Mikro-LEDs beleuchten transparente Display-Burst-Avenue
Die Kombination aus Display und Transparenz wird unweigerlich zu neuartigen Anwendungsszenarien führen. Doch welche Displaytechnologie eignet sich am besten dafür? Transparente AnzeigeDie kontinuierlichen Versuche von LCD und OLED,Mikro-LEDhaben die "richtige Antwort" gefunden!
Mikro-LEDs Die Displaytechnologie gewinnt den Kampf um die transparente Display-Route
Auf der WAIC 2024 präsentiert Lenovo das weltweit erste Notebook mit transparentem Display – einem 17 Zoll großen, vollständig transparenten Micro-LED-Bildschirm. Auf der Touch Taiwan 2024 stellt AU das weltweit größte 30-Zoll-3D-Micro-LED-Display ohne Brille vor, das über zwei Schichten verfügt. Zuvor hatte AU auf der ISE 2024 bereits ein 60 Zoll großes, transparentes Micro-LED-Display für verschiedene Anwendungsszenarien gezeigt. Auf der CES 2024 präsentiert Samsung seinen ersten transparenten Micro-LED-Bildschirm. Auf der CITE 2024 zeigt Tianma Microelectronics ein 8,07 Zoll großes, transparentes Micro-LED-Display mit hoher Pixeldichte (PPI) von bis zu 167, einer Lichtdurchlässigkeit von bis zu 55 % und einer Helligkeit von über 1500 Nits.
Die Statistiken sind noch nicht vollständig, aber von 2023 bis heute haben weltweit mehr als 15 Unternehmen verschiedene Leistungen erbracht. Transparentes Micro-LED-DisplayDie Produkte des Unternehmens decken ein breites Spektrum an Anwendungsbereichen ab, darunter Fahrzeugbau, Geschäftsdisplays, IT und Konsumgüter, 3D-Anwendungen sowie transparente All-in-One-Geräte, kleine transparente Displays und technische Anzeigeeinheiten, die den Anforderungen von 1xN-Spleiß-Großbildschirmen gerecht werden. Man kann sagen, dass die Innovationskraft und Kreativität von Micro ein Beweis für die Leistungsfähigkeit des Unternehmens ist. LED transparent Der Markt tritt in die volle Blütephase ein.
Warum kann Micro-LED im Vergleich zu anderen Displaytechnologien mehr Innovationskraft im Bereich transparenter Displays auf sich ziehen? Die Antwort liegt darin, dass sowohl LCD- als auch OLED-Displaytechnologien ihre eigenen Schwächen aufweisen, die für Transparenz ungeeignet sind.
Zunächst benötigt ein LCD-Display eine Hintergrundbeleuchtung, um Helligkeit zu erzeugen. Transparente LCD-Displays müssen seitlich beleuchtet sein. Schmale, seitliche Hintergrundbeleuchtungsstreifen sind klein, haben eine spezielle Form und eine stark eingeschränkte Leistung. Insbesondere bei großen transparenten Displays ist die Helligkeit oft nicht ausreichend, was die Bildqualität erheblich beeinträchtigt.
Darüber hinaus wirkt sich die Hintergrundbeleuchtung des LCD-Bildschirms auch auf die transparenten Bereiche außerhalb der Pixel aus. Dadurch ist der Kontrast zwischen den Pixeln des transparenten Bildschirms und dem nicht-transparenten Bereich nicht optimal, was die Bildqualität zusätzlich beeinträchtigt.
Zweitens ist der transparente Bildschirm der OLED-Technologie derzeit in vielen Produkten mit einer maximalen Abdeckung von 77 Zoll verfügbar und kann für Spleißanwendungen ausgelegt werden. DU BISTDie Displaytechnologie wies schon immer Schwächen in der Helligkeit auf. Beispielsweise wird bei IT-Bildschirmen die zweischichtige OLED-Struktur eingesetzt, um die Helligkeit zu verbessern. Auch bei transparenten Displays, die anstelle einer OLED-Bildstruktur eine große Bildschirmfläche als transparente Struktur nutzen, ist das Gleichgewicht zwischen Helligkeit und Transparenz schwer zu finden. Reicht die Helligkeit nicht aus, verschlechtert sich die Darstellung in hellen Umgebungen.
Die größte Herausforderung für transparente LCD- und OLED-Anwendungen liegt in der Verbesserung der Helligkeit. Hier bietet Micro-LED einen klaren Vorteil. Mit Micro-LEDs auf transparenten Bildschirmen lassen sich problemlos Helligkeiten von über 1000 Nits erzielen. Dies ist auf die hohe und stetig verbesserte Lichtausbeute der LED-Technologie zurückzuführen. „Von allen bestehenden Displaytechnologien ermöglicht Micro-LED die einfachste Realisierung hoher Helligkeiten bei gleichzeitig hoher Durchdringung“, so Branchenexperten.
Micro-LED-Display, transparent, leicht und ausreichend.
Aufgrund der Vorteile von Micro-LED-Displays, die auf dem Prinzip der Transparenz beruhen, ist die Branche der Ansicht, dass neben der hohen Lichtausbeute und Helligkeit der LEDs selbst auch die geringe Größe des Micro-LED-Kristalls ein großer Vorteil ist.
Das heißt, die Pixelstruktur von transparenten LCD- und OLED-Bildschirmen muss, um eine ausreichende Helligkeit zu gewährleisten, eine bestimmte Fläche einnehmen. Aktuell belegen Pixel und andere undurchsichtige Strukturen bei gängigen transparenten OLED-Bildschirmen etwa die Hälfte der Gesamtfläche des Panels, was die Verbesserung der Lichtdurchlässigkeit stark einschränkt.
Im Gegensatz dazu erzeugen Mikro-LED-Kristalle nahezu reine Punktlumineszenz. Mit einer Größe von unter 50 Mikrometern kann ihr Flächenanteil auf dem Display auf unter 95 % reduziert werden – dadurch bleibt genügend Platz für die Pixelverdrahtung und die transparente Struktur. Gleichzeitig wird das helle LED-Licht punktförmig gebündelt, was einen höheren Kontrast zwischen Pixel und transparentem Bereich begünstigt und die Farbsättigung sowie die Dreidimensionalität der transparenten Darstellung verbessert.
Selbst die Ausnutzung der kleineren Pixelpartikel der Micro-LED-DisplayAU hat ein 3D-Display mit zweilagiger Micro-LED-Pixelanordnung entwickelt, das mit bloßem Auge sichtbar ist. Die Branche geht davon aus, dass zukünftig noch kleinere Micro-LED-Pixel zum Einsatz kommen könnten, um mehrlagige, transparente Micro-LED-Pixelbildschirme herzustellen und so eine verbesserte 3D-Darstellung ohne sichtbare Pixel sowie stereoskopische holografische Displays zu ermöglichen.
Neben der Lösung des Widerspruchs zwischen Helligkeit und Lichtdurchlässigkeit tragen die geringe Größe und die extrem hohe Lichtausbeute von Micro-LEDs zur Optimierung bei. Micro-LEDs bieten zudem Vorteile hinsichtlich der Verbesserung von Transparenz und Kontrast bei transparenten Displays. Im Vergleich zu Flüssigkristall- und OLED-Displays weisen Micro-LEDs nicht nur eine höhere Helligkeit auf, sondern ermöglichen auch eine gleichmäßige Farbwiedergabe und -genauigkeit über einen größeren Helligkeitsbereich. Dies bietet mehr Spielraum für die Anpassung der Micro-LED-Helligkeit an die Umgebungsbeleuchtung bei transparenten Bildschirmen.
Als Leuchttechnologie kann Micro-LED natürlich nicht selbst als Bildschirm fungieren – sie benötigt ein Substrat. Auch hierin liegt ein Vorteil von Micro-LED. Zum einen kann Micro-LED die bewährte AM-TFT-Glassubstrattechnologie von LCD und OLED nutzen; zum anderen lassen sich auch speziell für Micro-LED-Displays entwickelte PM-Glassubstrate verwenden. Letzteres trägt dazu bei, die Kosten von Micro-LED-Displays auf großen Bildschirmen zu senken.
Obwohl die Micro-LED-Technologie theoretisch die besten „technischen Eigenschaften“ für transparente Bildschirme aufweist, ist die Branche dennoch der Ansicht, dass der Micro-LED-Bildschirm hinsichtlich technischer Reife, Zuverlässigkeit und Kosten verbessert werden muss, um ein universelles Produkt zu werden.
Integrierter Prozess zur Überwindung der letzten Einschränkungen transparenter Micro-LED-Displays
Jedes Produkt, das auf den Markt kommt, muss sich zunächst im Hinblick auf seine Kostenwettbewerbsfähigkeit beweisen. Derzeit ist das transparente Micro-LED-Display diesbezüglich noch nicht zufriedenstellend. Der Hauptgrund dafür ist, dass der Massentransferprozess noch nicht ausgereift und stabil ist.
Das Micro-LED-Display besteht aus Micro-LED-Kristallpartikeln, die in die Treiberplatine integriert und mit dieser verlötet sind. Für 2K-Farbdisplays müssen über 6,22 Millionen Kristallpartikel übertragen, positioniert, integriert und fixiert werden. Gleichzeitig ist eine hohe Effizienz und Ausbeute erforderlich, um die Herstellungskosten effektiv zu kontrollieren. Dieser Prozess ist zweifellos komplex. Derzeit geht die Branche allgemein davon aus, dass für die großflächige Übertragung der Direktintegrationstechnologie eine Ausbeute von 6 zu 9 erforderlich ist, um die Massenproduktion tatsächlich zu ermöglichen.
Für transparente Darstellungen Mikro-LEDDie Kristallintegration birgt ein neues Problem: Um eine bessere Lichtmischung der RGB-Pixel zu erreichen, müssen die Subpixel enger beieinander liegen. Das heißt, eine gleichmäßige Anordnung reicht nicht mehr aus; stattdessen muss zwischen dem leuchtenden Bereich des Pixels und dem nicht leuchtenden, transparenten Bereich unterschieden werden. Bei dieser Bauweise wird die Übertragung großer Produktmengen zusätzlich erschwert.
Aktuell hat die Industrie jedoch die MIP-Gehäusetechnologie entwickelt, bei der die Pixel zunächst einzeln verpackt und anschließend in großem Umfang integriert werden. Dadurch reduziert sich der Bedarf an Massenübertragungskapazität um ein bis zwei Größenordnungen, und die Fehlererkennung und -behebung werden deutlich vereinfacht. Die Industrie ist überzeugt, dass die spezielle Konstruktion einer transparenten MIP-Gehäusestruktur und eines transparenten Bildschirmintegrationssystems in Verbindung mit PM-Glastreibern die Komplexität und Kosten des Produktionsprozesses unter den bestehenden technologischen Bedingungen erheblich senken kann.
Kurz gesagt, die transparente Micro-LED-Bildschirmtechnologie erfordert kontinuierliche Anstrengungen im Massentransferprozess, stetige Kostensenkung und vor allem die Erforschung einzigartiger Produktdesignideen und Anwendungsmärkte. Dadurch entsteht eine positive Wechselwirkung zwischen Anwendungs- und Produktionsinnovation. Aus Sicht des Branchenwachstums muss die frühe Micro-LED-Technologie für transparente Bildschirme nicht zwangsläufig kostensensible Bereiche wie transparente Schaufensterwerbung bedienen, sondern kann sich auf anspruchsvollere und kreativere Anwendungsmärkte konzentrieren – also auf Marktsegmente mit höherer Kosteneffizienz.
Die Branche wies darauf hin, dass die nächsten drei bis fünf Jahre eine entscheidende Phase für die beschleunigte Entwicklung und den Durchbruch von Micro-LED-Displays darstellen. Gleichzeitig ist es eine kritische Phase für den Übergang transparenter Micro-LED-Displays vom technischen Prototyp zum marktreifen Produkt. Transparente Micro-LED-Displays und innovative Produkte werden weiterhin im Trend liegen und dürften daher einen erneuten Aufschwung erleben. Kurzfristig gesehen… Mikro-LEDTransparente Displays werden in Konkurrenz zu OLED-Displays treten, und langfristig besteht die Möglichkeit, dass Micro-LED-Displays einen einheitlichen Markt für transparente Displays bilden. Micro-LED-Displays stellen ein wichtiges Differenzierungspotenzial dar, dem die LED-Direktdisplay-Industrie große Aufmerksamkeit schenken sollte.
