Display-Technologien

Der feine Unterschied zwischen LCD, LED und OLED

Uhr | Aktualisiert

Derzeit gibt es drei bilderzeugende Technologien für Displays: Flüssigkristall (LCD), Leuchtdiode (LED) und organische Leuchtdiode (OLED). Was sie ausmacht und wie sie sich unterscheiden, hier in Kürze.

(Source: geralt / Pixabay.com)
(Source: geralt / Pixabay.com)

Aktuell sind drei bilderzeugende Technologien für Displays verfügbar: Flüssigkristall (LCD), Leuchtdiode (LED) und organische Leuchtdiode (OLED). Sie unterscheiden sich stark in den Materialien und als Folge davon auch in Aufbau und Herstellprozessen. Hier die kennzeichnendsten Unterschiede im Überblick.

Flüssigkristalle produzieren selbst kein Licht. Liquid Crystal Displays, LCDs, benötigen eine Hintergrundbeleuchtung. Die spiralförmigen Flüssigkristalle wickeln sich je nach Stromstärke mehr oder weniger stark auf und lassen entsprechend mehr oder weniger Licht durch. So wird jeder Bildpunkt als Grauwert übertragen. Man braucht aber polarisiertes Licht und somit Polarisationsfilter vor der Lichtquelle. Für Farbe benötigt man weitere zusätzliche Schichten, die Farbfilter. Wegen der vielen Schichten sind extrem dünne Displays mit dieser Technologie schwieriger.

Ein LCD besteht aus bis zu 10 Schichten und Bauteilen. (Source: flatpanelshd)

Zu den LCDs zählt auch Samsungs QLED-Fernseher – Marketing hin oder her. Die LEDs darin dienen nur als Lampen.

LEDs beziehungsweise Light Emitting Diodes/Leuchtdioden wandeln Strom in Licht um, die Helligkeit ist proportional zur Stromstärke, die LEDs können direkt ein farbiges Bild erzeugen. Es gibt sie in rot, grün und blau; mit ihrer Überlagerung werden alle anderen Farben gebildet. Rote LEDs bestehen aus Galliumarsenidphosphid oder Aluminium-Gallium-Indium-Phosphid, grüne aus Galliumphosphid oder Aluminium-Gallium-Indium-Phosphid. Blaue Leuchtdioden waren eine Herausforderung für Materialforscher und sind erst seit 1993 käuflich (ihre Erfindung wurde mit einem Nobelpreis belohnt). Die ersten bestanden aus Galliumnitrid, einem Material, das sich lange gegen seine Verarbeitung sträubte; heute werden auch andere Materialien wie Indiumgalliumnitrid eingesetzt. LED-Materialien sind kristallin; nur unter hohen Temperaturen und Vakuum können davon dünne Schichten auf Glas aufgebracht werden.

LEDs sind meist als Hintergrundbeleuchtung von LCDs im Einsatz. Direkt zur Bilderzeugung dienten sie bisher vorwiegend in Digital-Signage-Anwendungen wie Video Walls in Stadien, wo keine hohe Auflösung nötig war. Denn ihre Miniaturisierung war bis vor kurzem noch nicht sehr weit fortgeschritten und damit die Anzahl Pixel pro Flächeneinheit beschränkt. An der CES 2018 aber hat Samsung nun einen LED-Fernseher mit 0,8 mm Pixelabstand gezeigt und vergangenen Herbst eine LED-Kinoleinwand in Zürich installiert - die dritte weltweit.

OLEDs, Organic Light Emitting Diodes, organische Leuchtdioden, erzeugen wie LEDs direkt das farbige Bild. Sie bestehen aber aus ganz anderen Materialien als LEDs, basierend auf Kohlenstoff, deswegen kann man sie auch ganz anders herstellen als LEDs. Die OLED-Materialien lösen sich in Wasser oder Lösungsmitteln auf, können dadurch auf ein Trägermaterial aufgesprüht oder gedruckt werden. Eine hohe Pixeldichte pro Flächeneinheit ist möglich (Pixelgrössen um 0,2 mm), OLEDs eignen sich damit für Monitore und Displays mit hoher Auflösung. Da ein OLED-Bildschirm im Prinzip aus einer einzigen Schicht besteht, sind sehr dünne Displays möglich. Die "Wallpaper"-Produkte von LG zum Beispiel messen derzeit 3,65 mm.

Ein OLED Display besteht aus wenigen Schichten und Bauteilen. (Source: flatpanelshd)

Die Verarbeitung erfolgt bei niedrigen Temperaturen, wodurch OLEDs auch auf flexible Plastiksubstrate aufgedruckt werden können. Diesen Umstand nutzt LG mit seinen curved Displays, um einen neuen, wie eine Sonnenstore aufrollbaren Display zu schaffen.

OLED-Displays haben einen höheren Kontrast als LCDs - da man die einzelnen Pixel wirklich an- und ausschalten kann. Beim LCD hingegen bleibt die Hintergrundbeleuchtung die ganze Zeit an und scheint immer ein bisschen durch die Flüssigkristallschicht - ein tiefer Schwarzwert ist deswegen nicht möglich. OLED-Displays verbrauchen weniger Strom als LCDs.

Die Nachteile: OLEDs sind teuer und galten bis vor kurzem als weniger stabil - seit 2017 haben OLEDs von LG laut dem Unternehmen aber eine Lebensdauer von 100'000 Stunden, was derjenigen von Samsung-LEDs entspricht - zumindest drinnen. Wegen ihrer Empfindlichkeit auf Luftfeuchtigkeit und Temperaturschwankungen kommen sie hingegen im Outdoor-Bereich nicht gegen LEDs an. Ausser bei entsprechender aufwendiger Verschalung.

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