LCD, IPS & OLED

Smartphone Display Technologien im Vergleich

Das Display ist das Aushängeschild aller Smartphones und Tablets. Wir werfen einen Blick hinter die schönen, bunten Fassaden von Apple, LG, Samsung, Sony & Co.

Displays sind die Aushängeschilder aller Smartphones & Tablets.

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Displays sind die Aushängeschilder aller Smartphones & Tablets.

Edle Smartphones und Tablets sind heute mehr als bloße Hingucker. Die Multi-Touch-Anzeigen registrieren längst auch die Fingerberührungen des Anwenders. Dadurch werden Displays zu der wichtigsten Benutzerschnittstelle der mobilen Begleiter für Internet, Entertainment und Kommunikation.

LCD als Blickfang

Bis heute setzen nahezu alle Tablets und auch die Mehrheit der Smartphones auf LC-Displays. Diese etablierte Flüssigkristall-Technologie zeichnet sich durch hohe Bildqualität, Langlebigkeit und geringe Produktionskosten aus. LCD-Anzeigen mit LED-Hintergrundbeleuchtung kommen unter anderem in Sonys Xperia-Z-Modellen und in der HTC-One-Reihe zum Einsatz. Apple verwendet in seinen neueren iPhones dagegen LC-D-Panels, die neben dem LED-Backlight zusätzlich einfallendes Umgebungslicht nutzen.

Display-Newcomer: OLED

In den letzten Jahren haben Displays mit selbstleuchtenden OLEDs (Organic Light Emitting Diodes) in den Smartphones an Bedeutung gewonnen. Hohe Kontraste, brillante Farben, sattes Schwarz und 1000-mal schnellere Reaktionszeiten zählen zu den Vorzügen dieser aufstrebenden Technologie. Entscheidend für deren Erfolg sind Samsungs High-End-Phones der Galaxy-S-Serie. Immer höhere Pixeldichten: Die OLED- und LCD-Technologien entwickeln sich mit enormer Geschwindigkeit weiter.

Mehr Pixel, mehr Daten

Die 4K- und Ultra High Definition (UHD)-Videofilme von morgen werden die vierfache Full-HD-Auflösung bieten. Bei der Betrachtung auf künftigen mobilen Geräte mit nativer4K-Au ösung wird das neue Format in Schärfe und Klarheit sicher Akzente setzen. Den Qualitätsvorteilen stehen jedoch auch praktische Nachteile gegenüber: Riesige Videodateien lasten die Hardware stärker aus, was wiederum die Akkulaufzeit verkürzt. Werden dann eines Tages die Apps fit fürs 4K-Format, fallen auch hier größere Datenmengen an, die mehr Speicherplatz und Geduld beim Download über die Mobilfunknetze verlangen.

Ein enges Rennen

Höhere Auflösungen sorgen dafür, dass die Pixel immer dichter zusammenrücken. Das hat Folgen: In den LCD-Panels schluckt die nötige An steuerelektronik dadurch mehr Licht. Letztere wird dann auch auf elektrischer Ebene störungsanfälliger. Zudem müssen die Transistoren der TFT-Ansteuermatrix, die hier zum Schalten der einzelnen Pixel des Panels dienen, in kürzerer Zeit mehr elektrische Ladung transportieren.

Daher sind neue Lösungen gefragt. High-End-Displays wie etwa im Kindle Fire HDX 8.9 optimieren die Pixelansteuerung mit leitfähigeren sowie kompakteren und e zienteren LTPS-Transistoren (Low Temperature Poly Silicon). Eine höhere Leistungsfähigkeit der Ansteuerung bei überschaubaren Produktionskosten verspricht zudem der Einsatz der sogenannten IGZO-Verbindungen (Indium Gallium Zink Oxid) in den Schalttransistoren. Darauf baut Apple beispielsweise im iPad Air.

LG

© LG

Bald in Mode? Dünne, biegsame OLEDs wie hier von LG könnten künftig als tragbare High-Tech- Accessoires (Wearables) Aufsehen erregen.

IPS und Wide-Gamut-Displays

Bei Smartphones und Tablets mit hochwertigen LC-Displays hat sich mittlerweile IPS (In-Plane-Switching) durchgesetzt. Im Unterschied zu herkömm lichen LCDPanels richten sich die Flüssigkristalle in einer Ebene parallel zur Displayoberfläche aus. Das bringt bessere Kontraste und vor allem eine deutlich höhere Blickwinkelstabilität. Varianten mit kleineren, flinkeren und enger gepackten Elektroden zur Ausrichtung der Flüssigkristalle (Fringe Field Switching, FFS) erhöhen die Lichtausbeute und verkürzen die Reaktionszeiten weiter.

Gute Bildschirme versuchen, Farben möglichst originalgetreu abzubilden. Das klapptnur, wenn die Hersteller ihre Anzeigen sorgsam kalibrieren und die Entwickler dasImage-Processing gezielt auf eine glaubwürdige Farbwiedergabe ausrichten. Der LC-Screen im Sony Xperia Z2 bietet etwa eine nochmals um 30 Prozent erweiterte Farbpalette (Gamut). Diese Reserven kann ein Display für eine situative Bildanpassung nutzen, etwa wenn die Farben bei der Betrachtung im Tageslicht durch Re exionen zwangsläufig verschwimmen. Organische Panels, deren Leuchtkraft im Lauf der Jahre schleichend abnimmt, können mithilfe eines höheren Gamuts und cleverem Farb management die gewünschte 100-prozentige sRGB-Abdeckung auch über längere Zeiträume sicherstellen.

Google Nexus 5

© Google

Google Nexus 5: Technologien wie IPS sorgen für eine blickwinkelunabhängige und brillante Darstellung.

Bessere Backlights

Bei LC-Displays bringt die Optimierung der Hintergrundbeleuchtung weitere Fortschritte in der Farbwiedergabe. Die üblicherweise verwendeten blauen LEDs mit gelber Phosphorbeschichtung erzeugen ein (zu) kühles Weiß.

Amazon setzt bei seinen jüngsten Tablets zwar weiterhin auf blaue LEDs. Neu an deren Backlight- Technologie ist die QDEF-Folie (Quantum Dot Enhancement Film), die unterschiedliche Quantenpunkte enthält. Je nach Größe geben die Quanten-Dots Licht in einer anderen Farbe ab. Die Rot-Grün-Spektralanteile des weißen Lichts erhöhen sich, was eine genauere Farbdarstellung ermöglicht. LCDs mit Quantenpunktfolie tragen dazu bei, die OLED-typischen Vorteile in der Farbsättigung wettzumachen.

Das im Prinzip sehr ähnliche Backlight-System des Sony Xperia Z2 Smartphone und Tablet kombiniert blaue "Live-LEDs" mit roten und grünen Phosphorelementen. Auch diese Technologie soll ein authentischeres Weiß erzeugen und so die Basis für eine nuancenreichere Farbwiedergabe bilden.

Amazon Kindle Fire

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Das Amazon Kindle Fire HDX 8.9 besitzt ein herausragendes LC-Display mit 339 ppi und exzellenten Kontrasten. Zu den Highlights zählt die QDEF-Hintergrundbeleuchtung.

Das Problem: Lesen bei Licht

Bei hellem Umgebungslicht haben selbst die besten mobilen Displays Darstellungsschwierigkeiten. Die glatten Glasoberflächen wirken wie Spiegel, die einfallendes Licht von Lampen, Fenstern sowie direktes Sonnenlicht reflektieren. Kontraste reduzieren sich drastisch, Farben bleichen aus. Intelligente, automatische Helligkeitsanpassungen, die bei Tageslicht beispielsweise die Lichtleistung der LED-Backlights in LCD-Monitoren steigern, können dieses Problem ebensolindern wie besser entspiegelte Oberflächen.

LG baut bereits Displays mit dünnem, exiblem Kunststoff als Trägermaterial. Mit diesen biegsamen P-OLEDs könnte man künftig ein Mittel gegen Reflexionen in der Hand haben.

Den passenden Typ finden

Letztlich liegt die Schönheit eines Displays auch im Auge des Betrachters. Die Stärkenund Schwächen der Technologien sollte man aber nie ausblenden. So sollten passionierteGamer ihr Augenmerk eher auf reaktionsschnelle OLED-Panels richten. Handyfotografendürften dagegen in einem IPS-Display mit hoher Farbraumabdeckung ihr Glück finden. Fest steht: Eine exzellente Anzeige ist allemal wert, dass Smartphone- und Tablet-Nutzer dauerhaft ein Auge auf sie werfen.

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