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6 Min Lesezeit 132 Kommentare

Display-Technologien: LCD, AMOLED, Retina, Always on

Update: Micro-LED mit vielen Vorteilen

Wer sich für Smartphones interessiert, stolpert immer wieder über diese Begriffe: Das eine Smartphone hat einen LCD-Bildschirm, das andere ein AMOLED-Display; Apple nennt seine Bildschirmtechnologie Retina, und was war noch mal IPS? Neu dabei: Das Always-on-Display bei Samsung und LG. Update: Mit Micro-LED steht eine neue Display-Technologie vor dem Sprung in den Massenmarkt.

Spring zum Abschnitt

Always-on-Displays

Sowohl Samsung als auch LG haben auf dem Mobile World Congress 2016 Top-Geräte mit Always-on-Display vorgestellt. Die Always-on-Funktion beim LG G5 betrifft lediglich ein Drittel der Display-Fläche. Die Funktion soll angeblich nur 0,8 Prozent Akku pro Stunde kosten. Beim G5 konnten wir das noch nicht nachmessen. Beim Galaxy S7 war die Auswirkung in der Tat minimal.

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Das Immer-an-Display des Galaxy S7 Edge. / © ANDROIDPIT

Auch beim Galaxy S7 kommt ein solches Display zum Einsatz. Wie beim G5 erkennt das S7 mithilfe des Näherungssensors, wenn es in eine Tasche gesteckt wird. Dann wird das Always-on-Display abgeschaltet, um keine Energie zu verschwenden. Eine ähnliche Technologie hatten wir zum ersten Mal im kleinen Zusatz-Display des LG V10 gesehen.

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Always-on bei LG. / © ANDROIDPIT

Auflösung: HD, Full HD, QHD, 4K

Die Auflösung (genauer Bildauflösung) eines Displays ist immer noch eines der wichtigsten technischen Merkmale bei Smartphones und Tablets. Sie wird durch die Anzahl der Pixel in der Höhe mal Anzahl der Pixel in der Breite eines Displays angegeben. Während die Auflösung von digitalen Fotos für gewöhnlich in Megapixeln angegeben wird, gilt bei Displays eine andere Schreibweise, zum Beispiel "1.920 x 1.080 Pixel".

Für verschiedene Auflösungsstandards gibt es zudem feststehende Bezeichnungen, die sich in der Umgangssprache etabliert haben: Full HD steht für 1.920 x 1.080 Pixel. HD entspricht 1.280 x 720 Pixeln. 2K, QHD und WQHD werden oft synonym verwendet und entsprechen 2.560 x 1.440 Pixeln. Etwas verwirrend: Neben QHD gibt es auch qHD, was für eine Auflösung von 960 x 540 Pixeln steht (Q für Quad, also viermal und q für Quarter, also Viertel). Den Unterschied zwischen QHD- und Full-HD-Displays zeigen wir in diesem Artikel an mehreren Beispielen.

Der Trend zu mehr Pixeln geht weiter. Und die Verwirrung um die wahre Bedeutung von 2K und 4K nimmt leider nicht ab. Bei 4K gibt es zwei Auflösungen:

  • die auch unter 4K2K (Breite mal Höhe) bekannt gewordene Auflösung 4.096 x 2.160
  • die auch unter 2160p, QFHD oder UHD bekannt gewordene Auflösung 3.840 x 2.160
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Sonys 4K-Flaggschiff Xperia Z5 Premium. / © ANDROIDPIT

Sony hat es tatsächlich geschafft, so viele Pixel ins 5.5-Zoll-Display des Xperia Z5 Premium zu pressen. Der als 4K-Screen beworbene Bildschirm zeigt 3.840 x 2.160 Pixel, wenn man Filme oder Bilder anguckt. In allen anderen Szenarien verwandelt sich das Display in einen Full-HD-Screen. Was nach Betrug klingt, ist ein unsichtbarer Trick, um viel Strom zu sparen.

Pixeldichte: Der wahre Gradmesser

Neben der Auflösung wird aber auch ein zweiter Wert immer wichtiger: die Pixeldichte. Sie wird in ppi angegeben ("pixels per inch", Pixel pro Zoll) und benennt, wie viele Pixel sich auf der Länge von einem Zoll tummeln. Die Pixeldichte gibt einen besseren Aufschluss über die tatsächliche Schärfe des Displays als die Auflösung als totaler Wert - ein 7-Zoll-Tablet mit Full-HD-Auflösung hat zum Beispiel eine Pixeldichte von rund 315 ppi, ein 5-Zoll-Smartphone mit der gleichen Auflösung bringt es auf rund 440 ppi und bietet damit eine schärfere Darstellung. 

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Links ein Full-HD-Display, rechts ein QHD-Display: Die Unterschiede in der Pixeldichte sind deutlich erkennbar. / © ANDROIDPIT

Retina

Ein Marketing-Begriff von Apple, hinter dem sich herkömmliche LC-Displays mit IPS-Technologie verbergen. Die Idee hinter dem Begriff "Retina" ist die, dass die Auflösung des Displays so hoch sein soll, dass das menschliche Auge (Retina = Netzhaut) einzelne Bildpunkte aus einem typischen Betrachtungsabstand nicht mehr erkennen kann. Tatsächlich haben die meisten aktuellen Android-Spitzen-Smartphones aber eine deutlich höhere Pixeldichte als die Retina-Displays von Apple.

Flüssigkristalle und Leuchtdioden: LCD vs. OLED

Bei modernen Smartphones kommen heute zwei unterschiedliche Displaytechnologien zum Einsatz - entweder LCD oder AMOLED. LCD steht für "liquid crystal display". AMOLED steht für "active-matrix organic light-emitting diode". 

LCD

Bei LCDs bestehen die einzelnen Bildpunkte aus Flüssigkristallen, die nicht selbst leuchten. LCDs sind hintergrundbeleuchtete Displays, das Licht scheint quasi durch die einzelnen Pixel hindurch. Also ist das Display immer entweder komplett beleuchtet oder komplett ausgeschaltet.

Jedes Pixel setzt sich aus drei Subpixeln in den Farben Rot, Grün und Blau (RGB) zusammen. LC-Displays erreichen in der Regel eine höhere maximale Helligkeit und sind bekannt für ihre natürlichere Farbdarstellung (zum Wikipedia-Eintrag).

AMOLED

AMOLED-Displays kommen ohne Hintergrundbeleuchtung aus, statt Flüssigkristallen werden hier Dioden eingesetzt, die selbst leuchten können. Jedes Pixel wird einzeln angesteuert, was AMOLED-Bildschirme vor allem bei der Darstellung dunkler Bilder mit viel Schwarz sparsamer macht. Technologien wie Motorolas Active Notifications (zur Vorstellung) oder Samsungs Quick Check (wird hier vorgestellt) machen sich diesen Umstand zunutze, da hier nur die Pixel aktiviert werden, die auch wirklich benötigt werden.

Auch bei AMOLED-Displays setzen sich die Bildpunkte aus roten, grünen und blauen Subpixeln zusammen. Abweichend von diesem Subpixel-Schema ist die PenTile-Matrix, die in vielen Samsung-Smartphones eingesetzt wird (zum englischsprachigen Wikipedia-Eintrag). Die Subpixel sind hier nach dem RGBG-Schema angeordnet (Rot-Grün-Blau-Grün). Mit PenTile-Displays lassen sich kostengünstig höhere Auflösungen bei gleicher Displaygröße erzielen, außerdem sind sie stromsparender. Sie gelten aber als weniger scharf als zum Beispiel LCDs (zum Wikipedia-Artikel zu OLEDs).  

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Die PenTile-Matrix des Google Nexus One. / © Matthew Rollings

Vor- und Nachteile

AMOLED-Bildschirme sind bekannt für hohe Sättigung und Kontrast, tiefe Schwarzwerte und gute Blickwinkelstabilität. Außerdem können sie flacher produziert werden als LCDs. Flexible und gebogene Bildschirme lassen sich ebenfalls nur mit der OLED-Technologie herstellen. Dafür sind sie im Direktvergleich nicht ganz so hell, in der Produktion teurer und haben eine geringere Haltbarkeit. Die Unterschiede zwischen LCD und AMOLED in hellem Sonnenlicht zeigen wir in unserem Video. Das einzige Gegenbeispiel liefert Samsung mit dem Note 4, das in Sachen Helligkeit extrem zugelegt hat.

Generell lässt sich festhalten: AMOLED-Displays sind vor allem bei dunklen Hintergründen und einem hohen Schwarzanteil in der Anzeige sparsamer. LCDs hingegen verbrauchen immer die gleiche Energie, egal welche Farben dargestellt werden. Dafür ist die maximale Helligkeit von AMOLEDs niedriger, was sich vor allem bei direkter Sonneneinstrahlung bemerkbar macht.

Super AMOLED

Das ist ein Marketingbegriff von Samsung. Statt der von AMOLED-Bildschirmen bekannten PenTile-Matrix, kommt hier aber meistens (jedoch nicht immer) ein traditionelles RGB-Schema zum Einsatz, bei dem sich ein Pixel aus den drei Subpixeln Rot, Grün und Blau (RGB) zusammensetzt.

IPS

IPS steht für "In-Plane Switching" und bezeichnet eine spezielle Technologie bei LC-Displays, die vor allem die Blickwinkelstabilität verbessert, also den Winkel, in dem man das Display betrachten kann, ohne dass sich Farben, Kontraste und Helligkeit sichtbar verändern. Die meisten aktuellen Smartphones mit LC-Displays haben die IPS-Technologie an Bord, bei Laptop-Bildschirmen zum Beispiel kommt sie aber nur selten zum Einsatz (zum Wikipedia-Eintrag).

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Das IPS-Display des Oppo Find 7a ist auch aus schrägen Blickwinkeln noch gut zu erkennen. / © ANDROIDPIT

Micro-LED

Mit Micro-LED steht eine neue Technologie noch am Anfang, doch sie hat großes Potenzial, das nächste ganz große Ding auf dem Bildschirm-Markt zu werden. Micro-LED-Displays arbeiten ähnlich wie OLED-Panels, sind aber noch dünner. Sie bestehen aus anorganischen Halbleitern, konkret aus einer Gallium-Nitrit-Kombination, wie Macwelt anschaulich erklärt. Es handelt sich hierbei wie bei OLED um Licht emittierende Dioden, die jedoch deutlich kleiner sind.

Eine Hintergrundbeleuchtung ist bei Micro-LED nicht nötig, ebenso kann auf einen Polarisationsfilter verzichtet werden. Auch die Glasschicht über dem Panel kann noch einmal dünner werden. Die Helligkeit pro Watt, also vereinfacht die Effizienz der Displays, ist gegenüber OLED-Panels noch einmal besser und schlägt LCD um Längen. Ein Micro-LED-Display benötigt bei der gleichen Helligkeit nur halb so viel Energie wie ein OLED-Bildschirm, teils sogar noch weniger. Durch die extrem kleinen Dioden sind zudem höhere Auflösungen auf gleicher Fläche möglich – eine 4K-Smartwatch wäre mit Micro-LED zumindest denkbar. Zu guter Letzt sind Micro-LED-Bildschirme nicht so anfällig für Einbrennen von Pixeln wie OLED-Displays.

Der gewichtige Nachteil derzeit sind die Kosten. Die Produktion ist komplex, es gibt noch kaum Fertigungsstraßen für Micro-LED, der Ausschuss ist hoch. Das alles treibt die Kosten in die Höhe. Viele dieser Schwierigkeiten dürften sich mit der Massenproduktion aber quasi von selbst lösen. Experten erwarten die ersten Endkunden-Produkte mit Micro-LED-Display 2019 oder 2020. Apple investiert seit 2014 in die Technologie, weshalb eine Apple Watch mit Micro-LED-Display als Pionier-Produkt wahrscheinlich ist.

Fazit: Was ist das beste Display?

Welches für Euch das beste Display ist, hängt ganz von Eurem Anwendungsfall ab. Wenn ihr viel auf dem Smartphone lest, muss die Auflösung hoch sein. Werte unter 300 ppi empfehlen sich nicht, weil sonst die Schriften unscharf werden. Das ermüdet die Augen sehr.

Wenn Ihr viel in der Mittagssonne unterwegs seid, bleiben nur Hintergrundbeleuchtete LC-Displays gut ablesbar (mit der genannten Ausnahme des AMOLEDs im Note 4). Im Tageslicht hat sich das Display des Sony Xperia Z5 als das beste entpuppt. Es ist in der Lage, Helligkeit und Kontrast dynamisch ans Ambiente anzupassen.

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Top-Kommentare der Community

  • Maik Hoffmann 01.07.2014

    Wenn ich Euer Probleme hätte. ... wäre ich der glücklichste Mann auf der Welt

  • Markus Zocholl 01.07.2014

    ppi ist die Pixelanzahl, die aneinandergereiht ein Inch (oder Zoll) lang sind.
    Ein Quadratzoll ist eine quadratische Fläsche mit einem Inch (oder Zoll ;-) )Kantenlänge.
    Um beim Beispiel zu bleiben:
    das 440 ppi-Display hat 440x440 = 193600 Pixel pro Quadratzoll...

  •   34
    Gelöschter Account 01.07.2014

    Korrekt. Quadratzoll ist Käse.
    Bspw. sind ja 400 ppi = 400 Pixel pro 1 Zoll Länge. Auf einem Quadratzoll (= 1 Zoll Länge x 1 Zoll Breite) wären es dann 400x400=160.000 Pixel. Diese Zahl wird aber nie genannt.

  • J. K. 01.07.2014

    Zur Pixeldichte: bitte NICHT Quadratzoll - das wäre SEHR wenig, da ein Quadratzoll 645 Quadratmillimetern entspricht.

    Ansonsten: sehr interessante Zusammenfassung

  • Fritz F. vor 8 Monaten

    Seit wann ist AlwaysOn eine eigene Displaytechnologie? Es ist lediglich ein Feature, das sich Amoled zunutze macht...

132 Kommentare

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  • Unterm Strich bedeutet das MICRO LED lohnt sich nur bei Smartwatch Ja ich weiß das Samsung ein WALL TV gebaut hat aber HABT IHR MAL Preise gehört ?? NEIN?! tja fragt mal warum xD

    OLED´s sind schon 2000 Euro wert da wird Micro LED im Einsteiger bereich schon bei 4000 liegen gut sein wir Kundenfreundlich und sagen wir 3000.

    Der unterschied ist zum teil garnicht da dieser Beitrag übertreibt voll. Das diese Technologie weniger Energie verbraucht ist nicht wirklich Vorteilhaft bedeutet einfach nur das diese dioden weniger Power brauchen um zu funktionieren und wenn ich 1 gelernt hab dann das die neuen TRIPLE A++++ Geräte (Nicht alle) aber viele schneller kaputt gehen weil sie weniger Leistung haben.

    Bei stromsparenden Geräten braucht man genau zur Hardware passende Teile damit diese überhaupt Harmonieren. Es reicht nicht einfach ein Ultra sparendes DISPLAY damit das Gerät strom spart vllt. wird es sogar möglich sein sehr viel Akku damit zu sparen aber wie oft ist dann die warscheinlichkeit das Geräte dabei schneller kaputt gehen ?

    Zur Bilddarstellung wird sich meiner meinung nicht ändern die dioden sind einfach kleiner und sparen strom bei der bild Quali ändert sich nix

    PLASMA TV Geräte waren zwar STROMFRESSER aber überlegt mal wie lang diese Geräte gelebt haben ? Es gibt immer noch einige die Plasma TV Geräte haben weil sie immer noch funktionieren


    • Das mit Plasma TV stimmt nicht die halten überhaupt nicht länger, ich hatte mal ein der ist aber nach 6 Jahren kaputt gegeben und mein 10 Jahre alter LCD lebt immer noch, dazu kommt das man Plasma nicht zum zocken nehmen konnte, weil sich schnell Bilder eingebrannt haben. Das was weniger verbraucht und schneller kaputt geht als was mehr verbraucht ist ein Märchen.


  • Mein moto x, das ich 2014 bis 2016 hatte, hatte ein Amoled Display. Ich habe nicht bemerkt, dass sich was eingebrannt oder das Display grau geworden ist. Damals war die Mehrheit für LCD, heute ist das scheinbar umgedreht.
    Always on Display hatte es auch, genauso wie eine Spracherkennung. Mit "hello moto x" konnte man es aufwecken und dann Sprachbefehle geben. Auch darüber wurde gemeckert... Heute gibt es Alexa und Google Assistant... Und Millionen finden es gut.


  • Mich interessiert das absolut nicht was für ein display vor mir ist.... Das beste display nützt nix wenn kein Bild vorhanden ist. Und die Größe zählt natürlich auch


  • "Links ein Full-HD-Display, rechts ein QHD-Display: Die Unterschiede in der Pixeldichte sind deutlich erkennbar. "

    Ja, wenn man sein Smartphone unter der Lupe bedient bestimmt.


  • Wenn man ein alten Artikel wieder aufwärmt, dann müsste der Artikel auch angepasst werden.


    • Fände ich auch super, wenn der Artikel aktualisiert wird, das Note 4 als das AMOLED mit der größten Helligkeit ist schon lang überholt, Always on wird längst von zahlreichen weiteren Herstellern verwendet (Motorola, Nokia/HMD, usw.). Apple verwendet im iPhone X inzwischen AMOLED. Eine Erklärung der POLED Displays die inzwischen bei LG und Google zum Einsatz kommen fehlt auch. ;)


  • Mein allways on ist allways off.. spart akku.mein new 3ds hat 480 x 240 Pixel... gefällt mir auch gut


  • Über MLED habe ich noch nicht gehört. Es gibt was Neues. Bald kommt noch eine Revolution.


  • Voll der Alte Bericht. Die Amoleds sind mitlerweile am Tage deutlich heller.


  • C. F.
    • Blogger
    vor 8 Monaten Link zum Kommentar

    "Links ein Full-HD-Display, rechts ein QHD-Display: Die Unterschiede in der Pixeldichte sind deutlich erkennbar"

    Bei Full-HD ist die Schrift aber deutlicher zu erkennen...


  • Seit wann ist AlwaysOn eine eigene Displaytechnologie? Es ist lediglich ein Feature, das sich Amoled zunutze macht...


    • Ja hab ich mich auch grad gefragt ? sobald ein neues Feature kommt muss es was ganz neues sein dann nehmen wir doch auch Triluminos Displays und Quantum Displays Ja Bananen Displays bitte auch.


    • Hello vor 8 Monaten Link zum Kommentar

      Abgesehen davon gab es die AlwaysOn Funktion schon bei Nokia Lumias von 2011.


  • Ich freue mich auf MicroLED. Das wird im Gegensatz zu 5G nämlich die Akkulaufzeit bei aktiver Nutzung wohl tatsächlich verbessern können und dann sind die lächerlichen Preisen die mittlerweile für viele Smartphones verlangt werden tatsächlich gerechtfertigt.

    H G


    • Tim vor 8 Monaten Link zum Kommentar

      Ich denke mit mLED werden die Preise eher noch weiter steigen. Und zwar in Regionen, wo es dann auch nicht mehr gerechtfertigt ist.

      Und sooo groß wird der Gewinn auch nicht... Von LCD zu OLED war der Unterschied auch nicht so enorm...


      • Naja so langsam bleibt die Entwicklung bei Smartphones stehen, theorethisch dürften die Preise dadurch sinken. Wird ja eh noch dauern bis mLED massentauglich ist. Ich glaube kaum dass die Preise noch groß steigen, irgenwann machen die Leute da dann auch nicht mehr mit. Man wird ja sehen was mLED taugt, ich hoffe jedenfalls das man damit (und mit neuen Akkus) endlich mehrere Tage Laufzeit erreichen kann.


      •   45
        Gelöschter Account vor 8 Monaten Link zum Kommentar

        Deine Hoffnung in Gottes Ohr... aber mir ,klingen noch die Worte so mancher in den Ohren: "wenn die Schachtel Fünf Mark kostet, höre ich mit dem Rauchen auf!" Aktuell 5,- Euro (etwa 9,70 DM) und die Welt raucht... "Wenn der Liter Sprit Zwei Mark kostet, schaffe ich das Auto ab"... Wir hatten mal Spritpreise von 1,70 Euro!!! Und die Zulassungszahlen steigen...
        Wir werden DORT geschröpft, wo Abhängigkeiten bestehen- ob physisch, emotional oder anderweitig... Und das Smartphone ist nun mal ein Objekt irrationaler Begierde... Ich sehe "Oberklasse-Geräte" alle die 1000,- Euro Grenze überschreiten...


      • Peter vor 8 Monaten Link zum Kommentar

        Mehrere Tage Laufzeit sind ja jetzt schon bei jedem Smartphone möglich. Wenn man es sehr wenig nutzt und kaum Display on Zeit hat. Wenn ein Smartphone mal 5 Tage durchhält bei 20 Stunden Display on Zeit, dann ist das wirklich mal eine Steigerung.

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