Seit 2020 haben 99 Prozent der österreichischen Haushalte mindestens einen Flachbildschirm zu Hause stehen, seit 2021 gelten knapp zwei Drittel dieser Geräte – zumindest laut Definition – als "smart". Herr und Frau Österreicher starren also schon lange nicht mehr in eine simple Röhre, wie es früher üblich war. Wie aber funktionieren moderne Bildschirme? Und warum wirft die Fachwelt bei den Displays mit so vielen Kürzeln um sich? Der STANDARD erklärt die wichtigsten Panel-Technologien und auch, was dabei zu beachten ist.

Wer heutzutage beabsichtigt, einen Fernseher zu kaufen, wird regelrecht mit Fachausdrücken zugeschüttet. Abgesehen vom geplanten Budget, das im Idealfall die Grenzen vor einem Kauf absteckt und nicht danach, sind immer noch Größe und Art des Displays am wichtigsten: In beiden Fällen sollte der zukünftige Aufstellort der bestimmende Faktor sein.

Je größer, desto Kino

Zur Größe könnte man als Randnotiz anmerken, dass die zunehmende Verbreitung hochauflösender Bildschirme und entsprechender Inhalte, Stichwort 4K oder früher noch UltraHD, in den letzten Jahren dafür gesorgt hat, dass man alte Mythen getrost ignorieren darf.

Zwar findet man oft noch den Richtwert "Bildschirmdiagonale x 2,5" für den Sitzabstand vor – je nach persönlicher Präferenz lässt sich dieser Wert aber durchaus aggressiver gestalten. Je mehr "Kinofeeling" erwünscht ist, desto niedriger ist dieser Multiplikator anzusetzen – nach THX-Norm kann dieser Wert überhaupt auf 1,19 gesenkt werden, darunter wird es allerdings schon sportlich.

Unterschiede sind da, aber …

Zurück zum eigentlichen Thema: Die Bezeichnung unterschiedlicher Panel-Technologien mag auf den ersten Blick keinen großen Unterschied ausmachen, hat in der Praxis aber gewaltige Auswirkungen auf Kontrast, Blickwinkel und Helligkeit der Geräte. Man könnte freilich die Vermutung anstellen, dass die Räuber dort sind, wo das Geld ist, aber in den meisten Fällen hat es schon einen Grund, warum hochwertige Panels empfindlich teurer sind als einfacher gestrickte. Das heißt gleichzeitig aber nicht, dass man Erstere unbedingt benötigt.

Nicht unwesentlich in diesem Zusammenhang ist auch die Tatsache, dass sich Südkorea und China den Weltmarkt der TV-Panels mehr oder weniger untereinander aufgeteilt haben. Die Hersteller lassen sich nur ungern in die Karten schauen, wer aber beispielsweise einen OLED-Fernseher kauft, bekommt unabhängig von der Marke in den meisten Fällen ein LG-Panel, bei LCD-Geräten kommt das Panel selbst in vielen Fällen aus China.

Für den gesamten Weltmarkt zeigt sich ein ähnliches Bild, hier dominierte zuletzt Samsung mit einem Anteil von knapp 20 Prozent, gefolgt von TCL und LG mit jeweils 11,7 Prozent. Einstige Branchengrößen aus Japan wie Sony oder Panasonic laufen mittlerweile hinterher. Auch sie verwenden für ihre Modelle Panels aus anderen Ländern. Womit sie auf dem Markt zu punkten versuchen, ist "nur noch" die restliche Elektronik und das Zusammenspiel der Komponenten – das Feintuning, wenn man so möchte. Die Panel-Basis ist in den meisten Fällen die gleiche.

Eines vielleicht noch vorweg: Die nachfolgende Auflistung der Panels erhebt keinen Anspruch auf Vollständigkeit und soll lediglich einen Überblick über die gängigsten Panel-Technologien im TV-Bereich geben. So gern sich der Autor beispielsweise an Zeiten erinnert, in denen Pioneers Plasmafernseher für Aufsehen sorgten, handelt es sich um Relikte, die an dieser Stelle keinen Sinn mehr ergeben würden.

LCD, der Ursprung

Die LCD-Technologie, auch bekannt als Flüssigkristallanzeige, ist die älteste hier genannte Art von Flachbildschirmen und bildet im weitesten Sinne die Grundlage für weitere Entwicklungen. Sie besteht aus einer Schicht aus Flüssigkristallen und einer (meist) dahinter liegenden Lichtquelle. Die Flüssigkristalle können als winzige Moleküle verstanden werden, die ihre Ausrichtung bei Stromzufuhr ändern. Diese Eigenschaft wird in einem Display manipuliert, um Licht (aus dem Hintergrund) zu blockieren oder durchzulassen.

Ergänzt wird dieser Vorgang auch durch Farbfilter, die in Schattierungen der Grundfarben Rot, Grün und Blau dann die gewünschte Farbe am Display zusammensetzen. Da Flüssigkristalle nicht von sich aus leuchten, wird der Hintergrund benötigt. Dieser Hintergrund ist es auch, der die Bildqualität wesentlich beeinflusst, vor allem was die Helligkeit und ihre Homogenität betrifft.

Zu den klaren Stärken von LCD zählt, dass die Panels vergleichsweise hell, energieeffizient, günstig und nicht zuletzt auch langlebig sind. Demgegenüber können Flüssigkristallanzeigen oft eine hohe Blickwinkelabhängigkeit, niedrige Schwarzwerte oder einen schwachen Farbkontrast aufweisen. Abgesehen von Unterschieden in der Flüssigkristallschicht, die eine weitere Unterteilung von LCDs zulässt, spielt insbesondere die Art der Beleuchtung eine entscheidende Rolle bei der Bildqualität.

LED, das "falsche" LCD

In den letzten Jahren ist LCD deshalb zunehmend der Bezeichnung LED gewichen. Das Prinzip der Flüssigkristalle ist dabei grundsätzlich das gleiche geblieben, geändert hat sich aber die Hintergrundbeleuchtung. LED steht für "Light Emitting Diode" und ersetzt großflächige Leuchtstoffröhren, die früher in LCDs verbaut waren. Das bietet zwei enorme Vorteile: Zum einen ist die Beleuchtung der Flüssigkristalle homogener, zum anderen lässt sich der Hintergrund auch umso dynamischer und individueller ansteuern, je mehr und kleiner die LEDs sind.

Nach einigen wenigen Bereichen (oder Zonen), die bei älteren Modellen für eine Beleuchtung des Hintergrunds angesteuert werden konnten, ist es mit modernen Mini-LED-Panels mittlerweile möglich, mehrere Tausend dieser Zonen individuell anzusteuern. Das erlaubt in der Theorie bei gestiegener Helligkeit auch wesentlich bessere Schwarz- und Kontrastwerte.

QLED, die HDR-Injektion

Hinter der Abkürzung QLED verbirgt sich im Prinzip auch nur eine Modifikation herkömmlicher LCDs. Das Q steht steht für Quantum Dot und bezeichnet eine zusätzliche Schicht, die zwischen Flüssigkristallen und Hintergrundbeleuchtung liegt. Ein Quantum-Dot-Display enthält Milliarden von Nanokristallen, die auf einer dünnen Schicht verteilt sind. Diese Kristalle sind in der Lage, ganz bestimmte Grün- und Rottöne abzugeben, wenn sie mit blauen Licht bestrahlt werden – was auch der Grund ist, weshalb die Hintergrundbeleuchtung von QLED blau ist und nicht weiß.

Der Grund für den Einsatz dieser Quantum Dots besteht darin, dass sie in Kombination mit den herkömmlichen LCD-Farbfiltern einen größeren Teil des sichtbaren Lichtspektrums abdecken können, was in der Praxis mit kräftigeren und präziseren Farben belohnt wird – im Zeitalter von HDR-Inhalten macht sich das besonders bemerkbar. Dieser Trick allein ändert freilich nichts an altbekannten Schwächen von LCDs, es sollte bei modernen Geräten in diesem Segment vielmehr als sinnvolle Ergänzung zu möglichst präziser Hintergrundbeleuchtung verstanden werden.

OLED, der Kontrastkönig

Hinter OLED stehen organische LEDs, wobei unter "organisch" chemische Verbindungen zu verstehen sind, die elektrolumineszierend sind. Das unterscheidet OLED-Displays auch wesentlich von den bisher genannten LCD-Varianten, da bei selbstleuchtenden Pixeln schlichtweg die Hintergrundbeleuchtung wegfällt. Das hat zunächst den naheliegenden Vorteil, dass OLED-Bildschirme wesentlich flacher gebaut werden können als LCDs.

Hinsichtlich Bildschirmqualität bedeutet das zudem, dass sich das Leuchten eines jeden einzelnen Pixels steuern lässt. Strom da, Pixel an – Strom weg, Pixel aus: Dank dieses simplen Prinzips erreichen OLEDs bemerkenswerte Schwarzwerte und übertreffen LCDs, die gezwungen sind, eine im Prinzip permanent eingeschaltete Hintergrundbeleuchtung zu verwenden. Die Abschaltung der Pixel sorgt für absolut perfekte Schwarzwerte und ein Kontrastverhältnis, das mit herkömmlicher LCD-Technologie nicht erreicht werden kann.

Doch auch OLED-Displays sind nicht frei von Schwächen: Zum einen sind sie noch immer relativ teuer und können hinsichtlich Bildschirmhelligkeit nicht mit modernen LCDs mithalten. Zum anderen haben sie auch nach jahrelanger Marktreife noch immer den Ruf, für sogenanntes Burn-in anfällig zu sein: Dabei handelt es sich um ein Phänomen, bei dem ein statisches Element auf dem Bildschirm eingeprägt oder eingebrannt wird und nur noch schwer oder gar nicht mehr verschwindet. Mittlerweile gibt es allerdings unterschiedliche Methoden der Hersteller, um dieses Einbrennen weitgehend zu verhindern.

QD-OLED, der Neuling

Noch relativ neu auf dem Markt sind sogenannte QD-OLED-Displays. Wie es die Bezeichnung nahelegt, handelt es sich hierbei um eine Vermengung zweier bestehender Technologien, nämlich der bereits erwähnten QLED- und der OLED-Technologie – mit dem Ziel, die damit in Verbindung stehenden Nachteile auszumerzen.

Durch eine andere Anordnung der Subpixel als bei OLED und blauem Licht als Basis wandeln die Quantum Dots das Licht um, anstatt es zu filtern, und können dadurch die Ausgangshelligkeit mehr oder weniger erhalten. Wie sich QD-OLEDs in der Praxis schlagen, konnte DER STANDARD bereits letztes Jahr ausgiebig testen.

Doch auch QD-OLED-Displays scheinen nicht frei von Fehlern zu sein: Einerseits gibt es gerade wegen der Anordnung der Subpixel vereinzelte Kritik an der Bildqualität, andererseits dürften auch QD-OLEDs dem gleichen Burn-in-Risiko ausgesetzt sein wie herkömmliche OLEDs. Da diese Fernseher aber erst seit letztem Jahr verfügbar sind, fehlen entsprechende Erfahrungswerte, um diesbezüglich eine zuverlässige Aussage treffen zu können.

Micro-LED, das Beste aus beiden Welten?

Bei Micro-LED-Bildschirmen schließlich handelt es sich um eine Technologie, die bislang noch gar nicht Einzug in Haushalten gefunden hat. Dabei kommen LEDs zum Einsatz, die noch kleiner als die bereits erwähnten Mini-LEDs sind. Konkret soll eine dieser LEDs nur 50 Mikrometer messen, was dünner als ein menschliches Haar ist. Ein Display dieser Bauart ist ähnlich aufgebaut wie ein OLED-Display, aber ohne organische Komponenten – und dennoch ohne Hintergrundbeleuchtung.

Jedes Pixel kann individuell ein- und ausgeschaltet werden, um ein perfektes Schwarz darzustellen, was zu einem hohen Kontrastverhältnis und großem Betrachtungswinkel führt. Die Helligkeit von Micro-LED-Displays verspricht nicht weniger beeindruckend zu sein: Mit einer möglichen Spitzenhelligkeit von 10.000 Nits stellen sie die besten OLED-Displays auf dem Markt im wahrsten Sinne des Wortes in den Schatten – dort ist "bereits" bei 2.000 Nits Schluss. Frühe Demonstrationen zeigten außerdem, dass diese Displays modular erweitert werden können, was im Prinzip den Bau riesiger Videowände ermöglicht.

Kurzum: Micro-LED-Displays dürften bestehende Displaytypen in fast allen Aspekten übertreffen. Der Wermutstropfen ist in diesem Fall zumindest zeitlicher Natur: Bis tatsächlich Verbraucherprodukte auf den Markt kommen, wird es vermutlich noch Jahre dauern. Und auch preislich dürfte die erste Generation der Micro-LEDs das Budget der meisten Interessenten sprengen. (Benjamin Brandtner, 25.3.2023)