Displaytechnologien der TV-Geräte (Plasma, LCD, LED, OLED, QLED)

Begriffe wie LCD, LED, Plasma, OLED und QLED wirken teilweise wie ein bunt gemischtes Memory Spiel für Schachspieler in ihrer Blütezeit. Mir persönlich ging es zumindest genau so.

Begleiten Sie mich auf die Reise durch die Technik unserer TV Geräte. 🙂

In dem folgenden Text werden dir die einzelnen Begriffe möglichst einfach erklärt.

Kurz und Knapp unterwegs? Hier die Abkürzung zu unseren Empfehlungen und dem Ratgeber:

• Gaming TV Empfehlungen
• Gaming TV Ratgeber

Plasma Display

Was ist Plasma?

Plasma ist ein gasähnlicher Aggregatzustand von Materie in dem mindestens ein Teil der Teilchen ionisiert ist. (Ionisation ist ein Vorgang, bei dem aus einem Atom ein oder mehrere Elektronen entfernt werden, so dass das Atom positiv geladen zurück bleibt.)

Farbspektrum des Lichts – rot grün und blau besonders deutlich

Funktionsweise der Plasma Fernsehgeräte

Ein Pixel besteht aus drei kleinen Zellen in den Farben rot, blau und grün. Mit Hilfe dieser Zellen kann das Pixel dann die gewünschte Farbe darstellen. In diesen einzelnen Zellen befinden sich verschiedene Edelgase, welche mit Hilfe von Elektrizität ionisiert werden. Durch Leuchtstoffe die sich ebenfalls in den Kammern befinden wird dann die entsprechende Farbe für das menschliche Auge sichtbar.

Diese Kammern reagieren sehr schnell auf Elektrizität und leuchten je nach zugeführter Strommenge unterschiedlich hell. Daher muss für ein helles Bild mehr Strom zugeführt werden als für ein dunkles Bild.

Für tiefer gehende Informationen zu Plasma-Displays.

Eigenschaften des Plasma Displays sind:

• reaktionsschnell
• bei alten Plasma Displays bestand die Gefahr des Einbrennens.
• Stromverbrauch dynamisch, da abhängig von der Helligkeit – teilweise aber relativ hoher Stromverbrauch
• hoher Blickwinkel – horizontal und vertikal
• hoher Kontrast
• unempfindlich gegenüber magnetischer Strahlung.
• Natürliche Farbwiedergabe

Welches Gas für welche Farbe?

rot: Neon

blau: Argon, meist noch mit etwas anderem gemischt (z.B. Quecksilber), um die Farbe intensiver zu machen

grün: Zinksulfid im Gemisch mit anderen Stoffen

LCD oder auch Liquid Crystal Display (etwa: Flüssig-Kristall-Bildschirm)

Die Flüssigkristalle erzeugen das Licht nicht selber sondern blockieren das Licht einer Lichtquelle welche hinter den Flüssigkristallen angebracht ist. Je nachdem wie die Kristalle ausgerichtet wird das Licht mehr oder weniger blockiert.

Nun wissen wir bereits wie hell und dunkel bei einem LCD Display funktioniert. Damit nun auch noch Farben ins Spiel kommen werden wieder die drei Farben (rot, blau und grün) genutzt. Ähnlich wie bei dem Plasma, besteht ein Pixel wieder aus drei Teilen. Mit Hilfe von Elektrizität werden die einzelnen Teile eines Pixels angesteuert um je nach Bedarf die nötige Menge Licht durchzulassen. So kann in einem Pixel die gewünschte Farbe angezeigt werden.

Eigenschaften der LC – Displays:

• Probleme mit der Darstellung von Schwarz, denn schwarz ist keine Farbe sondern das nicht vorhanden sein von Licht. Bei einer konstanten Beleuchtung ist es schwierig das Licht komplett zu blockieren, daher wirkt ein schwarzer Bereich häufig dunkel grau.
• Bei alten Displays war die Bilderneuerungsrate noch relativ langsam und sorgte dadurch für ein unsauberes Bild, mittlerweile ist das allerdings kein Problem mehr.
• Da das Licht primär nach vorne abgestrahlt wird, kann die Bildqualität in Abhängigkeit des Betrachtungswinkels stark variieren. Das bedeutet, je weiter man von der zentralen Position von dem Fernseher entfernt ist, desto schlechter wird das Bild.
• Bei durchgehender Beleuchtung auch ein satter Stromverbrauch

Es werden also für einen LCD Bildschirm folgendes benötigt:

• Flüssigkristalle
• Farbfilter
• Lichtquelle

Achtung: Bei der Lichtquelle wird es spannend!

LCD TV mit einer Hintergrundbeleuchtung aus Leuchtstoffröhren (CCFL)

Die Lichtquelle des LCD

In der Vergangenheit wurden CCFL-Lampen (Cold Cathode Fluorescent Lamp in deutsch etwa: Leuchtstoffröhre) für die Beleuchtung genutzt. Wie zuvor bereits beschrieben gingen mit dieser Art der Beleuchtung die Nachteile einher. Die Stromkosten waren relativ hoch und die Haltbarkeit war suboptimal.

Um diese Nachteile auszumerzen wurden die alten CCFL-LAMPEN durch LEDs ersetzt.

LED TV

Eigentlich sollte es also LED-LCD TV heißen. Denn der LED TV ist keine eigenständige Neuentwicklung sondern eine Verbesserung der LCDs.

Die LEDs werden auf 2 unterschiedliche Arten genutzt:

eine (LCD) LED Edge Hintergrundbeleuchtung

Edge-LED

Hier werden die LEDs an den Seiten eines Bildschirms angebracht, so dass sie ausgehend von der Seite den Bildschirm beleuchten. Der Vorteil dieser Methode ist, dass die Fernsehgeräte extrem flach gebaut werden können.

Direct-LED

Es werden sehr viele LEDs, als direkte Beleuchtung, hinter den Flüssigkristallen angebracht. Diese LEDs können einzeln angesteuert werden und verbessern das „Schwarz“-Problem der LCDs. Denn wenn erst gar kein Licht blockiert werden muss, dann kann auch kein Licht durchdringen. Da jedoch nicht jeder Pixel einzeln beleuchtet wird, ist das Problem noch nicht ganz vom Tisch. Aber es stellt bereits eine deutliche Verbesserung der Schwarzwerte dar.

ein LCD TV mit einer direkten (vollen) LED Beleuchtung

Backlight LED

Gelegentlich lesen sie vielleicht den Begriff Backlight LED. Das bedeutet lediglich, dass die LEDs als Hintergrundbeleuchtung eingesetzt werden.

Zwischenfazit:

Nun kennen wir bereits Plasma, LCD und LED(-LCD) TVs. Wir wissen, dass LED-LCD TVs hier die Nase vorn haben.

Beschäftigen wir uns nun mit OLED und QLED

OLED

OLED steht für „organic light emitting diode“, übersetzt bedeutet das in etwa „Organische Leuchtdiode“.

Diese organischen Leuchtdioden sind sowohl Lichtquelle als auch Bildgeber. Es müssen also nicht wie beim LED, noch Filter bzw. weitere Schichten verbaut werden. Daher wirkt das Bild deutlich kräftiger. Die Farben wirken lebensechter und weniger matt. Schwarze Bereiche können mit dieser Technologie punktgenau angesteuert bzw. punktgenau nicht beleuchtet werden.

Wenn wir zuvor schon von einer schmalen Bauweise gesprochen haben, dann dürfen wir hier wohl von „ultra-flach“ sprechen. Die Qualität der OLED-Fernsehgeräten kann von unterschiedlichen Fertigungsverfahren beeinflusst werden.

Vorteile von OLED:

• dunkle Bilder sparen Strom ein
• brillante Farbdarstellung
• sehr gute Schwarzwerte durch punktgenaue Ansteuerung der Pixel
• schnelle Reaktionszeiten
• hoher Blickwinkel möglich
• sehr dünne und flexible Trägermaterialien
• daher auch vergleichsweise leicht

Nachteil von OLED:

• hoher Stromverbrauch bei hellen Bildern
• vergleichsweise teuer
• nachlassende Leuchtkraft
• geringere Lebensdauer (Es werden hier Werte von 20.000 – 30.000 Betriebsstunden genannt, LED-LCDs liegen bei ca. 100.000 Betriebsstunden)
• mit der Zeit sind Farbverfälschungen möglich
• bei hellen Räumen

Auch wenn die Nachteile vielleicht gravierend klingen, den OLED Geräten kann die Zukunft gehören. Denn die verbesserten Farbwerte und der höhere Kontrast liefern hübschere Bilder ab. Stichwort: HDR und Dolby-Vision.

QLED

Hier kocht Samsung sein eigenes Display Süppchen. Böse Zungen würden wohl behaupten, dass Samsung in der OLED Technologie nicht Fuß fassen konnte. Weniger kritisch könnte auch gesagt werden: Samsung geht seinen eigenen Weg.

Auch wenn sich OLED und QLED optisch nur durch einen kleinen Strich unterscheiden, sind es unterschiedliche Technologien. QLED ist eine Erweiterung der LCD Fernseher. Wobei das Q für „Quantum Dots“ steht. Das bedeutet QLED sind QD-LCDs mit blauen LEDs als Hintergrundbeleuchtung.

Mittlerweile nutzen auch Philips und Hisense die Quantum Dots.

Die Quantum Dots versprechen eine höhere maximale Helligkeit und eine längere Lebensdauer, aber können nicht mit extremen Schwarzwerten punkten.

schematischer Aufbau LCD und OLED TV im Vergleich

Fazit zu den TV Technologien

• Plasma-Displays sind raus und werden auch kaum noch hergestellt
• Es gibt nicht die Gewinner Technologie, als hat seine Vor- und Nachteile.
• LCD bietet sich in hellen Räumen (mit viel Tageslicht) an, da sie deutlich heller sein können als OLED
• OLED ist interessanter wenn man auf intensive Schwarzwerte steht und Filme eher bei Dunkelheit genießen möchte.

LCD und OLED im Vergleich bei dunklen Bildern

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