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Display Week: 345.000 LEDs bringen Display zum Leuchten

Sattes Schwarz, unbegrenzte Einblickwinkel, knackige Farben, flinke Schaltzeiten: Klingt wie im Paradies, lässt sich aber mit Mikro-LED-Displays erreichen.

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Wenn weder die von Lebensdauerproblemen und geringen Leuchtdichten geplagten OLEDs noch die durch Blickwinkelabhängigkeit, lahme Schaltzeiten und mäßige Schwarzwerte begrenzten LCDs in Frage kommen, schlägt die Stunde der Mikro-LED-Displays. Auf der Display Week konnte man einige Displays mit flinken LED-Pixeln begutachten.

Heutige Displays nutzen entweder Flüssigkristalle oder organische Leuchtstoffe zur Bildanzeige. Während OLEDs selbst leuchten, muss fürs LCD stets eine Hintergrundbeleuchtung aus Leuchtdioden her. Die sind im besseren Fall gleichmäßig im Displayrücken verteilt und können zonenweise gedimmt werden – Ziel sind möglichst hohe Kontraste. Sehr gut LCDs mit Mini-LEDs im Backlight nutzen über Tausend kleine Dioden.

Einen Schritt weiter gehen Mikro-LED-Displays: jedes Pixel besteht aus einer Diode, im Full-HD-Display also über zwei Millionen LEDs; der Flüssigkristall entfällt. Im Prinzip handelt es sich um "anorganische OLEDs-Displays", nur ohne Alterungsprobleme. Bei schwarzen Bildinhalten schalten sie das Pixel/die LED einfach aus und drehen sie bei sehr hellen Bildinhalten voll auf. Dazwischen wird die Diodenhelligkeit per Pulsweiten-Modulation gesteuert und so Mischfarben erzeugt; pro Bildpunkt leuchtet ein Tripel aus roter, grüner und blauer LED.

Hiermit erzielen Mikro-LED-Displays ähnlich gute Schwarzwerte wie OLEDs, mindestens so helle Bilder wie LCDs und sehr satte Farben wie LCDs mit RGB-LED-Backlight (von denen es leider nicht mehr viele gibt, sie waren wohl zu teuer). Weil die Dioden so winzig sind – sie haben maximal 100 Mikrometer Kantenlänge –, bedecken sie nur einen Bruchteil der Pixelfläche im Notebookdisplay, Monitor oder Fernseher. Packt man sie auf Glassubstrate, ergibt sich schon fast automatisch ein transparentes Display.

Mikro-LED-Displays (7 Bilder)

Transparentes Mikro-LED-Display von Tianma: wurde von den Besuchers als Best in Show ausgezeichnet
(Bild: Ulrike Kuhlmann / c't magazin)

Solche transparenten Mikro-LED-Displays konnte man auf der Display Week bewundern. Besonders der 7,6-zöllige Schirm des chinesischen Panelherstellers Tianma überzeugte – er erhielt zu Recht den Besucher-Award (anders als beim ESC werden die Bewertungen des Publikums und der Expertenjury nicht vermischt). Das zusammen mit Playnitride entwickelte Display ist nach Angaben des Herstellers 0,7 mm dünn und hat eine Transparenz von 60 Prozent. Seine 720 × 480 Bildpunkte leuchten 600 cd/m2 hell. Gedacht ist der 3:2-formatige Schirm beispielsweise für HUD-Anwendungen im Auto.

Ein weiteres transparentes Mikro-LED-Display zeigte der chinesische Panelhersteller CSOT (China Star Optoelectronics Technology), hier ein 3,3-zölliges Display für Mobilanwendungen. Die knapp 27.000 LEDs (232 × 116 Pixel, 2:1-Format) wurden in Dünnfilmtechnik hergestellt und sitzen als RGB-Chip auf einem IGZO-Substrat. Die Transparenz ist mit 45 Prozent etwas geringer, die Pixel sieht man etwas stärker als beim Mikro-LED-Display von Tianma.

Bei allen Vorteilen gibt es bei den Mikro-LED-Displays noch einige Hürden zu überwinden, bevor sie in Massen auf den Markt kommen. Besonders die Produktion wirft Probleme auf, denn die LEDs müssen per Pick & Place vom Wafer auf das Displaysubstrat übertragen werden. Das ist zeitaufwendig, fehleranfällig und damit sehr teuer. (uk)