Report: Das ist die Zukunft des Smartphone-Displays

Hartmut 20. März 2016 1 Kommentar(e)

Was gibt es derzeit Neues bei den Smartphone-Bildschirmen? Welche Innovation ist lediglich ein Hype – und welche tatsächlich zukunftsträchtig und richtungsweisend?

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Ultra-HD-Fernseher

Viel Spaß können Sie haben, wenn Sie in Ihrem Freundeskreis die Frage aufwerfen, wie sinnvoll 4K-Fernseher sind. Das Argument der einen wird lauten: Jeder, der tatsächlich einmal einen 4K-Fernseher in Aktion erlebt hat, möchte nicht mehr zu einer niedrigeren Auflösung zurückkehren. Und da ist viel Wahres dran: 4K- oder Ultra-HD-Fernseher haben mit 3840 mal 2160 Punkten eine viermal höhere Auflösung als herkömmliche HD-Fernseher. Das macht sich durch gestochen scharfe Bilder bemerkbar.

Die Skeptiker werden jedoch anmerken, dass es noch relativ wenig Videomaterial gibt, das tatsächlich in dieser Auflösung vorliegt. Das gilt sowohl für Filme auf „Ultra HD Blu-ray“-Scheiben als auch für Streaming-Angebote. Daher läuft es meist darauf hinaus, dass man sich auf einem

Ultra-HD-Fernseher „lediglich“ hoch- und dadurch schöngerechnete HD-Filme anschaut. Was ansprechend aussieht, aber nicht unbedingt die Anschaffung eines Ultra-HD-Fernsehers rechtfertigt.

Andererseits können Ultra-HD-Fernseher 4K-Material, das Sie selbst hergestellt haben, hochauflösender anzeigen als HD-Fernseher. Das gilt sowohl für Fotos als auch für Videos. Und für solche hochauflösenden Aufnahmen benötigen Sie nicht unbedingt eine Digitalkamera oder einen 4K-Camcorder. Denn inzwischen gibt es etliche Smartphones, die in der Lage sind, 4K-Videos anzufertigen. Und Fotos können viele Smartphones ohnehin in einer Auflösung herstellen, die oberhalb der 4K-Grenze liegt.

4K-Smartphones

Wenn die Diskussion sich dann etwas beruhigt hat, können Sie sie erneut anfachen, indem Sie Smartphones mit hochauflösenden Bildschirmen erwähnen: Seit vielen Jahren liefern sich die Smartphone-Hersteller ein Wettrennen um immer höhere Bildschirmauflösungen. Und tatsächlich gibt es jetzt mit dem „Xperia Z5 Premium“ von Sony bereits ein Smartphone, das über eine 4K-Auflösung verfügt. Das entspricht bei der Bildschirmdiagonale von 5,5 Zoll einer Pixeldichte von etwa 800 ppi. Und das, obwohl das menschliche Auge bei normalem Betrachtungsabstand spätestens ab ungefähr 450 ppi keine störenden Bildpunkte mehr erkennen kann. Und für das unbewaffnete Auge bei dieser Bildschirmgröße kaum ein Unterschied zwischen Full HD und 4K feststellbar ist.

Das weiß natürlich auch Sony – und macht sich gar nicht erst die Mühe, die Bedienungsoberfläche normaler Apps wirklich in der 4K-Auflösung darzustellen, sondern beschränkt sich „lediglich“ auf die Full-HD-Auflösung. Das sorgt dafür, dass der Stromverbrauch nicht unnötig ansteigt. Nur beim Abspielen von 4K-Videos verwendet das Xperia Z5 Premium tatsächlich die 4K-Auflösung. Darüber hinaus kann das Smartphone Fotos und Videos auf die 4K-Auflösung hochskalieren, um sie schärfer aussehen zu lassen.

Der Nutzen einer derartig hohen Auflösung ist also eher klein. Daher haben die anderen Smartphone-Hersteller – soweit bekannt – auch keine Pläne, in diesem Jahr ebenfalls Smartphones mit 4K-Bildschirmen auf den Markt zu bringen. (Es gibt allerdings Gerüchte, dass vom nächsten Samsung-Flaggschiff „Galaxy S7“ auch eine Premium-Version mit 4K-Bildschirm erscheinen soll.)

Sinnvoll sein kann eine derartig hohe Pixeldichte allerdings beim Verwenden eines Smartphones als Virtual-Reality-Brille – weil dann der Abstand zwischen Augen und Bildschirm naturgemäß wesentlich geringer ist.

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4K-Smartphone Xperia Z5 Premium

Das seit November 2015 erhältliche Sony-Smartphone „Xperia Z5 Premium“ bietet eine 4K-Bildschirmauflösung, also 3840 mal 2160 Bildpunkte. Bei normalem Betrachtungsabstand allerdings ist ohne Lupe kaum ein Unterschied zwischen Full HD und 4K festzustellen. Um Strom zu sparen und um die Arbeitsgeschwindigkeit nicht unnötig herabzusetzen, verwendet das Smartphone die 4K-Auflösung auch nur beim Anzeigen von Fotos und Videos.

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Das „Xperia Z5 Premium“ kommt mit seinem 5,5-Zoll-Bildschirm und seiner 4K-Auflösung auf eine Pixeldichte von 806 ppi. Ältere Smartphones bieten lediglich eine Pixeldichte von etwa 320 ppi. Ein Full-HD-Fernseher mit einer Bildschirmdiagonale von 48 Zoll verfügt über eine relativ niedrige Pixeldichte von 46 ppi – was sich allerdings aufgrund des größeren Betrachtungsabstands nicht störend bemerkbar macht.

 

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Force Touch

Gimmick oder Revolution? Die „Force Touch“- Technologie erlaubt es dem Smartphone, festzustellen, wie stark der Anwender auf den Bildschirm tippt. Dadurch ist es dem Betriebssystem und den Apps möglich, unterschiedliche Funktionen auszuführen – je nachdem, ob der Anwender den Bildschirm nur wie bislang üblich leicht berührt oder aber stärker drückt.
Ein stärkerer Druck entspricht von der Funktion her also ungefähr einem längeren Antippen des Bildschirms (oder einem Betätigen der rechten Maustaste auf einem PC).

 

Der Siegeszug von AMOLED

AMOLED-Displays haben in letzter Zeit stark an Marktanteilen hinzugewonnen: Im dritten Quartal 2015 handelte es sich bei 18 Prozent aller Smartphone-Bildschirme um AMOLED-Displays. Im selben Quartal des Jahres 2014 lag dieser Wert noch bei 10 Prozent. Dieser Anstieg liegt daran, dass zusätzlich zum AMOLED-Pionier Samsung nun auch andere Hersteller verstärkt auf derartige Bildschirme setzen – darunter die Unternehmen Huawei, Lenovo, Oppo, Microsoft und BlackBerry.

Dieser Trend dürfte sich in Zukunft noch verstärken. Nicht zuletzt durch die Tatsache, dass (zumindest gerüchteweise) auch Apple für künftige iPhone-Generation AMOLED-Displays verwenden wird – geliefert von Samsung.

Ebenfalls wichtig: Biegsame Bildschirme lassen sich erheblich leichter mit der AMOLED- als mit der LCD-Technologie herstellen. So dass AMOLED-Displays die Nase vorn haben, wenn es um die zukunftsträchtigen Wearables geht, elektronische Geräte also, die beispielsweise am Handgelenk getragen oder in Kleidungsstücke integriert werden.

Mit Hilfe solcher biegsamer AMOLED-Displays lassen sich auch zusammenfaltbare und -rollbare Bildschirme produzieren, die es ermöglichen, dass die Bildschirme mobiler Geräte zwei gegensätzliche Anforderungen erfüllen: Einerseits sollen sie während des Benutzens möglichst groß sein – und andererseits während des Transports möglichst klein.

 

AMOLED oder LCD?

Beide Technologien sind inzwischen ausgereift. AMOLED-Bildschirme verbrauchen jedoch in der Regel weniger Strom als LCD-Bildschirme, sind dünner und zeichnen sich durch satte Farben, hohen Kontrast und tiefe Schwarzwerte aus. Andererseits sind sie im Allgemeinen weniger hell, können im Laufe der Zeit an Farbintensität verlieren – und sind in der Produktion (zumindest derzeit noch) kostspieliger.

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AMOLED-Bildschirme

AMOLED-Bildschirme haben einige Vorteile gegenüber LCD-Bildschirmen (siehe Haupttext). Allerdings sind LCD-Bildschirme etwa 30 Prozent preiswerter – ein wichtiges Entscheidungsargument für Smartphone-Hersteller – und letzten Endes natürlich auch für die Käufer der Geräte. Samsung beabsichtigt jedoch, durch das Investieren in neue Display-Produktionsanlagen den Preisunterschied in Zukunft auf 10 Prozent oder weniger zu drücken.

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Zusammenrollbares Display

Auf der Consumer Electronics Show 2016 in Las Vegas hat LG Display im Januar den Prototyp eines OLED-Displays vorgestellt, das sich zusammenrollen lässt – ähnlich wie eine Zeitung. Dieses biegsame Display ist weniger als 1 Millimeter dick. Seine Diagonale beträgt 18 Zoll (also knapp 46 Zentimeter), die Auflösung 810 mal 1.200 Punkte. Dank der Verwendung einer Polyimidfolie statt herkömmlichen Kunststoffs für die Rückseite ist das Display so biegsam, dass es sich bis zu einem Radius von 3 Zentimetern zusammenrollen lässt, ohne Schaden zu nehmen.

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Hologramme

Smartphones, die Hologramme anzeigen können? Das kalifornische Unternehmen Leia will dies Wirklichkeit werden lassen. Und zwar durch einen Leuchtkristallbildschirm, der Lichtstrahlen sehr kontrolliert in verschiedene Richtungen lenken kann. Das ermöglicht es, holografische Darstellungen von Fotos und Videos zu erzeugen, die sich auch ohne Brille aus vielen verschiedenen Blickwinkeln betrachten lassen. Hinzu kommt die Fähigkeit des Bildschirms, den Finger des Benutzers bereits aus einiger Entfernung heraus zu registrieren – was es dem Anwender ermöglicht, die holografisch angezeigten Objekte mit dem Finger zu bewegen.

Neues Metall für Displays könnte Smartphones preiswerter machen

Wissenschaftler an der Pennsylvania State University haben eine neue Art Metall entwickelt, die sowohl durchsichtig als auch elektrisch leitfähig ist – und dafür sorgen könnte, dass in Zukunft Smartphones deutlich preiswerter werden.

Die meisten berührungsempfindlichen Bildschirme werden derzeit aus Indiumzinnoxid (ITO) hergestellt. Dieses Material ist allerdings relativ kostspielig: Bis zu 750 US-Dollar pro Kilogramm müssen die Hersteller zahlen. Das führt dazu, dass Indiumzinnoxid bis zu 40 Prozent der Kosten eines Smartphones oder Tablets ausmacht.

Die US-Forscher unter der Leitung von Roman Engel-Herbert haben jedoch nun einen Ersatz für Indiumzinnoxid gefunden: korrelierte Metalle. Die Molekularstruktur dieser Metalle sorgt dafür, dass sie bei der Leitfähigkeit und bei der Durchsichtigkeit ähnlich gut abschneiden wie Indiumzinnoxid.

Für die Herstellung von korrelierten Metallen lassen sich Elemente wie Strontium und Vanadium verwenden, die weniger selten sind als Indium und daher weniger als 25 Dollar pro Kilogramm kosten. Die Wissenschaftler gehen davon aus, dass in den Fertigungsstätten keine größeren Änderungen nötig sein werden, um korrelierte Metalle statt Indiumzinnoxid für die Herstellung von berührungsempfindlichen Bildschirmen zu verwenden.

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Hartmut Schumacher   Redakteur

Hartmut ist ganz vernarrt in Smartphones und Tablets. Allerdings hielt er auch schon Digitaluhren für eine ziemlich tolle Erfindung. Er betrachtet Gedankenstriche als nützliche Strukturierungsmittel – und schreibt nur gelegentlich in der dritten Person über sich selbst.

Ein Kommentar »

  1. Leander Berg 31. Januar 2016 at 13:47 - Reply

    Amoled ist nur bei schwarzen Flächen effizienter als LCD, bei hellen nicht. Und welche Farbe ist vorherrschend z.B. auf dieser Seite oder in fast jeder App? Weiß. Also ist LCD insgesamt effizienter und zudem noch heller. Sonst ist der Beitrag gut, aber ihr sagt 450 ppi merkt man nicht. Ich hab die 320 auf dem iPhone 5 damals auch nicht gemerkt im Vergleich zu meinem 470ppi HTC One. Da hat wohl die Werbung wieder suggeriert man braucht noch mehr als 320….

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