AMOLED, LCD & Co.

Display-Technik von Smartphones einfach erklärt

05.07.2012 von Dennis Steimels
Die Smartphone-Displays nehmen eine immer wichtigere Rolle des Mobil-Gerätes ein. Extrem hohe Schärfe, gute Kontraste und ein großer Blickwinkelbereich werden erwartet. Stromsparend darf es auch noch sein, das Handy soll schließlich nicht nur an der Steckdose hängen. Hier unterscheiden sich die Techniken wie AMOLED, LCD & Co. stark voneinander. Wir verraten Ihnen, was es mit den Displays auf sich hat.

Die Smartphone-Displays nehmen eine immer wichtigere Rolle des Mobil-Gerätes ein. Extrem hohe Schärfe, gute Kontraste und ein großer Blickwinkelbereich werden erwartet. Stromsparend darf es auch noch sein, das Handy soll schließlich nicht nur an der Steckdose hängen. Hier unterscheiden sich die Techniken wie AMOLED, LCD & Co. stark voneinander. Wir verraten Ihnen, was es mit den Displays auf sich hat.
von Dennis Steimels (PC-Welt-Redakteur)

Die Display-Technik von Smartphones einfach erklärt © HTC, Samsung, LG
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Die Display-Namen der neuesten Smartphones hören sich immer abstruser an. Aus dem einfachen LCD wurde ein Super LCD und seit der neuen HTC One Serie gibt es den Super LCD 2. Auch die AMOLED-Technik entwickelt sich stetig weiter und darf sich in der neuesten Entwicklung Super AMOLED Plus nennen. Jeder hat schon mal etwas von den Display-Techniken oder zumindest von den Namen gehört, doch kaum jemand weiß, was sie wirklich bedeuten. Sind es wirklich eigenständige Entwicklungen oder nennen die Hersteller einfach nur ihre Displays anders, die aber eigentlich auf der gleichen Technik basieren?

Display-Technik LCD: Lange Lebensdauer

LCD ist die Abkürzung für Liquid Crystal Display. Beim LC-Display besteht jedes Pixel aus Flüssigkristallen, daher auch "Flüssigkristallbildschirm" genannt, die im Gegensatz zu OLEDs nicht selbst leuchten. Daher ist bei einem LCD eine Hintergrundbeleuchtung erforderlich. Die Hintergrundbeleuchtung ist im Grunde nur ein weißes Licht, das von den Subpixeln in die Farben Rot, Grün und Blau (RGB) ausgegeben wird. Die TFT-Matrix steuert dabei die einzelnen Pixel an und regelt deren Helligkeit. Je mehr oder weniger Licht durch die einzelnen Subpixel dringt, desto mehr wirkt sich das auf die letztendliche Farbe der Bildpunkte aus. Das können Sie sich wie beim Mischen der Grundfarben vorstellen. Dringen also durch das rote und blaue Subpixel gleich viel Licht und durch das grüne keins, ergibt sich die Farbe Violett. Hinzu kommt, dass ein LC-Display eine sehr hohe Lebensdauer aufweist, sehr viel mehr als ein OLED-Bildschirm.

Bei der Weiterentwicklung entstand das S-LCD oder auch Super-LCD. Zwar waren LCDs schon immer recht scharf, wurde hier noch mal nachgelegt. Ein Super-LCD bietet gegenüber einem einfachen LCD also eine höhere Schärfe, mehr Kontraste und einen größeren Betrachtungswinkel.

HTC One X mit Super LCD 2
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Die aktuelle LCD-Technik nennt sich „Super LCD 2“ – eine Bezeichnung, die sich HTC für die Displays der neuen One-Serie hat einfallen lassen, zu der das One X, das One S und das One V gehören. Die Technik des Super LCD 2 basiert grundlegend auf der eines sogenannten IPS-Displays. Dadurch liegt der Betrachtungswinkel, bei dem sich weder Kontrast, Farbintensität noch Schärfe verschlechtern, bei mehr als 160 Grad. Ein Super LCD 2 ist zudem sehr flach, da der Touchscreen und das Super-LCD nun auf einer Glasebene liegen. Beim ursprünglichen Super-LCD waren diese noch getrennt und das Display dementsprechend etwas dicker.

Wie alles begann: Die Geschichte des Smartphones
1992 - IBM Simon
Als erstes Smartphone ist das IBM Simon zu bezeichnen, das 1992 auf den Markt kam. Zudem ist es auch gleich das erste Smartphone mit einem Touch-Display. Neben den normalen Telefonfunktionen konnten Sie ins Internet, E-Mails und Faxe verschicken und spielen. Das IBM Simon verfügte über keine physischen Tasten, die Bedienung erfolgte ausschließlich über den Touchscreen.
1998 - Nokia 8810
Da fehlt doch etwas! Das stimmt, nämlich die Antenne! Im Jahr 1998 erschien das Nokia 8810 ohne außenstehende Antenne. Die Ingenieure hatten einen Weg gefunden, die Antenne vollständig im Gehäuse zu integrieren. Dieses Design wurde kurz darauf typisch für einige Nokia-Handys.
1999 - Nokia 7110
Mit dem 7110 brachte Nokia ein erstes WAP-fähiges Handy auf den Markt. WAP (Wireless Application Protocol) war damals ein riesiger Hype. Wer "in" sein wollte, besaßen das Nokia 7110 mit Internet auf dem Mobiltelefon via WAP. Viele Internet-Firmen wetteiferten darum, ihre Webseiten auch im WAP-Format nachzubasteln, um sie auf Handys auszuliefern – während die normalen http-Seiten mit ihren riesigen Java-Applets die normalen Modemleitungen verstopften. Allem Hype-Gerede zum Trotz scheiterte WAP kläglich.
1999 - Toshiba Camesse
Zwar in Deutschland nicht bekannt, in Japan aber ein Riesen-Renner: Das Toshiba Camesse war 1999 das erste Mobil-Gerät mit integrierter Kamera. Sogar ein eigenes Grafikprogramm bot das Camesse, mit dem sie die Bilder sofort bearbeiten konnten. Zudem gab es Internetplattformen, auf denen die Nutzer des Handys ihre Fotos hochluden und so veröffentlichten.
2001 - Siemens SL45
Im Jahr 2001 brachte Siemens das SL45 als erstes Handy mit wechselbarer MMC-Speicherkarte und integriertem MP3-Player auf den Markt. Sie kamen also erstmals in den Genuss, eigene Musik auf dem Mobilgerät zu hören. Musikhören an sich war zwar auf dem Handy seit Ende der 90er möglich, allerdings nur übers Radio.
2002 - Blackberry 5810
Schnell entwickelten sich die Geräte von RIM zu leistungsfähigen Smartphones, wie es der 2002 erschienene BlackBerry 5810 war. Der BlackBerry bot eine vollwertige QWERTZ-Tastatur und besaß als Besonderheit einen Push-Maildienst, der bis heute zu den besonderen Features der Smartphones gehört. Der Blackberry wurde dadurch zum nahezu unverzichtbaren Accessoire für Business-Leute.
2002 - Nokia 7650
Drei Jahre nach dem Toshiba Camesse, also im Jahr 2002, kamen auch weitere Hersteller auf die grandiose Idee, Kameras in ihre Smartphones zu integrieren. Das erste, auch in Deutschland erhältliche Smartphone mit eingebauter Kamera war das Nokia 7650. Die Bildqualität ließ allerdings noch zu wünschen übrig. Zudem war das 7650 ein richtiger Klopper - groß, dick und schwer! Sharp trieb mit dem GX30 die Fotoauflösung dann erstmals über die 1-Megapixel-Grenze. Das Klapphandy kam im Jahr 2004 in Deutschland auf den Markt.
2002 - T-Mobile Sidekick
Und noch eine Produktneuheit gab es 2002: Der T-Mobile Sidekick. Das neuartige Smartphone glänzte mit einem neuen Design sowie einer vollwertigen QWERTZ-Tastatur, die sich unter dem großen, aufschiebbaren LCD verbarg. Mit dem Sidekick wurde das Versenden von Textnachrichten jeglicher Art so richtig bequem.
2003 - Nokia 3650
2003 sind Smartphones mit Kamera bereits zum Standard geworden. Nur das Aufzeichnen von Videos war bis dahin noch nicht möglich. Bis jetzt! Denn das Nokia 3650 ist als erstes Smartphone mit einer Videofunktion ausgestattet. Zudem kann es Videos wiedergeben. Die Auflösung hielt sich allerdings in Grenzen, hochwertige Aufnahmen waren also nicht drin, von langen Clips ganz zu schweigen - Aufnahmen waren nur über wenige Minuten möglich.
2004 - Motorola Razr V3
Fast jeder hatte es, das im Jahr 2004 erschienene Motorola Razr V3. Die Besonderheit war die wirklich flache Bauweise des Klapp-Smartphones. Dafür lagen auch die Tasten auf einer Ebene, klare Übergänge waren haptisch nicht vorhanden. Das Razr V3 punktete also vor allem durch sein stylisches Aussehen.
2004 - Nokia 7600
Unterwegs im Internet surfen macht es mit richtigem Browser und schneller Internet-Verbindung Spaß. 2004 bringt Nokia mit dem 7600 das erste UMTS-Smartphone. Hierbei kann eine Funk-Frequenz von mehreren Anwendern gleichzeitig genutzt werden, so dass für jeden Kunden eine höhere Datenübertragungsrate zur Verfügung steht. ... Test: Nokia 7600: UMTS: Jetzt wird Dampf gemacht - weiter lesen auf FOCUS Online: http://www.focus.de/digital/handy/handyvergleich/handy-test-nokia-7600/umts-jetzt-wird-dampf-gemacht_aid_308864.html
2005 - Siemens SXG75
Heute in jedem Smartphone Standard - ein GPS-Empfänger. Den Anfang machte das Siemens SXG75 im Jahr 2005. Mit eingebautem GPS lässt sich Ihre Position unter guten Bedingungen bis auf wenige Meter bestimmen, damit war und ist die Navigation kein Problem.
2007 - Apple iPhone
Das amerikanische Unternehmen Apple, zunächst Hersteller von Computern, brachte 2007 mit dem iPhone sein erstes Smartphone auf den Markt. Die verwendeten Hardware-Komponenten boten zwar keine großen Neuerungen. Dafür kam das selbst entwickelte Betriebssystem so gut an, dass das iPhone schnell zum Verkaufsschlager wurde - der iPhone-Wahn war geboren!
2008 - HTC Dream / T-Mobile G1
Ein Jahr nach dem Start des iPhones der 1. Generation kam das erste Smartphone mit Googles Betriebssystem Android auf den Markt, das HTC Dream, auch bekannt als T-Mobile G1. Zunächst noch mit verhaltenem Erfolg, entwickelte sich Android schnell zum beliebtesten Betriebssystem für Mobil-Geräte.
2009 - Toshiba TGO1
Man mag es kaum glauben, doch erst vor drei Jahren, im Jahr 2009, kam mit dem Toshiba TGO1 das erste Smartphone mit 1-GHz-CPU auf den Markt. Seitdem scheinen sich die Kerne pro Jahr zu verdoppeln, derzeit sind wir schon bei Quad-Core-CPUs in Smartphones angelangt. Neben der 1-GHz-CPU glänzte das TGO1 auch mit seiner flachen Bauweise und dem 4,1 Zoll großen Display.
2011 - LG Optimus Speed
Wo wir gerade schon bei Prozessoren sind: Das LG Optimus Speed wartete 2011 mit einer Dual-Core-CPU auf und wurde prompt zum schnellsten Smartphone überhaupt. Doch die Begeisterung für das Optimus Speed hielt sich bei den Anwendern in Grenzen. Auch andere Hersteller brachten 2011 Smartphones mit zwei Kernen auf den Markt - was sich mittlerweile zum Standard in guten Mobilgeräten entwickelt hat!
2011 - Samsung Nexus S
Das Samsung Nexus S war das zweite Smartphone aus dem Hause Google. Neben weiterer guter Ausstattungsmerkmale fällt vor allem NFC (Near Field Communication) ins Auge. Denn das Nexus S ist das erste Android-Smartphone überhaupt, das mit einem NFC-Chip für eine berührungslose Übertragung von Daten ausgestattet ist. Mittlerweile besitzen die meisten Smartphones einen NFC-Chip.
2012 - HTC One X
Das HTC One X besticht durch eine Vielzahl an hochwertigen Hardware-Teilen. Ganz besonders erwähnenswert ist der Vierkern-Prozessor Tegra 3 von Nvidia - er machte das Alleinstellungsmerkmal des Smartphones aus. Dank der Quad-Core-CPU gehören Ruckler bei aufwendigen 3D-Spielen der Vergangenheit an. Zudem wurde im Google Play Store eine Tegra 3 Zone eingerichtet, in der sich speziell für diese CPU optimierte Spiele befinden.
2012 - Samsung Galaxy S3
Auch das Samsung Galaxy S3 bietet eine Quad-Core-CPU und weitere Bauteile aus dem Highend-Bereich. Viel interessanter ist jedoch die verwendete Software: Über das Betriebssystem Android 4.0.3 legt Samsung die eigene Nutzeroberfläche TouchWiz UX, die intelligente Funktionen enthält: S-Voice ist eine intelligente Sprachsteuerung, mit der Sie Apps öffnen, nach dem Wetter fragen und die Weisheiten des Lebens erfahren. Smart Stay beispielsweise lässt das Display aktiviert, wenn Sie darauf schauen. Schließen Sie die Augen für längere Zeit, schaltet sich das Display ab. Darüber hinaus kennt das Galaxy S3 ihre Freunde, Bekannten und Familienangehörigen. Ganz richtig gelesen! Das Galaxy S3 soll Gesichter auf Fotos sofort den entsprechenden Personen zuordnen können. Dabei bedient es sich aus den Informationen Ihres Adressbuchs.

Display-Technik AMOLED: hoher Kontrast und freier Blickwinkel

AMOLED steht für "Active Matrix Organic Light Emitting Diode" und ist eine vergleichsweise neue Display-Technik. Wie beim LCD dienen auch beim AMOLED-Display kleine Transistoren zur Ansteuerung der Dioden, das als Aktiv-Matrix bezeichnet wird. Im Gegensatz zu LCDs brauchen OLED-Displays keine Hintergrundbeleuchtung und Farbfilter, da die Subpixel selbst in den Farben Rot, Grün und Blau leuchten. Die Transistoren bestimmten dabei, wie viel Strom an die einzelnen Dioden geleitet wird - ähnliches Prinzip wie beim LCD und damit wie beim Mischen der Grundfarben. Daraus ergibt sich die letztendliche Farbe des Bildpunktes. Ein AMOLED bietet ein gegenüber einem LCD ein sattes Schwarz, da bei dunklen Inhalten die LEDs einfach nicht leuchten, während beim LCD noch immer die Hintergrundbeleuchtung aktiv ist. Dadurch verbraucht ein AMOLED bei dunklen Inhalten weniger Strom als ein LCD, bei helleren Bildern dafür mehr. Übrigens ist der Kontrast auch sehr viel höher.

Die Bezeichnung eines Super-AMOLED-Displays stammt eigentlich nur von Samsung und deren eigener Weiterentwicklung einfacher AMOLEDs. Beim Super-AMOLED kommt die sogenannte PenTile-Matrix mit dem Layout-Muster Rot, Grün, Blau, Grün (RG-BG) zum Einsatz. Hierbei folgt also abwechselnd auf ein kleines grünes Subpixel ein großes rotes bzw. blaues Subpixel. Demnach besteht ein Bildpunkt nur aus zwei Subpixeln. Dadurch ist die Bildschärfe geringer als bei einem LCD und auch kleine Feinheiten oder Schriften weisen unsaubere Kanten auf.

Die neueste Technik ist „Super AMOLED Plus“, die ebenfalls aus dem Hause Samsung kommt. Bei dieser Technologie wurde die bislang verwendete PenTile-Matrix ausgemustert und durch die Real-Stripe-Technik ersetzt. Nun enthält jedes Pixel die drei Farben Rot, Grün und Blau. Dadurch wird die Auflösung deutlich höher und einzelne Pixel sind nicht mehr erkennbar. Darüber hinaus bietet ein Super-AMOLED-Plus-Display gegenüber seinen Vorgängern bessere Schwarzwerte, einen höheren Kontrast und geringeren Stromverbrauch.

Beim HD Super AMOLED kommt auch die PenTile-Matrix zum Einsatz. Nur ist hierbei die Auflösung viel höher. Wie der Zusatz HD im Namen vermuten lässt, lösen diese Displays mit HD-Qualität, sprich 1280 x 720 Pixeln auf, wie beispielsweise das neue Samsung Galaxy S3.

Display-Technik IPS und Retina: Eine Art der LCD-Technologie

iPhone 4S mit Retina-Display basierend auf IPS-Technik.

IPS steht für die Bezeichnung "In Plane Switching" und ist eine Art der LCD-Technik. IPS-Displays sind für ihren weiten Betrachtungswinkel und einem sehr klaren Bild bekannt. Das LG Optimus 4X HD erscheint beispielsweise mit einem True HD IPS Display, also einem IPS-Display mit HD-Auflösung. Überraschend dürfte jetzt für viele sein, dass auch Apple beim iPhone 4 und iPhone 4S auf die IPS-Technik setzt. Denn das berühmte Retina-Display mit seinem klaren, körnungsfreien Bild und der hohen Auflösung basiert auf der IPS-Technologie.

Das beste Smartphone-Display überhaupt

Welche Technologie die beste für das Smartphone ist, lässt sich schwer sagen. Die meisten LCDs bieten eine extrem hohe Schärfe, AMOLEDs dagegen gute Schwarzwerte, hohen Kontrast und knackige Farben - dafür sind AMOLED-Displays aber auch sehr teuer. Bei einigen LCDs ist der Betrachtungswinkel allerdings nicht ganz so hoch - die Kontraste und Farben verschlechtern sich also beim seitlichen Blick auf das Display. Der Stromverbrauch ist bei beiden schon fast ausgeglichen. Genau wie bei der Suche nach dem persönlichen besten Smartphone, liegt es eher am Geschmack des Nutzers.

Dieser Artikel stammt von unserer Schwesterpublikation PC-Welt. (kv)