Bei der Entwicklung der MicroLED-Technologie haben Ingenieure dramatisch kleinere Leuchtdioden (LEDs) auf die gleiche Oberfläche gepackt als bei früheren Generationen von LED-Bildschirmen – Millionen mehr
Im Laufe der Jahre sind viele Hightech-Bildschirmtechnologien gekommen und gegangen. Von herkömmlichen Röhrenfernsehern über Projektoren, Plasmabildschirme bis hin zu LCDs und jetzt oLEDs hat der Verbrauchermarkt alle Arten von Bildschirmformaten, Auflösungen und Materialien gesehen.
Da die Märkte für Smartphones, Tablets und HD-TV explodiert sind, gibt es ein ununterbrochenes Wettrüsten zwischen den Herstellern, um Bildschirme herzustellen, die dünner, kleiner, heller und hochauflösender als die Konkurrenz sind.
Normalerweise werden diese Faktoren als einzelne Prozentpunktunterschiede gemessen – bis jetzt. Das Aufkommen der MicroLED-Technologie verspricht, die Herstellung von Bildschirmen radikal neu zu definieren, welche Spezifikationen in Bildschirme unterschiedlicher Größe gepackt werden können und zu welcher Auflösung LED-Bildschirme in der Lage sind.
Was ist MicroLED?
Die MicroLED-Technologie ist, zumindest dem Namen nach, relativ einfach. Ingenieure haben dramatisch kleinere Leuchtdioden (LEDs) entwickelt und mehr davon auf die gleiche Oberfläche gepackt als bei früheren Generationen von LED-Bildschirmen. Millionen mehr.
LEDs sind die Miniatur-"Glühbirnen", die Licht in Bildschirmen sowie in traditionelleren Anwendungen wie Taschenlampen, Autoscheinwerfern und -rückleuchten sowie herkömmlichen Glühbirnen erzeugen. Der Unterschied zwischen LEDs und Glühbirnen ist so dramatisch wie der Unterschied zwischen dem ersten Telegrafen und den heutigen Smartphones, aber in beiden Fällen zielen sie auf die gleiche Funktion ab.
MikroLEDs sind also eine facettenreiche Verbesserung der Technologie, die LEDs und auf einem Bildschirm erzeugte Bilder verknüpft. MicroLEDs verkleinern LEDs um ein Vielfaches, was bedeutet, dass mehr von ihnen den gleichen Platz einnehmen können, der zuvor von einer Diode eingenommen wurde.
Dies erhöht das Auflösungsvermögen und die Fähigkeit, Details zu rendern, geht jedoch auf Kosten der Helligkeit. Dies war in der Vergangenheit der Knackpunkt für das Schrumpfen von LEDs in Bildschirmanwendungen. Um Mikro-LEDs so hell wie ihre herkömmlichen Gegenstücke zu machen, sind mehr Leistung, eine höhere Diodeneffizienz oder beides erforderlich. Das Ankurbeln von mehr Energie in mehr, kleinere LEDs bedeutet mehr Wärme, einen größeren Batterieverbrauch und eine höhere Herstellungskomplexität.
All diese Nachteile waren bisher genug, um Hersteller davon abzuhalten, die MicroLED-Technologie in Verbraucherprodukten zu verfolgen und zu implementieren.
Die Zeit ist reif, LEDs zu verkleinern
Bis heute gab es eine Grenze für die Herstellung von LED-Platinen durch kleine Hersteller , nicht nur aufgrund der Größe der Dioden, sondern auch aufgrund der "Abstandsgröße", die der Abstand zwischen den einzelnen LEDs ist und was dieser Abstand für die Bildschirme bedeutet Auflösung.
Hardwaretechnologie und Herstellungsprozesse sind oft limitierende Faktoren, da LEDs nur so klein gebaut und auf Schaltungen einer bestimmten Größe und Effizienz montiert werden konnten. Anstelle der wenigen Dutzend gelb-blauer herkömmlicher LEDs in den heutigen LED-Bildschirmen enthalten microLED-Bildschirme Millionen von LEDs oder eine für jedes Pixel.
Diese Zahl wird dann verdreifacht, da microLED-Bildschirme rote, grüne und blaue LEDs verwenden. Jedes RGB-Trio liefert ein „Pixel“, von dem Sie sich vorstellen können, dass es sich auf einem 1080p-Bildschirm in TV-Größe schnell summiert. Tausende von Pixeln bestehen aus einzelnen Modulen, und mehrere Module bilden einen gegebenen Bildschirm.
Das Schrumpfen von LEDs bietet Auflösungsvermögen, erfordert jedoch Hardware-Komplexität. Erst vor kurzem sind Hardware und Fertigungstechnologie so weit fortgeschritten, dass LED-Bildschirme den Wandel hin zu Mikro-LEDs vollziehen können.
Hersteller bereit, MicroLED-Technologie auf den Markt zu bringen
Der erste MicroLED-Fernseher, der auf den Markt kommt, ist Samsungs 'The Wall', ein rahmenloser, modularer Bildschirm, der eine branchenführende Auflösung und eine branchenweit erste modulare Fähigkeit bietet, die es Endbenutzern ermöglichen könnte, ihre Fernseher bei sich ändernden Anwendungen zu erweitern.
Auf der CES 2018 sagte Jonghee Han, President of Visual Display Business bei Samsung Electronics: „Wir bei Samsung haben es uns zum Ziel gesetzt, Verbrauchern eine breite Palette innovativer Bildschirmerlebnisse zu bieten. Als weltweit erster modularer MicroLED-Fernseher für Verbraucher stellt „The Wall“ einen weiteren Durchbruch dar. Es kann in jede beliebige Größe umgewandelt werden und liefert unglaubliche Helligkeit, Farbskala, Farbvolumen und Schwarzwerte. Wir freuen uns über diesen nächsten Schritt auf unserem Weg in die Zukunft der Bildschirmtechnologie und das bemerkenswerte Seherlebnis, das sie den Verbrauchern bietet.“
Diese Punkte heben viele der vielversprechenden Durchbrüche und Vorteile der microLED-Technologie hervor, von der Fähigkeit zur Bereitstellung von Helligkeit und Auflösung bis hin zu klar definierten Schwarzwerten, alles Probleme mit Generationen von Plasma- und LED-HD-Fernsehern.
Sogar die meisten der heutigen LED-Bildschirme sind eigentlich Hybrid-LCD/LED-Bildschirme, die ein Element (Flüssigkristalldioden) verwenden, um das Bild zu erzeugen, und ein anderes (die LEDs dahinter) zur Hintergrundbeleuchtung des Bildschirms.
Im Wesentlichen handelt es sich um eine extrem High-Tech-Version alter Projektor-TV-Bildschirme, die mit ihren eigenen Problemen verbunden sind, einschließlich Bildverzerrung oder Blackout bei weiten Betrachtungswinkeln, Lichtausblutung in dunklen Abschnitten des Bildschirms, dicke Bildschirme, die erfordern zwei verschiedene Schichten und Beschränkungen der maximalen Helligkeit aufgrund der Durchgangseigenschaft des Bildschirmelements.
Der Samsung Wall ist ein massiver Bildschirm, der sein Debüt im 120-Zoll-Format feiert. Es ist leicht zu glauben, dass dies einfach nur der Wunsch war, auf einer großen Messe mit einer großen Leinwand für Furore zu sorgen, aber es gibt eine kompliziertere Hintergrundgeschichte.
Bei kleineren Bildschirmgrößen beherrscht der Hersteller die microLED-Technologie nicht. Die Komplikationen im Zusammenhang mit der Größe von LEDs, der Strom- und Wärmeerzeugung sowie den Kosten und der Komplexität führen dazu, dass microLED derzeit nur als Lösung für massive High-End-Bildschirme präsentiert wird. Was jedoch wie viele andere Technologien als Premium-Nischenprodukt beginnt, kann bald zur Norm werden.
Es wurde allgemein berichtet, dass Apple an seiner eigenen Forschung zu Mikro-LED-Displays und am anderen Ende des Spektrums arbeitet. Apple glaubt, dass MicroLEDs zukünftige iPhones noch dünner und heller machen könnten als die organischen LED-Displays (OLED) der neuesten Generation, die kürzlich LCD-Bildschirme ersetzt haben. MicroLEDs gelten derzeit als die Art von futuristischer Technologie, die vor drei bis fünf Jahren OLEDs galten.
OLED vs. MicroLED und die Zukunft der Bildschirmtechnologie
OLEDs stehen hinter der modernen Bildschirmtechnologie für Smartphones und Tablets; Aufgrund ihrer Materialien sind sie angesichts der heutigen Fertigungsbeschränkungen etwas kostengünstiger in der Herstellung als Mikro-LEDs.
OLEDs leiden jedoch unter einem großen Nachteil, der weiterhin die Nachfrage nach Mikro-LEDs in der Fertigung schaffen wird; das O, das für „organisch“ steht, bedeutet, dass OLEDs aus organischen Verbindungen hergestellt werden. Das bedeutet, dass sie teuer in der Herstellung sind und die Kosten aufgrund der Rohstoffkosten wahrscheinlich nicht sinken werden.
Es bedeutet auch, dass sie in der maximalen Helligkeit begrenzt sind, da Materialien nicht weiter geschoben werden können; Ebenso leiden extreme Anwendungen wie Always-on-Displays unter Einbrennen, ähnlich wie bei frühen Plasmabildschirmen.
Willkommen in der Zukunft
Die Zukunft der Bildschirmtechnologie sind mit ziemlicher Sicherheit MicroLEDs. Wie bei jeder Spitzentechnologie gibt es eine Lernkurve für Hersteller, da die Materialwissenschaften und Herstellungsverfahren Schwierigkeiten haben, das theoretische Potenzial dieser Technologie einzuholen.
Sobald das Fertigungspotenzial die Rendering-Vorteile von microLEDs einholt, könnte der Sprung von OLED zu microLED schnell erfolgen und OLEDs als eine Generationstechnologie zurücklassen, die als interessante Brücke zu einem neuen Standard für Bildschirme von Smartphones bis hin zu Fernsehern diente.
Samsung hat angekündigt, irgendwann im Jahr 2019 verbraucherorientierte MicroLED-Fernseher auf den Markt zu bringen, während Apple angedeutet hat, dass die Technologie seiner Meinung nach innerhalb von drei Jahren in seinen Telefonen erscheinen könnte.
Wie bei allen technologischen Fortschritten werden sich, wenn die ersten Produkte erfolgreich sind, bald die Schleusen öffnen. In Kombination mit effizienteren Batterien werden microLEDs bald alle bildschirmdominierten Geräte mit Strom versorgen und eine atemberaubende Auflösung und Helligkeit von der Handfläche bringen, um eine ganze Wand in Ihrem Zuhause auszufüllen.
Postzeit: 17.04.2021