OLED, LCD, IPS und Retina: So unterscheiden sich die Displayarten

Jedes Smartphone besitzt heute ein hochauflösendes Display. Die Touchscreens in einer Größe zwischen 4 und 6 Zoll sind aber alle bei Weitem nicht gleich. Viele technische Unterschiede unter der Haube sorgen für Vor- und Nachteile. Auch die Auflösung ist ein wichtiger Faktor – immerhin starrt der durchschnittliche Smartphone-Nutzer täglich mehr als 200 Mal auf das Display des eigenen Geräts. Doch welche Technologie ist die Beste? Wir wollen Licht ins Dunkle bringen, und erklären die Unterschiede zwischen OLED, LCD und Retina.

LCD

Fangen wir mit der wohl gängigsten Technologie an. LCD-Displays sind weit verbreitet und kommen eigentlich bei allen Einsteiger- und Mittelklasse-Smartphones zum Einsatz. Sie sind günstig zu produzieren und haben für den niedrigen Preis eine gute Bildqualität. LCD steht für „Liquid Crystal Display“. Im Inneren des Bildschirms sind viele kleine Flüssigkristalle zu finden. Pro Pixel gibt es drei dieser Kristalle, die jeweils einer der drei Grundfarben Rot, Grün und Blau zugeteilt sind. Diese sind normalerweise lichtundurchlässig. Wenn Elektrizität auf die Kristalle trifft, wird das Hintergrundlicht polarisiert und Du als Benutzer siehst die Erleuchtung eines bestimmten Pixels.

Polarisation bei TN als Funktionsgrundlage

Gerade erwähnten wir den Begriff Polarisierung. Doch wofür wird das überhaupt benötigt? Dafür schauen wir einmal auf den Aufbau eines LCD-Displays. Die unterste Schicht eines normalen Displays besteht aus einer Lichtquelle. Das sind im Normalfall weiße LEDs, die das komplette Display gleichmäßig beleuchten. Dieses Licht wird im ersten Schritt polarisiert. Das sorgt dafür, dass nur Lichtstrahlen mit einer bestimmten Richtung in Richtung des Betrachters wandern. Ein weiterer, um 90 Grad verdrehter Polarisationsfilter sorgt aber dafür, dass das Licht nicht von Dir gesehen werden kann. Hier kommen die vergleichsweise großen Flüssigkristalle zum Einsatz: Sie besitzen die physische Eigenschaft, Licht um die gerade erwähnten 90 Grad zu drehen. Dieses Strahlen sind dann für Dich sichtbar. Ein Farbfilter hinter jedem dieser Kristalle färbt das weiße Licht entsprechend ein und Du kannst durch die Kombination aller Pixel des Displays ein Bild erkennen.

Die Polarisation ist aber nicht die idealste Lösung, um Licht auszublenden. Selbst bei komplett dunklem Display siehst Du ein Hintergrundleuchten. An deinem PC-Monitor kannst Du dieses Phänomen in dunklen Sequenzen bei Filmen besonders gut erkennen.

Durch die Dicke der Flüssigkristalle siehst Du bei der frontalen Betrachtung ein farbechtes Bild. Sobald Du aber aus einem anderen Winkel auf das Display schaust, verfälschen sich die Farben. Der Kontrast wird zusätzlich unnatürlich, schwarze Flächen werden etwa grau, während weiße Bereiche völlig verblassen. Die sehr kostengünstige Herstellung verführt viele Smartphone-Hersteller aber dazu, diese Technik in sehr preiswerten Telefonen zu verbauen.

IPS: Die bessere Alternative

IPS-Panels (IPS steht für “In-Plane Switching”) basieren von der Grundlage her auch auf dem LCD-Standard. Allerdings ist das für die Polarisation zuständige Elektrodengatter dünner. Dadurch ist die Blickwinkelstabilität im Vergleich deutlich besser, Du kannst aus eigentlich jedem Winkel ein farbechtes Bild erkennen. Deswegen setzen selbst viele hochpreisige Smartphones auf ein IPS-Panel. Die IPS-Technologie findet vor allem auch im Profi-Bereich bei Computerdisplays einen Einsatz. Personen, die eine gute Farbwiedergabe benötigen, schwören auf die IPS-Technologie.

IPS-Panels haben aber zwei Nachteile: Zum einen muss die Hintergrundbeleuchtung stärker sein, um die gleiche Helligkeit wie TFT-Displays zu erreichen. Das erhöht den Stromverbrauch um einige Prozent. Andererseits reagieren IPS-Displays etwas langsamer als gewöhnliche Displays. Das ist bei Smartphones aber zu vernachlässigen.

OLED – beliebt und teuer

Die neueste und fortschrittlichste Technologie, die derzeit bei Smartphones zum Einsatz kommt, nennt sich OLED. OLED steht für “Organic Light Emitting Diode” und funktioniert grundlegend anders als die LCD-Technologie. Statt eine Hintergrundbeleuchtung einzusetzen und einzelne Pixel lichtdurchlässig zu machen, sind die einzelnen Pixel selbst die Leuchtquelle. Die OLED-Technologie besteht pro Pixel aus drei einzeln ansteuerbaren LEDs. Das hat viele Vorteile: Es werden keine Polarisationsfilter benötigt, das ganze Display muss nicht aktiviert werden, um nur bestimmte Bereiche zu erleuchten und die Wiedergabe von Farben ist natürlicher.

Durch all diese Vorteile kannst Du Dich über einen geringeren Stromverbrauch und eine natürlichere Farbwiedergabe freuen. Auch kann dank der neuen Technologie Smartphones dünner gebaut werden: Aktuelle Panels sind zum Teil nur 0,3 Millimeter dick. Die Reaktionszeit liegt im Mikrosekundenbereich, damit ist diese Technologie deutlich schneller als TN- oder IPS-Displays.

Für zukünftige Smartphones ist noch ein weiterer Punkt sehr interessant: OLED-Bildschirme sind flexibel, das heißt, Du kannst sie aufrollen oder biegen. Noch findet diese Funktion keinen Einsatz, weil Prozessor, Akku und das Logikboard sich nicht verformen lassen.

Always-On-Displays dank OLED-Technologie

Allerdings ist die OLED-Technologie noch vergleichsweise neu. Das erste Smartphone, das einen OLED-Screen beherbergte, war das Nokia N85. Mit einer Auflösung von 240 x 320 Pixeln bei einer Displaydiagonale von 2,6 Zoll war das Telefon heutigen Smartphones natürlich deutlich unterlegen. Allerdings kam es schon 2008 auf den Markt und initiierte den OLED-Boom auf dem Smartphone-Markt. Schon ein Jahr später präsentierte der heutige OLED-Marktführer Samsung sein erstes Smartphone mit einem OLED-Display.

Willst Du bei einem OLED-Smartphone noch ein wenig Energie sparen, kannst Du Dein Smartphone auch in den Nachtmodus schalten: Durch die größeren schwarzen Flächen müssen weniger Pixel mit Energie versorgt werden, was sich am Ende des Tages beim Akkustand bemerkbar macht. Wegen dieses Vorteils bieten viele Smartphones mit der OLED-Technik auch ein Always-On-Display, auf dem Du jederzeit die Uhrzeit ablesen kannst. Diese Funktion verbraucht nur wenige Prozent Akku pro Tag.

Aufwendige Produktion sorgt für hohen Preis

OLED-Bildschirme sind nun also seit rund zehn Jahren auf dem Markt, während die IPS-Technologie schon seit 1996 reifen konnte. Zusätzlich zu der kürzeren Entwicklungszeit kommt noch ein weiterer, sehr wichtiger Faktor: Die Produktion eines OLED-Panels ist deutlich komplizierter als die eines gewöhnlichen IPS- oder TN-Panels. Die einzelnen Bauteile müssen in einem Vakuum aufgetragen werden. Gleichzeitig kommt Hitze ins Spiel, was bei einigen Displays zu Defekten führt. Zusätzlich ist ein solches Panel gegenüber Sauerstoff und Korrosion hochempfindlich. Noch ist es nicht lange her, dass wegen dieser Faktoren fast 50 Prozent aller produzierten Displays wegen Produktionsfehlern direkt entsorgt werden mussten.

Langsam bekommen die größten OLED-Hersteller Samsung und LG die Probleme aber in den Griff – und so entstehen inzwischen auch riesige TVs, die OLED als technische Grundlage nutzen. Sie sind häufig besonders kontraststark, glänzen mit einer starken Farbwiedergabe und sind teils sogar rollbar – wie dieses Konzept aus dem Hause LG zeigt.

Burn-In als großer Nachteil

Bei der langen Nutzung von OLED-Bildschirmen gibt es aber noch einen entscheidenden Nachteil gegenüber der alt bewährten LCD-Technologie. Du kennst das Phänomen vielleicht schon von alten Plasma-Fernsehern: Im Laufe der Zeit brennt sich die Farbe von wiederkehrenden Bildern in das Display ein. Das Samsung Galaxy S8 erfuhr deswegen eine riesige Kontroverse. Die am unteren Bildschirmrand immer angezeigten Menüknöpfe waren bei einigen Modellen schon nach wenigen Wochen Benutzung fest in den Bildschirm gebrannt. Du konntest also die Konturen der drei Menütasten erkennen, selbst wenn das Display eigentlich auf dem ganzen Anzeigebereich nur die Farbe Weiß anzeigen sollte.

Dir als Nutzer bleibt eigentlich keine Möglichkeit, diesem Effekt aus dem Weg zu gehen. Bei vielen Nutzern taucht der Burn-In-Effekt auch niemals auf. Samsung zeigte sich bei den Problemen ihrer Smartphones aber kooperativ und bot einen kostenlosen Austausch der betroffenen Geräte an.

QLED, Super-AMOLED und Co.

Hinter den verschiedensten Abbreviationen, die sich rund um den OLED-Standard bilden, verbergen sich in vielen Fällen nur Marketing-Floskeln. Samsung vermarktet die verbauten Displays häufig mit dem Schlagwort Super-AMOLED. Dabei handelt es sich eigentlich nur um ein gewöhnliches OLED-Panel, das verbessert wurde. Samsung schaffte es bei den Super-Bildschirmen, den für die Toucheingaben zuständigen Touch-Controller direkt in das Display zu integrieren, statt eine zusätzliche Schicht zu benötigen – das macht für Dich als Verbraucher aber keinen Unterschied. Das Präfix „AM“ steht für “Active Matrix”, einem System, was bei OLED-Screens ohnehin zum Einsatz kommt und dementsprechend nicht Samsung-Exklusiv ist. Andere Smartphone-Hersteller nutzen technisch gleichwertige Displays, ohne diesen Marketing-Begriff einzusetzen.

Bei der QLED-Technologie von Samsung ist es noch etwas anders: Der Name ist stark an den von OLED angelehnt. Dabei verbirgt sich hinter dem Begriff aber eigentlich ein auf der LCD-Technik basiertes Display. Es wird ebenfalls mit LEDs hintergrundbeleuchtet, hat also mit OLED nicht viel am Hut. Die Verbraucher kann man mit solchen Marketingbegriffen aber gut hinters Licht führen. Das Q steht in diesem Falle für Quanten, die durch das Anlegen von Strom lichtdurchlässig werden. Damit besitzen QLED-Displays die gleichen Schwachstellen wie TN- und IPS-Panels: Die Reaktionszeit ist höher und dunkle Stellen leuchten immer noch leicht, weil der Hintergrund trotzdem überall beleuchtet ist.

Die Displaytechnologien im Direktvergleich

Technologie	TN	IPS	OLED
Blickwinkelstabilität	Gering	Hoch	Hoch
Schwarzwert	Gering	Hoch	Höher
Reaktionszeit	Mittel	Hoch	Gering
Screen-Burn-In	Nicht vorhanden	Nicht vorhanden	Vorhanden
Helligkeit	Hoch	Geringer	Geringer

 

Und was ist Retina überhaupt?

Im Gegensatz zum Glauben vieler Smartphone-Nutzer ist Retina eigentlich keine eigene Displaytechnik. Vielmehr verbirgt sich hinter diesem Begriff ein normales IPS-Panel, das von Apple mit dem Marketingbegriff Retina versehen wurde. Retina bezieht sich auf die Auflösung des Displays: Durch Forschungen hatte Apple herausgefunden, dass das menschliche Auge nicht mehr als 326 Pixel pro Quadratzoll erkennen könne. Dementsprechend wurde die ganze Produktpalette ausgelegt: Seit dem iPhone 4 bis zum iPhone 8 kommen Displays mit Retina-Auflösung zum Einsatz. Die Plus-Modelle des iPhone 6, 7 und 8 setzen auf höhere Auflösungen, weshalb die Bildschirme dieser Geräte von Apple auf den Namen “Retina HD” getauft wurden.

Dass es sich bei dem Begriff Retina um Marketing und nicht um eine Technologie handelt, zeigt auch Apple Flaggschiff iPhone X. Es wurde mit einem nie da gewesenen Super-Retina-Display präsentiert. Dahinter verbirgt sich jedoch ein leicht weiterentwickeltes OLED-Panel mit einer Pixeldichte von von 458 ppi.

Die Pixeldichte ist bei Smartphones inzwischen fast vernachlässigbar: Eigentlich alle neuen Smartphones haben so viele Pixel pro Quadratzoll, dass Deinem Auge einzelne Pixel nicht auffallen würden. Nur dürfen andere Firmen den Begriff „Retina“ nicht zur Vermarktung nutzen, weil Apple das Wort in Kanada und den USA für sich sicherte.

In einem Anwendungsfall ist eine möglichst hohe Pixeldichte erstrebenswert: Für Virtual Reality-Anwendungen sind viele Pixel auf dichtem Raum wichtig, weil sonst der sogenannte Fliegengittereffekt auftritt. Zwischen einzelnen Pixeln ist durch die enorme Vergrößerung durch die Linsen von VR-Brillen ein schwarzer Zwischenraum zu sehen. Das zerstört die Immersion und vergrößert das Risiko von Motion Sickness – einer Art Schwindel und Unwohlsein, die schlechte Grafik auslöst.

Worauf achten beim Handykauf?

Wie bereits erwähnt: Die meisten Top-Smartphones besitzen mittlerweile ein hochauflösendes Display. Die Farbwiedergabe ist recht akkurat und meist kannst Du in den Einstellungen noch kleine Änderungen vornehmen, um die Lebhaftigkeit einzustellen. Steht der Kauf eines günstigen Smartphones an, solltest Du auf jeden Fall darauf achten, kein TN-Panel zu erwischen. Diese werden häufig auch als einfach LCD-Displays angepriesen. Nur, wenn IPS dabei steht, handelt es sich um ein blickwinkelstabiles Display – hier ist also Vorsicht geboten.

Bei jedem High-End-Smartphone musst Du dir über verfälschte Farben keine Sorgen machen. Jeder Anbieter setzt auf IPS oder OLED-Technik, also wirst Du immer ein gutes Bild sehen. Solltest Du auf besonders kontrastreiche Farben und tiefe Schwärze in dunklen Filmszenen stehen, führt allerdings kein Weg an einem OLED-Bildschirm vorbei.