Displaytechnologien bei Smartphones

Technischer Aufbau von Smartphone-Displays

 

OLED-Display, LCD, IPS-Display – was bedeutet das eigentlich alles? Wir geben einen Überblick über die Displaytechnologien, die in aktuellen Smartphones und Tablets zur Anwendung kommen und räumen mit den Marketingbegriffen einiger Hersteller auf.

 

Aktuelle Displaytechnologien: LCD vs. OLED

Aktuell werden in Smartphones und Tablets nur zwei gängige Displaytechnologien eingesetzt: LCDs und OLED-Displays.

1. Liquid Crystal Displays (LCD)

Erstens: Flüssigkristallbildschirme (englisch: Liquid Crystal Display = LCD). Diese Bildschirmtechnik wird auch in zahllosen Computer-Monitoren und Flachbildfernsehern eingesetzt. Da das „D“ bereits für Display steht, ergibt die Bezeichnung „LCD-Display“ übrigens keinen Sinn.

Was steckt dahinter? Licht! Denn Flüssigkristallbildschirme oder LC-Displays brauchen eine Hintergrundbeleuchtung, die in älteren PC-Monitoren vorwiegend aus Kaltkathodenröhren (CCRT-Röhren) kam. Heute werden fast ausschließlich LEDs für die Hintergrundbeleuchtung eingesetzt, was wohlgemerkt aber nichts mit der OLED-Technik zu tun hat.

Wie funktioniert ein LC-Display? Die vor dem beleuchteten Hintergrund liegenden Flüssigkristalle werden durch elektrische Impulse gesteuert. Wenn eine bestimmte Spannung angelegt wird, beeinflusst dies die Polarisationsrichtung des durchscheinenden Lichts. Mit anderen Worten: Die Flüssigkristalle werden in Sekundenbruchteilen (ca. 2-20 Millisekunden) in bestimmten Winkeln ausgerichtet, um Licht hindurch zu lassen. Jeder Bildpunkt (Pixel) kann stufenlos transparent geschaltet werden, was letztendlich zur Färbung des Bildelements und zur Darstellung einer Rastergrafik führt: Ein Bild ist entstanden.

In-Plane Switching (IPS)

IPS-Displays sind eine besondere Bauart von LCDs. Hier befinden sich die spannungsführenden Elektroden in einer Ebene (engl.: plane) parallel zur Display-Oberfläche. Ihr Vorteil ist die hohe Farbechtheit bei verändertem Blickwinkel („Blickwinkelstabilität“).

Andere LCD-Technologien weisen entweder eine schraubenförmige Anordnung auf (TN = Twisted Nematic) oder stehen senkrecht zur Substratoberfläche (PVA/MVA = Vertical Alignment).

2. Organic Light-Emitting Diodes (OLED)

Wie der Name bereits andeutet, emittieren die Bildelemente eines OLED-Displays das Licht selbst. Ein OLED-Display benötigt entsprechend keine Hintergrundbeleuchtung mehr. Im Ergebnis bedeutet dies höhere Kontraste, da ein schwarzer Pixel nicht wie bei den LCDs nur abgedeckt wird, sondern gar kein Licht mehr aussendet. Das sorgt für einen insgesamt „knackigeren“ subjektiven Bildeindruck.

Nachteilig ist allerdings die kürzere Lebensdauer sowie die geringere Lichtausbeute der OLED-Displays. Durch die zügige Fortentwicklung der OLED-Technik während der letzten Jahre und insbesondere die kurzen Lebenszyklen bei mobilen Endgeräten fallen diese Nachteile aber immer weniger ins Gewicht. 

 

Proprietäre Namen für Displaytechnologien

Natürlich sind Smartphone-Hersteller mit klangvollen Werbenamen schnell zur Hand. Hier ein kleiner Überblick. 

Samsung: von „AMOLED“ zu „Super-AMOLED“

Samsung stellt seinen OLED-Displays noch das Kürzel „Active Matrix“ voran und kommt so auf die Bezeichnung AMOLED für insgesamt „Active Matrix Organic Light-Emitting Diodes“. Im Prinzip sind also AMOLED-Displays eigentlich nur OLED-Displays von Samsung. Samsung beliefert als OEM-Ausrüster zahlreiche andere Unternehmen, darunter auch Apple. OEM steht für Original Equipment Manufacturer.

„Super-AMOLED“-Displays sind eine Weiterentwicklung des ursprünglichen OLED-Konzepts bei Samsung. Während zu Anfang der OLEDs noch eine Folie für die haptische Bedienung vor dem eigentlichen Display montiert wurde, ist bei Super-AMOLED die Technik komplett im Panel selbst integriert.

 

Apple: Retina, Liquid Retina, Super Retina

 „Retina“-Display ist schlicht die proprietäre Bauteilbezeichnung von Apple für seine Displays. Abgeleitet ist der Name von der lateinischen Bezeichnung der Netzhaut (Retina) und soll bedeuten, dass in einem natürlichen Betrachtungsabstand mit bloßem Auge die Pixel nicht mehr zu unterscheiden oder einzeln zu erkennen sind. 

Hinter dem Namen verbirgt sich also eher eine gewisse Pixeldichte als eine Displaytechnologie. Trotzdem gibt es Unterschiede: 

  • Retina
    Die Standard-Bezeichnung für LC-Displays bei Apple.
     
  • Liquid Retina
    Hier handelt es sich um eine im Jahr 2018 vorgestellte LCD-Technologie mit höherer Pixeldichte.

  • Liquid Retina HD
    Ein im iPhone XR und im iPhone 11 eingesetztes LCD mit abgerundetem Design und besonders hoher Abtastrate.

  • Super Retina HD
    „Super Retina“ steht bei Apple für OLED-Technologie. Die OLED-Displays des iPhone XS und iPhone XS Max wurden als „Super Retina HD“ vermarktet.

  • Super Retina XDR
    Das ist Apples Bezeichnung für die OLED-Displays im iPhone 11 Pro und im iPhone Pro Max.

 

Weblinks Displaytechnologie

 

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