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Tipp: LCD, AMOLED und Micro LED, Display-Technologien im Überblick

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Wenn ein neues Smartphone auf den Markt kommt loben alle das AMOLED-Display mit hohem PPI Wert, oder das blickwinkelstabile IPS-Display. Doch was ist eigentlich so besonderes an einem AMOLED-Display? Oder was kann ein LCD-Display besser? Und was ist dabei noch der PPI-Wert? In unserem Tipp-Artikel erfährst du es.

Smartphone Displays – was macht sie scharf ?

Dein Smartphone verfügt zum Beispiel über einen 6 Zoll großes Display. Auf diesem Display wird dann jede visuelle Information dargestellt: Bilder, Spiele, Texte. Die Darstellung erfolgt durch das Zusammensetzen winziger Bildpünktchen. Diese sind so klein, dass sie vom menschlichen Augen nicht einzeln erfasst werden können. Ein Display muss genügend Helligkeit, hohen Kontrast, exakte Farbtreue und eine hohe Auflösung besitzen.

Die derzeitigen Smartphone-Displays stellen die Inhalte so scharf dar, dass man die Pixel ohne ein Hilfsmittel kaum noch erkennen kann.

Was ist der PPI Wert ?

Die meisten Smartphones haben Bildschirmauflösungen von 720p (1280x720p), Full HD (1920 x 1080p) oder WQHD (2560 x 1440p). Diese Auflösungen sagen aber noch nichts über die Schärfe des Displays aus. Hier kommt nun die Pixeldichte, kurz PPI ins Spiel.

Der PPI Wert (Pixel per Inch oder auf Deutsch Pixel pro Zoll) gibt die Auflösung von Bildern nach Pixeln an. Als Vorlage für die Maßeineheit PPI dient das amerikanische Längenmaß Inch (ca. 2,54 cm). Je höher die PPI Zahl ist, desto feiner ist die Darstellung auf dem Display.

Allerdings muss man hier auch wieder auf die Größe des Displays schauen. Denn ist dieses sehr groß, kann eine hohe Pixeldichte auf einer großen Fläche doch wieder nur ein unscharfes Bild ergeben.

Hast du zum Beispiel ein Smartphone mit einem 5 Zoll Display mit einer Auflösung von 1280x720p, liefert dies ein schärferes Bild ab, als ein 40 Zoll TV mit der gleichen Auflösung. Hier kommt es auf die Fläche an, wie sich die Punktdichte verhält.

Hast du ein scharfes Smartphone?

  • PPI unter 150: Dieses Gerät wird noch als Handy bezeichnet
  • PPI zwischen 150 und 200: Ein Einsteigergerät welches nutzbar ist
  • PPI zwischen 200 und 300: Ein Mittelklasse-Smartphone, bei dem aber mit bloßem Auge Pixel zu erkennen sind.
  • PPI zwischen 300 bis 450: Ein Oberklasse-Smartphone bei dem kaum ein Pixel mehr erkennbar ist
  • PPI zwischen 450 bis 800: Ein High-End-Smartphone mit scharfem Bildschirm
Display PPI | Android-User.de
Das Berechnen der Pixeldichte.

Die Pixeldichte deines Smartphones kannst du ganz einfach online ausrechnen. Du benötigst dafür die Displayauflösung (Pixel in der Höhe, Pixel in der Breite) sowie die Zoll-Anzahl des Displays. Diese Angaben trägst du in die Felder ein und klickst auf Berechnen. Das Pixel 2XL hat eine Pixel Dichte von 510,3376 PPI.

Was bedeutet LCD ?

LCD steht für Liquid Crystal Display (Flüssigkristalldisplay). Das bedeutet, dass die einzelnen Bildpunkte dieses Display aus flüssigen Kristallen bestehen. Die Kristalle können dabei aufgrund ihrer ungleichen Lichtdurchlässigkeit unterschiedliche Farben erzeugen. Um diese Farben jedoch für den Nutzer sichtbar zu machen, benötigt ein LCD-Bildschirm eine Hintergrundbeleuchtung, da die Kristalle nicht selbst leuchten. Dafür kommen LEDs (Leuchtdioden) zum Einsatz. Das Licht, das diese Dioden aussenden, wird über eine Leiterfläche verteilt. Elektrische Signale ändern dieses Licht dann so ab, dass es durch das Display geleitet wird.

Zuerst findet man also eine Schicht aus Flüssigkristallen vor. Direkt darüber liegt eine weitere Schicht mit Farbfiltern in Rot, Grün und Blau (RGB). Jedes angezeigte Pixel auf dem Display besteht aus Subpixeln. Und jedes Subpixel enthält entweder einen roten, grünen oder blauen Farbton. Dieser Farbton sowie dessen Intensität werden durch die elektrischen Signale erzeugt.

Display LCD (Quelle MEZDATA) | Android-USer.de
Der Aufbau eines LCD Displays (Bildquelle: MEZData)

Die Hintergrundbeleuchtung eines LCD-Displays kann dabei nie komplett ausgeschaltet werden. Daher sind LCD-Displays bei dunklen Bildern im Nachteil, denn sie können den Kontrast zwischen dunkel und hell nicht ganz so gut darstellen, alles wird “Grau in Grau” wiedergegeben.

Positiv bei einem LCD-Display ist jedoch dessen Helligkeit. Es kann mit bis zu 2000 Candela pro Quadratmeter (cd/m2) heller strahlen, als ein OLED-Display mit 800 Candela pro Quadratmeter. Je höher der Candela-Wert, desto höher die Helligkeit. Das Samsung Galaxy S10 Plus mit OLED-Display hat einen Candela-Wert von 746 cd/m2. Gerade im Außenbereich ist ein helles Display wichtig. Denn bei Sonnenschein kann man bei einem dunklen Display so gut wie nichts mehr erkennen. Auch die Farbdarstellung bei einem LCD-Display wirkt natürlicher.

LCD Displays werden oftmals in günstigen Einsteiger-Phones verbaut.

Was ist IPS?

Im Zusammenhang mit LCD-Displays liest man oft noch das Kürzel IPS. IPS steht dabei für In Plan Switching und bezeichnet eine Technologie, die bei LCD-Displays die Blickwinkelstabilität verbessert, also dafür sorgt, dass das Display aus jedem Blickwinkel abgelesen werden kann, ohne das sich Farben, Kontraste oder Helligkeit verändern.

Was bedeutet OLED/AMOLED/Super-AMOLED?

OLED steht für Organic Light Emitting Diode und ist eine organische Leuchtdiode. Die OLED-Technik besteht aus organischen halbleitenden Polymeren, die Licht abgeben, sofern sie elektrisch geladen werden. OLED-Pixel produzieren also eigenes Licht. Im Aufbau ähneln sie einer LED. Es ist jedoch keine separate Hintergrundbeleuchtung nötig. Die Helligkeit kann von Pixel zu Pixel angepasst werden. Leuchtet eine Diode überhaupt nicht, wird damit ein tiefer Schwarzton erzeugt. Der Kontrast eines OLED Displays ist damit höher, als bei einem LCD Display. Die Kontrasthöhe hängt jedoch auch davon ab, wie hell die Pixel leuchten können. An die Helligkeit eines LCD-Displays kommt ein OLED-Display nicht heran. Da jedoch die OLED-Pixel einzeln direkt unter der Bildschirmoberfläche leuchten, ist hier auch aus verschiedenen Blickwinkeln noch ein kontrastreiches und blickwinkelstabiles Bild erkennbar.

Durch den Aufbau eines OLED-Displays können damit auch die geschwungenen Displays hergestellt werden. Ein OLED besteht dabei aus vier organischen Halbleiterschichten. Diese liegen zwischen zwei Elektroden, wobei davon mindestens eine transparent sein muss. Auf die Anode wird bei der Herstellung eine Lochleitungsschicht angebracht. Zwischen Lochleitungsschicht und Anode liegt dabei noch eine Schicht PEDOT/PSS, welche das Eindringen vom chemischen Element Indium verhindert. Danach wird der Farbstoff aufgelegt und zuletzt die Elektronenleitungsschicht. Trotz dieser vielen Schichten ist ein OLED nur 100 bis 200 nm dick und liegt zwischen zwei Glasscheiben. Durch Gleichstrom leuchten die organischen Schichten und geben ein Bild wieder.

Display Amoled (Quelle Inside-Handy) | Android-User.de
Der Aufbau eines AMOLED-Displays. (Bildquelle. Inside-Handy.)

Auch bei den OLED-Displays setzen sich die Bildpunkte wie bei den LCD-Displays aus roten, grünen und blauen Subpixeln zusammen. Die Subpixel sind dabei jedoch nach dem RGBG-Schema (Rot-Grün-Blau-Grün) angeordnet.

Weiterhin findet man bei den OLED-Displays noch den Begriff AMOLED und PMOLED. Jedes AMOLED-Display ist dabei auch ein OLED-Display, aber nicht jedes OLED Display ist auch ein AMOLED-Display. AMOLED ist dabei eher von Smartphones, Tablets oder Fernsehern bekannt und steht für Active Matrix Organic Light Emitting Diode. Ein PMOLED-Display oder auch Passive Matrix Organic Light Emitting Diode wird für kleine Displays wie einen MP3 Player genutzt. PMOLED Displays sind dabei günstiger in der Herstellung.

Super-AMOLED ist ein Begriff, welcher von Samsung eingeführt wurde. Der Hersteller hat die AMOLED-Technologie noch überarbeitet und die Lichtdurchlässigkeit erhöht sowie Reflektionen reduziert. Damit wurde die Ablesbarkeit im Sonnenlicht verbessert sowie das Touchscreen verbessert. Das heißt, die berührungssensitive Schicht ist direkt auf dem AMOLED-Display untergebracht. Ein Super-AMOLED Display besteht auch aus weniger Schichten, was eine flachere Bauweise ermöglicht. Der Energieverbrauch ist geringer, da flachere, jedoch größere Akkus eingebaut werden können.

Vorteile der AMOLED-Technik

Mit der OLED/AMOLED Technologie wird das Display aus allen Perspektiven gleichmäßig ausgeleuchtet. Es bietet den Nutzern eine schnelle Reaktionsgeschwindigkeit, tolle leuchtende und gesättigte Farben und Kontrast. Auch sind OLED/AMOLED-Displays energiesparend, da sie keine extra Hintergrundbeleuchtung benötigen. Die AMOLED-Technologie machen sich auch die Always-On-Displays zu nutze, da hier nur die Pixel zum Leuchten aktiviert werden, welche man auch wirklich benötigt. Auch gibt es weniger Schadstoffe, da die Displays aus organischen Bauteilen bestehen.

Display LCD (Quelle MEZDATA) | Android-USer.de
Der Aufbau von LCD gegenüber AMOLED (Bildquelle: Professional Systems)

Was ist Mikro-LED?

Eine weitere Technologie, welche jedoch noch nicht so weit verbreitet ist, ist die Micro-LED. Diese Displays arbeiten wie ein OLED-Panel, sind dabei aber noch dünner. Sie bestehen aus einer Gallium-Nitrit-Kombination. Die Dioden emittieren Licht, sind dabei jedoch kleiner als die OLED-Dioden. Auch eine Hintergrundbeleuchtung ist nicht nötig. Die Glasschicht über dem Panel ist dünner als bei OLED-Displays und auch die Helligkeit pro Watt schlägt OLED und erst recht LCD um Längen. Bei der gleichen Helligkeit wie ein OLED-Display benötigt das Micro-LED-Display nur halb soviel Energie wie das OLED. Da die Dioden sehr klein sind, ist auf der Fläche eines Smartphones eine deutlich höhere Auflösungen möglich. Auch sind Micro-LED-Displays nicht sehr anfällig für den gefürchteten Einbrenn-Effekt wie bei den OLED-Displays.

Warum also nicht gleich überall ein Micro-LED-Display verbauen? Der Nachteil sind die hohen Kosten. Derzeit gibt es noch zu wenige Hersteller, die diese Dioden fertigen. Das könnte sich jedoch ändern und damit dürften die Micro-LEDs dann auch die OLED-Displays ablösen.

Fazit

AMOLED-Bildschirme sind zwar aufwendiger und teurer in der Herstellung als ein LCD-Display, sie bringen aber lebendigere Farben, da sie auf die Hintergrundbeleuchtung verzichten können. Somit kommt durch das Abschalten einzelner Subpixel ein perfektes Schwarz auf das Display. Ebenfalls punkten sie mit einem geringeren Energieverbrauch, da nicht beleuchtete Teile des Displays keinen Strom verbrauchen. Somit kann mit dunklen Themes auf einem AMOLED-Display deutlich an Energie gespart werden. Beim LCD Display müssen die Subpixel hingegen extra so geschaltet werden, dass kein Licht hindurchkommt. Dafür stellen LCD-Displays die Farben etwas natürlicher dar. In den Einstellungen deines Smartphones hast du unter der Option Display/Farben die Möglichkeit die Farbintensität ein wenig anzupassen, sodass auch ein AMOLED-Display natürlichere und ein LCD Display leuchtendere Farben imitieren kann. Die Schärfe jedoch kann nur mit der Pixeldichte berechnet werden und muss dann im Vergleich zur Display-Größe gesehen werden.



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