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LED – Das Backlight erklärt

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LED Grundwissen

Bevor man sich mit OLED auseinandersetzt, sollte man zunächst den Vorgänger, die LEDs verstehen lernen. Außerdem gibt es bisher auch noch einige Punkte, die für LED TV sprechen, die hier erklärt werden.

Der Grundstein des LED TV: Die LED Technik

Kommen wir zuerst zum Grundstein – dem LED TV. Bei diesen Geräten werden, anders als bei OLEDs, anorganische Leuchtdioden verwendet, um das Bild zu beleuchten. Dabei können die LEDs komplett gleich leuchtend sein – „full array“, oder individuell verschieden leuchten, sodass manche Teile des Bildschirms heller sind, andere dunkler („local dimming“). Beiden Methoden ist gemeinsam, dass LEDs lediglich das Licht liefern – die Farbe wird in den meisten Fällen von davor liegenden Flüssigkristallen hergestellt. Es wird also weiterhin wie früher ein LCD Display benutzt, nur die Ausleuchtung erfolgt anders. Deswegen sind sogar Firmen wie Panasonic gegen eine eigenständige Produktkategorie namens LED TV, da das irreführend sei. Samsung hält an der Produktbezeichnung fest und sie hat sich auch durchgesetzt. Auf dieser Grafik seht ihr noch einmal die Funktionsweise von LED bei beliebiger Bildschirmdiagonale:

led tv technik dioden beleuchtung

Das Licht der Leuchtdioden (LEDs) wird durch einen Lichtverteiler gleichmäßig verteilt und danach von Flüssigkristallen „gefärbt“

LEDs sind anorganisch, das heißt sie bestehen aus kleinen Kristallen. Diese dienen als Halbleiter und je nach deren Material leuchten sie in einer anderen Farbe. Hier die verschiedenen Farbmöglichkeiten:

  • Aluminiumgalliumarsenid: rot
  • Galliumarsenidphosphid: rot, orange und gelb
  • Galliumphosphid: grün
  • Eher selten: Zinkselenid und Siliziumkarbid: blau
  • Indiumgalliumnitrid/Galliumnitrid: Ultraviolett, Violett, blau und grün

Eine Besonderheit bilden weiße und pastellfarbene LEDs: Hierfür muss eine spezielle Lumineszenzschicht
vor den LEDs angebracht werden.

LED anorganische dioden OLED

Grafik von Afrank99 auf Wikipedia.de Hier sind die verschiedenen Leuchtmittel zu sehen, bei denen LEDs zum Einsatz kommen


Vorteile der LEDs


Ein Vorteil der LEDs gegenüber OLEDs ist ihre höhere Lebensdauer: Zwischen 25.000 und 45.000 Stunden können bei handelsüblichen LEDs erreicht werden – Allerdings muss man hierfür die Helligkeit teils drastisch reduzieren. Denn wenn die Helligkeit hoch ist, ist auch die Betriebstemperatur hoch und das verkürzt die Lebensdauer der LEDs ebenso wie die der OLEDs. Trotzdem ist momentan klar: Ein LED TV wird wesentlich länger halten, als ein OLED TV. Auch wenn die Zahlen hierzu drastisch schwanken, ein LED TV kann 25 Jahre durchhalten, ein OLED Fernseher circa 9 Jahre. Allerdings

Zu normalen LCD Display mit Leuchtröhren haben LEDs außerdem den Vorteil, dass sie wirklich weißes Licht erzeugen und so die Farben nicht verfälschen. Dagegen verursachen Leuchtröhren (CCFL-Lampen) oft ein grünstichiges Bild oder Grün geht verloren. Ein weiterer Punkt der Farbuntreue ist dadurch bedingt, dass wenn auf dem LED TV sowohl schwarze Bereiche, als auch hellere Bereiche zu sehen sind, die CCFL-Lampen komplett angehen müssen ohne auf die unterschiedlich hellen Bereiche Rücksicht zu nehmen. Denn die CCFL-Lampen können nicht gedimmt werden, also auch nur etwas heller oder dunkler werden und müssen, wenn sie schwarz darstellen komplett aus sein, wenn sie grau darstellen komplett an. Dagegen besteht ein LED TV aus vielen einzelnen LEDs die oft auch einzeln gedimmt werden können – schwarze und helle Bereiche gleichzeitig auf dem Bildschirm sind kein Problem.

Weitere Vorteile sind die höhere Reaktionszeit und der größere Betrachtungswinkel gegenüber normalen LCD Display – doch diese Vorteile werden vom OLED TV noch übertroffen! Gleiches gilt für den geringen Strombedarf der LED Fernseher.

Die Nachteile der LEDs

Soweit so gut. Doch LEDs haben auch Nachteile: Sie lassen sich nicht biegen, nicht mal ein bisschen. Gerade aber bei Curved TV, also Fernsehen bei dem der Bildschirm zur besseren Bilddarstellung konkav ist, ist nur mit OLEDs möglich. Das hat den Vorteil, dass wenn der Betrachter in der Mitte sitzt, alle Bildschirmpunkte gleichweg von ihm entfernt sind, er also alles gleich scharf sieht und auch der Kontrast einheitlicher wirkt. Modelle wie der EG9900 von LG werden dank OLED Technik sogar je nach Beliebem biegsam werden, bei einem LED TV unmöglich.

Besonderheiten bei LED TV

Edge-LED

Bei dieser Technik werden die LEDs am Bildschirmrand angebracht und nicht hinter dem ganzen Bildschirm. Edge-LED hat damit den Vorteil, viel schmaler gebaut werden zu können. Allerdings sind Edge-LED Fernseher auch viel empfindlicher, weswegen man beim Transport aufpassen sollte.

Local Dimming

Beim Local Dimming werden einzelne LEDs heller und dunkler geschaltet, also gedimmt. Daraus resultiert ein beliebiger Kontrast, also das volle Spektrum an hell und dunkel.

Direkt-RGB-LED

Wie oben angedeutet, können LEDs auch selbst farbig sein. Wenn man es schafft, diese in einen LED TV einzubauen – dann kann die Farbtreue und der Kontrast noch mehr optimiert werden. Denn wenn wie normaler Weise die LCDs die Farberzeugung übernehmen, gibt es ein Problem: Sie sind gröber, als die LEDs hinter ihnen. Somit sind die Farbunterschiede auch in gröbere Bereiche unterteilt, als beim LED. Die XS1-Serie mit RGB-LEDs und Local Dimming hat farbige LEDs. Hier sieht man das Ergebnis:

sharp x1 local dimming rgb led tv

Links ist zu sehen, was die LEDs alleine schaffen: Normaler Weise wäre hier ales nur in Grautönen, da die LEDs nur heller oder dunkler sind. Farbige LEDs wie hier beim X1 aber tragen zur Kontraststärke bei

Ihr seht also, es gibt viele Feinheiten bei LED TV, die sich gerade in den letzten Jahren herausgebildet haben. Hier unten seht ihr sie noch einmal, in chronologischer Reihenfolge, beginnend mit LCD TV ohne LED:

tv beleuchtungstechniken led backlight

Die verschiedenen Backlights bei LCD Displays

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