Wie funktionieren LC- und OLED-Displays?

In Digitalkameras ist fast immer ein rückwärtiges Display verbaut, und wenn die Kamera einen elektronischen Sucher hat, kommt noch ein zweites Display-Panel im Inneren der Kamera hinzu, das man über die Linsen eines Sucherokulars betrachtet. Viele Modelle der höheren Ausstattungsklasse haben zusätzlich ein monochromes Statusdisplay. Die verwendeten Panels sind entweder vom LCD- oder vom OLED-Typ, und diese Technologien unterscheiden sich grundsätzlich darin, wie sie ihr Licht erzeugen.

LCD

Die Flüssigkristalle, denen diese Technologie ihren Namen verdankt („LCD“ steht für „Liquid Crystal Display“, also „Flüssigkristallanzeige“), zeigen sowohl Eigenschaften von Flüssigkeiten wie von Kristallen, also Festkörpern. In diesem Zusammenhang ist allein wichtig, dass sie die Schwingungsebene polarisierten Lichts ändern können, und zwar in Abhängigkeit von einer angelegten elektrischen Spannung.

Den Flüssigkristallen selbst sieht man das jedoch nicht an, denn unsere Augen können eine Polarisiation des Lichts, also die Einengung der Lichtwellen auf eine Schwingungsebene, nicht erkennen. Ein Display wird daraus erst mit einer Reihe zusätzlicher Komponenten. Ein typisches LCD zur Anzeige farbiger Bilder sieht im Querschnitt so aus:

Die unterste Schicht bildet eine Lichtquelle, die weißes Licht erzeugt. Darüber liegt eine polarisierende Folie, die nur in einer Ebene schwingendes Licht hindurchlässt. Die nächste Schicht bilden die Flüssigkristalle sowie die Elektroden, mit denen man an jeden Bildpunkt des LCD eine Spannung anlegen kann, und schließlich eine zweite polarisierende Folie.

Die Polfilter, die die Flüssigkristallschicht wie ein Sandwich einschließen, sind gewöhnlich um 90 Grad gegeneinander verdreht, was bedeutet, dass die Schwingungsebene des Lichts, die die untere Folie passieren lässt, von der oberen Folie blockiert wird. Das Display erscheint daher zunächst dunkel, denn die beiden Polfilter lassen von der Hintergrundbeleuchtung (fast) kein Licht hindurch. Legt man nun aber eine Spannung an die Flüssigkristalle an, drehen sie die Schwingungsebene, und bei einer Drehung um 90 Grad geht das Licht auch durch obere Polfilterschicht. Mit niedrigeren Spannungen und einem entsprechend kleineren Drehwinkel lassen sich Helligkeitswerte zwischen Schwarz und Weiß anzeigen. Für die Darstellung von Farben sind drei Bildpunkte pro Pixel nötig, die mit roten, grünen oder blauen Farbfiltern Licht in den drei additiven Grundfarben erzeugen.

Alternativ zum oben beschriebenen Aufbau kann man LCDs auch so aufbauen, dass die beiden Polfilter dieselbe Schwingungsebene durchlassen. Dann ist das Display im Ruhezustand weiß; erst mit einer angelegten Spannung lässt sich die Helligkeit seiner Bildpunkte bis auf (fast) schwarz dimmen.

In jedem Fall ist das Licht, das ein LCD verlässt, polarisiert, und das führt zu Problemen, wenn man es durch eine polarisierende Sonnenbrille betrachtet, die das Licht ja ihrerseits polarisiert. Je nachdem, wie man den Kopf hält, kann die Displayanzeige dann schwer ablesbar oder völlig unsichtbar sein.

OLED

Bei elektronischen Suchern dominieren mittlerweile OLED-Panels, die ihr Licht mit organischen Leuchtdioden erzeugen – „OLED“ steht für „Organic Light Emitting Diode“. „Organic“ heißt wohlgemerkt nicht, dass hier lebendige Zellen im Spiel wären. Der Begriff verweist lediglich auf die sogenannte organische Chemie, also die Chemie der Kohlenstoffverbindungen. Gewöhnliche LEDs basieren dagegen auf anderen Elementen und Verbindungen wie Silizium oder Galliumarsenid.

Der Querschnitt durch ein OLED-Display zeigt einen einfacheren Aufbau als ein LC-Display:

Ein solches Display benötigt keine Hintergrundbeleuchtung, denn die Leuchtdioden – je eine LED pro Bildpunkt – erzeugen ihr Licht selbst. Zudem sind keine Farbfilter nötig, da sie von vornherein sehr reines Licht jeweils einer Wellenlänge emittieren. Dies hat den Vorteil, dass nicht zunächst das Licht für ein weißes Bild maximaler Helligkeit erzeugt werden muss, das dann zum größten Teil von den Polfiltern und den Farbfiltern absorbiert wird, sondern nur das Licht, das tatsächlich gebraucht wird. Die direkte Erzeugung der drei Grundfarben macht zudem die Darstellung reinerer Farben möglich, als es Farbfilter erlauben.

Pixel und Bildpunkte

Aus historischen Gründen geben Kamerahersteller die Auflösung des Displays und des elektronischen Suchers stets in Bildpunkten an. Damit sind die rot, grün beziehungsweise blau aufleuchtenden Subpixel gemeint, von denen ja drei benötigt werden, um ein farbiges Bildpixel darstellen können. Ein LC- oder OLED-Panel hat meist folgende Struktur:

Ein Panel, dessen Auflösung der Hersteller mit 2,4 Millionen Bildpunkten/Subpixeln angibt, kann also nur 800.000 Pixel anzeigen – man muss die Zahl der Bildpunkte immer durch 3 teilen.

Statusdisplays

Manche Kameras haben neben dem rückwärtigen Display, das für die Live-View, die Wiedergabe der Fotos und für Menüeinstellungen genutzt wird, noch ein monochromes LC-Display auf der Oberseite, das verschiedene Einstellungen der Kamera, die Belichtungswerte oder beispielsweise den Ladezustand des Akkus anzeigt. Oft wird ein solches Statusdisplay auch als „Schulterdisplay“ bezeichnet – wenn man den Sucherbuckel der Kamera als ihren Kopf ansieht, läge das Display auf ihrer Schulter.

Auf eine Hintergrundbeleuchtung wird dabei entweder ganz verzichtet, oder sie ist nur optional zuschaltbar. Monochrome LC-Displays, die nur zwischen Schwarz und Weiß unterscheiden, sind auch dann meist noch gut ablesbar, wenn man nur das Umgebungslicht nutzt, das durch die Schichten des Displays dringt und von seiner Unterseite wieder reflektiert wird. Nur im Dunkeln muss man die dann eine Hintergrundbeleuchtung zuschalten, die mehr als die an die Flüssigkristalle angelegte Spannung für den Stromverbrauch des Displays verantwortlich ist. Ohne die Hintergrundbeleuchtung kann das Display auch bei „ausgeschalteter“ Kamera deren Status anzeigen, ohne dass sich dadurch der Akku entleeren würde.

10. August 2025, 12:00 Uhr