Es werde Licht

[Wissen] So funktionieren LED-TVs

Vier Beleuchtungstechnologien wollen das Bild von LCD-TVs verbessern und gleichzeitig den Stromverbrauch senken. LEDs besitzen viele Vorteile, doch auch Röhren werden besser.

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LED TV - Fernsehbereiche

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Im Fernsehbereich sind LED-TVs groß in Mode.

Die Licht emmitierende Diode (LED) ist als Leuchtmittel auf dem Siegeszug. Wurde sie noch vor einigen Jahren nur als Signallämpchen genutzt, stehen ihr seit der Erfindung der blauen und danach der weißen LED alle Türen offen. Aus Taschenlampen sind sie aufgrund der großen Lichtausbeute bei geringem Stromverbrauch und langer Lebensdauers längst nicht mehr wegzudenken, doch auch im hochwertigen Automobilsegment, als Raumbeleuchtung und Partyeffekt sind LEDs voll im Trend.Seit mehreren Jahren experimentieren alle TV-Hersteller mit LEDs als Hintergrundbeleuchtung für LCD-TVs, Samsung verhalf der neuen Technik dieses Jahr zum breitenwirksamen Durchbruch mit ultraflachen und dadurch sehr gut aussehenden TV-Geräten, die sogar den Namen "LED-TV" etablieren konnten. Grundsätzlich müssen drei Herangehensweisen unterschieden werden, mit denen TVHersteller die kleinen Leuchtmittel in ihre LCD-Fernseher integrieren: Direkt- LED RGB, Direkt-LED Weiß und Rand-LED.

Als deren Konkurrenz mit ebenfalls starker Verbesserung der Leuchteffizienz nutzt Sony neue, optimierte Leuchtstoffröhren (HCFL) als LCD-Hinterleuchtung. Diese neuen Techniken haben es 2009 geschafft, den Stromverbrauch der LCD-TVs gegenüber älteren Modellen bei besserer Bildqualität zu halbieren.

Vor noch kurzer Zeit waren weiße LEDs nicht wirklich geeignet für den Einsatz in TV-Geräten. Ihr Farbspektrum war zu unterschiedlich zu dem, was beim TV-Bild normiert ist, sodass viele Farbanteile weggefiltert, also in Wärme umgewandelt werden mussten. Die Lösung waren separate LEDs für jede Grundfarbe (RGB), die man passend zur gewünschten Farbtemperatur dimmen konnte. So blieb der volle Kontrastbereich und die Farbauflösung des LCD-Panels für jede Farbe komplett erhalten und die Effizienz war sehr ordentlich.

RGB Direkt-LED

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RGB Direkt-LED: Sharp hat in der XS1-Serie mit RGB-LEDs und Local Dimming die Referenz des technisch Machbaren entwickelt. Links ist nur die Hintergrundbeleuchtung zu sehen, die sich perfekt an den Bildinhalt anpasst.

Diese Direkt-RGB-LED-Technik, die viele Hundert Lämpchen erforderte und damit sehr teuer war, wurde technisch perfektioniert durch Lokaldimmung. Beim "Local Dimming" werden die LED-Felder in Gruppen unterteilt (beispielsweise 12 x 8 Cluster), die dann unabhängig voneinander so hell geregelt werden, wie es der tatsächliche Bildinhalt an der Bildschirmposition gerade verlangt.

So werden beispielsweise schwarze Balken eines Superbreitbildfilms wirklich pechschwarz, indem einfach das Licht hinter ihnen ausgeschaltet wird. Sharp optimierte das System, indem statt grober Cluster jede einzelne von über 1.000 LEDs feinjustiert werden konnte, und nicht nur Weiß gedimmt, sondern die Grundfarben einzeln heruntergefahren wurden. Die sattesten Farben aus jedem Blickwinkel sind bei Sharp's XS-1-Serie immer noch absolute Referenz, jedoch für jenseits der 10.000 Euro.

Nachdem die Überlegenheit der LEDs bewiesen war, galt es, sie preiswerter zu machen und breit im Massenmarkt zu etablieren. Neue Serien weißer LEDs wurden erst mit einer Phosphorschicht auf den TV-Farbraum getrimmt und kommen jetzt nach Herstellerangaben auch ohne dieses lebensdauerkritische Verfahren aus. Besonders attraktiv sind diese neuen weißen LEDs, wenn sie an der Seite des Bildschirms angebracht sind und ultraflache Fernseher ermöglichen.

Sony mit Leuchtstoffröhren

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LED-Konkurrenz: Sony hat neue Leuchtstoffröhren erfunden, die mit heißen Kathoden gezündetwerden und besonders energieeffi zient sind.

Direkt von hinten können diese superhellen Lichter lokal gedimmt jetzt auch in 200 Hz blitzen und die Bewegungsdarstellung damit deutlich verbessern, während sie den Kontrasteindruck perfektionieren (Philips). Der Öko- Trend geht zu weniger LEDs, deren Licht durch bessere Diffusionsschichten optimal verteilt wird. Mithilfe eines Top-Panels und effizienten LEDs nennt Sharp sich jetzt "Energiesparweltmeister" mit TV-Modellen, die sogar erstaunlich wenig kosten.

Mehr zum Thema Farbspektrum-Messung, weitere Fakten sowie ein Fazit finden Sie auf der nächsten Seite...

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