Das Wunder des flachen Bildes

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Das Wunder des flachen Bildes

Wir erklären, mit welchen Technologien die bewegten Bilder auf die ultradünnen Displays gezaubert werden.

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Lichtlenker

Die am weitesten verbreitete Paneltechnologie ist der LCD-Bildschirm. Liquid Crystal Display – die Abkürzung verrät schon den Grundstoff, der dieser Bildtechnologie zugrunde liegt. Flüssigkristalle sind zwar überwiegend flüssig, weisen aber quasikristalline Strukturen auf, die sie zu optimalen optischen Bauelementen machen. Der vordergründige Effekt der Flüssigkeiten mit Festkörpereigenschaften, die Polarisierung von Licht, wird dabei für die Bilderzeugung ausgenutzt. Dazu wird das Licht einer Hintergrundbeleuchtung zunächst von einem Polfilter vorgefiltert.
 
Wenn dieses gefilterte Licht die Flüssigkristalle durchdringt, wird es von diesen nochmals polarisiert, bevor es auf einen zweiten Polfilter trifft. Dieser lässt nun das Licht passieren oder nicht. Der Trick dabei: Durch das Anlegen eines elektrischen Feldes kann die Art und Weise, wie die Flüssigkristalle das Licht umpolarisieren, beeinflusst werden. Somit kann durch gezielte elektromagnetische Stimulanz Pixel für Pixel ein Bild aufgebaut werden.

Selbstleuchter

Der zweite große Vertreter der Flachbildschirme ist der Plasmabildschirm. Das in der Gerätebezeichnung angesprochene Plasma befindet sich in Gasform in winzigen Kammern, die über das gesamte Panel verteilt sind. Die Anzahl dieser Zellen entspricht genau der Display-Auflösung multipliziert um den Faktor drei, denn auch hier wird das Farbbild aus den drei Grundfarben Rot, Grün und Blau gemischt. Dabei entscheidet die Zusammensetzung des Gasgemischs, in welcher Farbe die Zelle aufleuchtet.
 
Damit dieser Bildpunkt erstrahlt, wird das Gas mit einem elektrischen Impuls gezündet – und dies bis zu 120-mal pro Sekunde. Empfindliche Gemüter nehmen deswegen ein leichtes flirrendes Rauschen wahr und das stetige Zünden der Kammern verlangt einiges an elektrischer Leistung. Das wird jedoch von Kinofans billigend in Kauf genommen, denn der Plasma verleiht dem Bild im Gegenzug einen besonders kinotreuen Look. Dabei ist es vollkommen egal, wo man sitzt, denn das Bild erscheint aus jedem Betrachtungswinkel optimal.

Lichterzeuger

Die im Abschnitt „Lichtlenker“ erwähnte Hintergrundbeleuchtung kann mit verschiedenen Mitteln realisiert werden. Der Klassiker ist die Kaltkathodenleuchtstoffröhre, kurz CCFL. Mehrere dieser Leuchtmittel werden vollflächig hinter dem Panel verbaut. Die CCFL birgt mehrere Nachteile: Zum einen leuchtet nicht jede Röhre wie die andere (es sei denn, sie sind handverlesen), zum anderen besitzen diese Leuchtmittel einen steten Blauüberschuss, worunter die Farbtemperatur des Bildes leidet.
 
Aus diesen Gründen wurde frühzeitig nach einer anderen Lichtquelle gesucht und letztendlich in der LED gefunden. Diese erlaubt zudem geringere Bautiefen und benötigt weniger Leistung. Es gibt zwei Varianten, um die LEDs im Gerät zu verbauen. Besonders schlanke Geräte haben die LEDs nur im Rahmen integriert. Diese Edge-LED-LCDs sind extrem dünn und Strom sparend, kämpfen aber mit Problemen in der Ausleuchtungsgenauigkeit.
 
Direct-LED-LCDs positionieren die Leuchtmittel dagegen ganzflächig hinter dem Panel und können durch lokales Dimmen den Kontrast erhöhen. Eine weniger gängige Variante ist der RGB-LED, der für jede Grundfarbe eine LED pro Pixel zur Verfügung stellt.

Leuchtende Zukunft

Die große Hoffnung und der große Anwärter auf die Nachfolgetechnologie bei Flachbildschirmen ist das OLE-Display. Die Namensverwandtschaft zum LED kommt nicht von ungefähr – allerdings ist bei der Organic Light Emitting Diode ein organischer Farbstoff für das Leuchten zuständig. Die OLED-Technologie ist deswegen der große Hoffnungsträger, weil sie die Vorteile von LCD und Plasma vereint und dabei nicht zwingend die Nachteile der jeweiligen Bilderzeugungstechnologie übernimmt.
 
De facto lassen sich mit OLED ultraflache, Strom sparende und blickwinkelstabile Displays bauen. Ersteres beruht auf dem Aspekt, dass die lichterzeugende Schicht gerade einmal den Fünfzigstel Durchmesser eines menschlichen Haares misst und schon durch einen minimalen Impuls zum Leuchten gebracht wird – daher auch der Stromspareffekt. Die Blickwinkelstabilität beruht darauf, dass jeder Bildpunkt von selbst leuchtet und somit in alle Richtungen das gleiche Licht abstrahlt. Leider ermüden die OLEDs nach einer gewissen Nutzungsdauer und verblassen.
(Christian Hill)

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