kigger på det overordnet. Man kunne nu styre lyset i hver enkel subpixel og vise langt flere nuancer i hver subpixel, hvilket førte til farveskærmen, som vi i dag kalder LCD TFT.


LCD TFT skærmens fremstilling er i dag en avanceret process og kræver stor præcision. Bl.a. det, at der sidder så mange transistorer på skærmarealet betyder, at relativt små defekter, kan have utroligt store betydninger. Selvom der ikke er lige så mange transistorer per tommer, som ved f.eks. CPU'er, er det alligevel en avanceret sag og ret grundlæggende er der alligevel en stor forskel. 

En CPU producent kan sagtens have et antal defekte transistorer, da man blot kan sælge processoren ved en lavere clockfrekvens. Hvis bare 0,1 % af transistorerne i 17" LCD TFT skærm er defekte, får man knap 4000 døde pixels. Der kræves altså en meget målrettet produktion uden fejl. Mange mennesker accepterer ikke en eneste pixelfejl og derved skal fejlraten være meget lav eller lig nul.


Der kom senere andre paneltyper af LCD teknologien til. Blandt disse var IPS og VA, der bød på en række fordele. Ud fra IPS og VA er der kommet flere videreudviklinger, som har fået nye navne, som f.eks. PVA, S-IPS, MVA etc. Forskellige producenter laver typisk deres egne paneler til deres eget mærke, men de fleste bliver solgt til andre producenter af skærme. En producent køber således et panel og laver skærmen ud fra dette. BenQ har eksempelvis et samarbejde med panelproducenten AU Optronics, men alligevel har de også Samsung paneler i nogle af deres skærme. Ligeledes har hver af panelproducenterne en række forskellige paneltyper alt efter pris, krav og efterspørgsel.


De mest omtalte og mest gængse er TN, S-IPS, MVA og PVA, hvor hver har fordele og ulemper. Hvilken en du skal vælge afhænger mest af dine krav. Det er ofte svært at tyde specifikationerne i nu dagens LCD skærme, da teknologien er gået over til at være en stor indtægtskilde, hvor markedskampagner og forbrugertricks spiller en vigtig rolle.

Derudover kan jeg lige så godt slås dette fast med det samme: Producenterne opgiver mange af specifikationerne efter nogle ISO standarder, som desværre ikke er specielt pålidelige, hvilket i sidste ende får betydning for forbrugeren i den forstand, at man ikke kan regne med specifikationerne, som man burde kunne. 


Hvis du vil vide mere om de forskellige LCD paneltyper, kan jeg henvise til afsnittet om panelteknologi: Panelteknologi


Plasma


Plasma panelet blev udviklet ved University of Illinois af Donald L. Bitzer, H. Gene Slottow og Robert Wollson i 1964. Oprindeligt var det meningen, at displayet skulle bruges i sammenhæng med en anden interessant opfindelse fra Illinois universitet, det såkaldte PLATO computersystem. Man ønskede at skabe et alternativ til CRT skærm- ene på universitetet.


Det originale panel var monokromt og havde typisk en monokrom gul, grøn eller orange baggrundsfarve. I starten var der naturligvis en række begrænsninger, men plasmapanelet nød godt af sin succes fordi det ikke behøvede et opdateringskredsløb, som andre tilsvarende teknologier på samme tid.

Plasmaudviklere stod imidlertid overfor en svær tid i de sene 70'ere fordi CRT teknologien - baseret på flere af de samme teknologiske grundsten - fik en enorm succes med hjælp fra den stigende semicondutorudvikling. Plasma teknologien havde dog imidlertid stadig den største fordel i skærmenes historie, nemlig dybden af skærmen. I forhold til CRT kunne datidens plasma skærme og sagtens betegnes som fladskærme, hvilket åbnede op for en række applikationer.


I 1992 kom det egentlige gennembrud, da Fujitsu introducerede verdens første 21 tommer"full color" panel. Det var i datidens populære vending et hybridprodukt baseret på de tidligere plasmapaneler fra Illinois universitetet - altså en videre- udvikling eller blandingsprodukt om man vil. Det nye panel var i stand til at vise et meget lysstærk billede, hvilket var et gennembrud.


Plasmapanelet er modsat LCD panelet et aktivt matriks. Panelet er selv i stand til at skabe lys inde i cellerne for panelets pixels. Det er således med til at give en række fordele for de første stadier af udviklingen og derfor kunne man relativt let forbedre mange punkter af plasmapanelernes gengivelse. Hvad der er bedst på sigt, er dog svært at give et konkret bud på.


I 1997 begyndte en af nutidens store PDP-TV (plasma display panel) fabrikanter, Pioneer, at sælge de første plasmaskærme på forbrugermarkedet. Man kunne producere utroligt store skærme uden de kritiske teknologiske barrierer, som man fandt ved LCD teknologien. Det gjorde hurtigt plasmapanelerne attraktive, da man således kunne købe sit store drømme-Tv, der samtidig var fladt.

Matsushita præsenterede senere en 60 tommer prototype med Panasonic navnet. Det var med til at skabe en enorm interesse for den relativt nye teknologi.


Senere hen er en række andre fabrikanter af plasmapaneler kommet til. Herunder Hitachi, Samsung og Matsushita (som producerer Panasonic). I plasmaverdenen snakker man ikke om paneltyper på samme måde som i LCD verdenen. Alle plasmapanelerne er opbygget omkring samme princip, men der er naturligvis stadig store kvalitetsmæssige forskellige mellem det forskellige producenters paneler.


Hvis du vil vide mere om de plasmapanelets tekniske virkemåde, kan jeg henvise til afsnittet om panelteknologi: Panelteknologi


Dette afsnit er også tilføjet til linket: Historien bag fladskærmen