Technik: Diese Technik steckt hinter unseren Bildschirmen! – Teil 2

Heiko Bauer 27. August 2016 0 Kommentar(e)

Der Bildschirm ist das entscheidende Ausgabemedium für all die tollen Dinge, die unsere Smartphones mittlerweile können. Wir erklären, welche Technik sich dahinter verbirgt.

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2. OLED und AMOLED

Das Kürzel OLED steht für »Organic Light Emitting Diode«. Hier sind alle Bildpunkte kleine Leuchtdioden, also praktisch Lämpchen. Um verschiedene Farbtöne erzeugen zu können, besteht jeder Punkt wiederum aus drei Unterpunkten, den Subpixeln, in den Farben Rot, Grün und Blau. OLEDs bestehen aus organischem Material. Es hat gegenüber dem anorganischen von normalen LEDs, wie sie in der Lichttechnik vorkommen, den Vorzug, dass es kostengünstig in Dünnschichttechnik aufgetragen und sogar gedruckt werden kann.

Allerdings lässt die Leuchtkraft der OLEDs mit der Zeit nach, abhängig von Helligkeit und Wärmebelastung im Betrieb, und die Materialien sind sauerstoffempfindlich, was eine aufwändige Kapselung erfordert.

Lictspiel - Ein AMOLED-Display mit Pentile-Matrix unter dem Mikroskop. Jeder der farbigen Punkte ist selbst eine kleine Leuchte.

Lictspiel – Ein AMOLED-Display mit Pentile-Matrix unter dem Mikroskop. Jeder der farbigen Punkte ist selbst eine kleine Leuchte.

AMOLED

Bei kleinen Displays, etwa in Kameras oder Uhren, genĂĽgt es, alle OLEDs durch Leiterbahnen miteinander zu verbinden. FĂĽr die Ansteuerung werden einfach die Spalte und Zeile unter Strom gesetzt, an deren Kreuzungspunkt sich das Ziel befindet. FĂĽr größere Bildschirme reicht dies nicht mehr aus. Hier besitzt jedes Leuchtpixel einen eigenen elektronischen Schalter, einen Transistor (Active Matrix – AM). Das erfordert zusätzlichen technischen Aufwand und verteuert die Herstellung. Im Vergleich zu LCD-Screens hat die OLED-Technik einige Vorteile. Da ist beispielsweise der enorm hohe Kontrast, da es keine Hintergrundbeleuchtung gibt, die durch Schwarzflächen dringen könnte. Ist das »Lämpchen« aus, ist es aus, was zudem den Stromverbrauch verringert. Anders als LCDs sind die Anzeigen auĂźerdem absolut blickwinkelstabil, ohne dass es aufwendiger Zusatztechnik bedarf. Die Verwendbarkeit flexibler Materialien macht ĂĽberdies die Realisierung unterschiedlich geformter und sogar biegsamer Displays möglich.

Super AMOLED – Rot, GrĂĽn und Blau

Von Samsung kennt man die Bezeichnungen Super AMOLED und Super AMOLED+. Sie beziehen sich hauptsächlich auf die Anordnung der Bildpunkte auf dem Panel.

Super-AMOLED-Panels besitzen eine sogenannte Pentile-Matrix, bei der sich die Pixel einzelne Subpixel teilen. Diese sind so angeordnet, dass sich rote und blaue Punkte untereinander abwechseln, wodurch allerdings die Ränder von vertikalen Linien oder Buchstaben ausgefranst wirken können. Bei Super AMOLED+ besteht jedes Pixel wie bei LCD-Anzeigen aus den drei Subpixeln Rot, Grün und Blau.

Stromverbrauch

Das Display ist der mit Abstand größte Stromverbraucher im Smartphone. Das bedeutet ­natürlich, dass sich hier auch das größte Einspar­potenzial verbirgt.

Großen Einfluss auf den Stromhunger des Gerätes hat die Bauart des Displays. Besonders sparsam sind OLED- bzw. AMOLED-Modelle, weil sie anders als solche mit LCD-Technik keine Hintergrundbeleuchtung benötigen, die immer gleich stark am Akku saugt. Da jedoch nur wenige Hersteller die energieeffiziente Display-Variante verbauen, würde es die Auswahl erheblich einschränken, die eigene Kaufentscheidung nach diesem Kriterium zu richten. Allerdings sorgen diverse Mechanismen in den Geräten dafür, dass sie nicht unnötig Strom durch den Bildschirm verbrauchen. Dazu gehört die automatische Abschaltung ebenso wie die sensorunterstützte Helligkeitsregelung, welche die Beleuchtung an die Umgebungsbedingungen anpasst. Manche Modelle erkennen, ob der Nutzer überhaupt auf das Display schaut und schalten es gegebenenfalls ab.

Man kann auch durch das eigene Verhalten etwas Extralaufzeit aus dem Handy herausholen. Es lohnt beispielsweise, das Gerät nach jeder Benutzung über die Ein/Aus-Taste in den Standby-Modus zu schicken und nicht erst auf die automatische Abschaltung zu warten. Das gilt besonders, wenn es oft nur kurz verwendet wird.

Vorteile von AMOLED

AMOLED hat einige Vorzüge gegenüber der noch weit verbreiteten LCD-Technik. Sichtbar sind die satten Farben, die sehr hohen Kontrastwerte und die Blickwinkelstabilität. Doch ein großer Vorteil für den Bau von Handys mit langer Laufzeit ist, dass der Strombedarf erheblich geringer ist, vor allem bei dunkleren Bildern. Da die einzelnen Bildpunkte selbst leuchten, benötigen sie bei Abdunklung bzw. Abschaltung weniger oder gar keinen Strom.

Always-On-Displays

Always-On-Displays zeigen auch im Standby-Modus, in dem das Display eigentlich ausgeschaltet ist, Informationen wie Uhrzeit, verpasste Anrufe und eingegangene Nachrichten an. Sinnvoll ist diese Funktion nur bei OLED-Displays, denn bei ihnen verbrauchen nur die angezeigten Bereiche Strom. Dagegen muss bei der LCD-Technik stets die komplette Hintergrundbeleuchtung aktiviert sein, selbst wenn nur kleine Teile der Anzeige benötigt werden.

E-Ink beim Yotaphone

Einen interessanten Ansatz für eine stromsparende Daueranzeige bietet das Yotaphone 2. Während es auf der Vorderseite einen normalen AMOLED-Bildschirm hat, besitzt die Rückseite eine E-Ink-Touch-Anzeige. Diese zeigt Inhalte wie bei E-Book-Readern dauerhaft an, wobei Strom nur während der Aktualisierung verbraucht wird. Bei der Bedienung ist es zwar recht träge, aber für den normalen Einsatz gibt es ja noch die Hauptanzeige.

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