Dun is duur

Voor het eerst worden LCD-schermen voor gewone kantoorcomputers verkocht. De prijs ligt nog veel te hoog, maar wie weet…

Hoewel nog een keer of vijf duurder dan gewone schermen, maken liquid crystal displays de sprong van de reistas naar het kantoor. Schermen met vloeibare kristallen (LCD) met een diagonaal van 12 en 13 duim zijn al gangbaar op de duurdere portables. Nu echter brengen schermproducenten als Nokia, Nec of ViewSonic naast hun klassieke lijn van kathodestraalbuizen ook 13,3″ tot zelfs 20,1″ desktop LCD-schermen uit. Hun doelgroep ? Volgens Marlies Roest van NEC Benelux in Amsterdam zijn dat vooral de banken, de scheepvaart, de ziekenhuizen en het hogere management. “Bij de banken gaat het vooral om de dealing rooms, waar veel mensen in een beperkte ruimte bij elkaar zitten. De schermen nemen weinig plaats in en produceren maar heel weinig warmte,” zegt ze. In ziekenhuizen speelt ook mee dat ze weinig stof aantrekken.

Oosterse specialiteit

In Japan zijn al de eerste desktop pc’s op de markt die met een LCD-scherm worden geleverd. Sharp bracht op 29 november een Pentium MMX “Mebius” pc uit voor 500.000 yen (142.000 frank) met een 15-duims, 185 mm diep TFT kleuren LCD-scherm. Het wil er 3000 per maand van verkopen. Hitachi begon op dezelfde dag de Flora Prius 320 met zijn ingebouwde 13,3 super-TFT LCD-scherm naar duizend Japanse dealers te verdelen. Het bedrijf startte ook al de massaproductie van een pc met een vlak 15 duims scherm op basis van de goedkopere passieve matrix-technologie.

Dat Japan de spits afbijt, heeft niet alleen te maken met de notoire interesse van de Japanners voor nieuwe elektronische gadgets. Het overgrote deel van de wereldproductie van LCD-schermen is in handen van Korea ( Samsung, Hyundai…) en vooral Japan ( Toshiba, NEC, Hitachi, Sharp, Hoshiden, Casio, Fujitsu, ADI…). De VS lanceerden in 1994 het vanuit Defensie gesubsidieerde National Flat Panel Display Initiative om hun bijna-afwezigheid op het terrein goed te maken, maar alleen IBM speelt tot nog toe echter een rol, via zijn samenwerking met Toshiba in onder meer het Japanse DTI. Volgens Matsushita Electric zal de LCD-markt dit jaar omgerekend ongeveer 262 miljard frank (920 miljard yen) waard zijn en meer dan 427 miljard frank in het jaar 2000. De zes grootste Japanse LCD-producenten denken dit jaar hun omzet bijna 34 % te verhogen tot zowat 157 miljard frank (550 miljard yen). Dat gaat gepaard met een niet aflatende reeks van nieuwe investeringen.

Hoewel LCD-schermen zeer breed worden toegepast onder meer in horloges, bedieningspanelen en mini-tv’s vormen draagbare computers vandaag de belangrijkste toepassing. Zaktelefoons, PDA’s en digitale camera’s schragen de groei.

Portables

krijgen vandaag standaard een 12,1″ kleurenscherm mee, maar O’Mara & Associates, een gespecialiseerd studiebureau, voorspelt de opkomst in de komende twee jaar van 13,3″ en zelfs 14,1″ schermen met zogenaamde “extended graphic array” resoluties van 1024×768 of zelfs 1280×1024 (SXGA). Ondanks hun schijnbaar kleinere diagonaal hebben 13,3″ displays de bruikbare oppervlakte van een 15 duims monitor, de 14,1″ modellen zijn maar iets kleiner dan een 17″ monitor en 20,1″ modellen komen al overeen met de klassieke kanjers van 23″.

Bij monitoren geldt als vuistregel dat ze ongeveer even diep zijn als de schermdiagonaal groot is. Voor een 17″-model is dat al gauw een halve meter, hogerop wordt het schier onoverzichtelijk. LCD-schermen zijn daarentegen tevreden met een luttele 20 centimeter neem of geef een paar centimeter. Hun gewicht is amper 25-40 % van dat van een beeldbuis.

Bij de kwaliteitsbeoordeling van LCD-schermen spelen andere elementen een rol dan bij hun klassieke tegenhangers. In tegenstelling met de courante monitoren, waar een elektronenbundel een fosforpunt tijdelijk doet oplichten, speelt de beeldherhalingsfrequentie geen rol bij LCD-schermen. De pixels of beeldpunten zijn bij deze displays eigenlijk elektronisch gestuurde schakelaars die licht doorlaten of blokkeren. Afhankelijk van het signaal zijn ze aan of uit, en blijven ze ook zo. Zelfs een lage refresh rate van 60 Hz geeft dus geen flikkeringen. Er zijn uiteraard ook geen convergentieproblemen omdat er geen elektronenstraal is die, zoals in een beeldbuis, de beeldpunten precies moet raken. In een LCD-scherm worden de punten elektronisch geadresseerd. Het beeld zou dus altijd scherp moeten zijn. Dat op elk beeldpunt een schakelaar zit, betekent echter ook dat de resolutie van LCD-schermen vooraf vastligt (bijvoorbeeld op 1024 x 768 voor een 14,1″ scherm). Beelden op een lagere resolutie kunnen worden vergroot tot ze het scherm vullen, maar dat kan minder leesbare resultaten geven bij tekst. Op een klassieke monitor kan daarentegen binnen zekere grenzen een gamma van resoluties ingesteld worden.

Kwaliteits- en prijsverschillen

Wel zijn er andere problemen met LCD-schermen die de kwaliteit bepalen. Zo is er de lichtbron. Schermen met vloeibare kristallen geven zelf geen licht en moeten dus altijd ergens een lichtbron hebben. Aangezien 75 tot 95 % van het licht nooit door het scherm geraakt, moet deze lichtbron voldoende vermogen hebben. Bij de NEC-modellen spreken we dan over 50 Watt voor een 14″, of 100 Watt voor een 20″ scherm (wat minder dan de helft is van het verbruik van vergelijkbare klassieke schermen). De verdeling van de achtergrondbelichting over het hele scherm is echter delicaat, met mogelijk plaatsen die meer of minder verlicht zijn.

Hoe groter de schermen, hoe groter ook de kans op fouten. De eerste generatie LCD-fabrieken kende volgens O’Mara bij de start een uitvalratio van 90 %, maar de huidige tweede generatie, die vier 10,4″ of twee 12,1″ schermen uit één substraat haalt, scoort 70 % en meer. Toch is het volgens ZDNet, dat een 5-tal grote LCD-schermen heeft getest, niet abnormaal van enkele defecten te vinden. Dat uit zich dan in een heldere of juist donkere pixel (van de in totaal 2,36 miljoen voor een 1024×786 scherm).

De grootste kwaliteit- en prijsverschillen houden evenwel verband met de gebruikte technologie :

Zogenaamde actieve matrix-schermen gebruiken transistoren om de beeldpunten aan te sturen, één transistor per beeldpunt voor een monochroom scherm en 3 (rood-groen-blauw) voor een kleurenscherm. Aangezien het gaat om Thin-Film Transistors (dunne-laag transistoren) is de afkorting TFT zowat synomiem geworden met actieve matrix-schermen. De voordelen van TFT-schermen zijn hun snelle responstijden (nodig voor video), hun scherp contrast (in de orde van 100 : 1 of beter) en de geringere kans op overspraakinterferentie (crosstalk). Nadelen van TFT-schermen zijn de moeilijker productietechnologie die nauw aanleunt bij chipfabricage en de hogere prijs.

Passieve matrix-schermen besturen de vloeibare kristallen tussen de twee substraten van glas via rijen elektroden aan de ene kant en kolommen elektroden aan de andere kant. Op de snijpunten van rijen en kolommen kan de voltage aan- en uitgeschakeld worden en vormt zich een pixel. De productie hiervan is relatief eenvoudig, maar er is een probleem van responstijd omdat het scherm rij per rij en kolom per kolom wordt geupdated en een probleem van overspraak, omdat elektrische stroom kan “weglekken” naar andere punten. Ook de gezichtshoek was beperkt. Ook hier wordt nog constant vooruitgang geboekt, onder meer in materialen en adresseringsmethodes.

Er is intussen overgegaan van “twisted” naar ” supertwisted” nematic kristallen (STN), die een beter contrast geven, en de responstijden worden te lijf gegaan met nieuwe aansturingssystemen. Zo is er na de dual scan (twee pixels tegelijk updaten door het scherm elektronisch in twee te verdelen) nu de viervoudige scan (wat Sharp High-Contrast Addressing noemt). Deze nieuwe schermen van Sharp halen een contrast van 40 : 1, 260.000 kleuren en een responstijd van 150 milliseconden, voldoende voor full video, aldus Sharp. Ook Panasonic heeft betere displays uitgebracht. Zowel Sharp als Hitachi hebben recentelijk nog investeringen in STN-capaciteit aangekondigd. Toch ziet O’Mara de TFT-schermen nog oprukken naar 85 % marktaandeel, tegen zowat 66 % nu.

LCD-schermen

hebben cruciale troeven : beperkte omvang, laag verbruik, haarscherp beeld. Het euvel is de prijs. Het nieuwe 13,3″ scherm van Nokia kost vrijwel 122.000 frank zonder BTW. De 20,1″ LCD2000 van NEC komt op 325.000. Volgens Stanford Resources willen Amerikaanse eindgebruikers niet meer dan 25 percent extra betalen voor een LCD-scherm, vergeleken met een klassieke monitor. “Tot het zover is, zullen LCD-monitoren altijd verwezen worden naar nichetoepassingen die de opgeblazen prijzen kunnen dragen,” zegt de marktonderzoeker.

BRUNO LEIJNSE