Wie OLED-Displays effizienter werden
Zuletzt aktualisiert am 1. Februar 2023 von Lars Weidmann
OLED-Displays sind die ersten kommerziellen Displays, die durch die Verwendung von organischen Halbleitern qualitativ hochwertige Bilder liefern können. OLEDs werden schon seit langem in Großbildfernsehern eingesetzt, konnten aber nur klein gebaut werden, weil sie nicht die gleiche Art von Hintergrundbeleuchtung haben wie LCDs und LEDs. Die ersten OLED-Smartphones wurden im November 2016 auf den Markt gebracht, aber erst in diesem Jahr begannen die Preise zu sinken. Heute ist es möglich, ein qualitativ hochwertiges OLED-Smartphone für 300 US-Dollar oder weniger zu erwerben, allerdings sind dafür effizientere Materialien und Fertigungstechniken erforderlich. Nach vielen Jahren der Forschung, die auch die Entwicklung neuer Materialien und Methoden zur Kostensenkung umfasste, haben die Hersteller von OLED-Displays begonnen, die Effizienz zu verbessern. Dieser Artikel befasst sich mit diesen Verbesserungen und damit, wie OLED-Displays in Zukunft noch effizienter werden können. Da die OLED-Technologie Fortschritte macht und die Preise weiter sinken, können wir davon ausgehen, dass es immer mehr Bildschirme mit dieser Technologie von verschiedenen Herstellern geben wird.
Was ist der Unterschied zwischen OLED- und LCD-Displays?
OLED und LCD sind die beiden vorherrschenden Display-Technologien, die in Smartphones, Smartwatches und anderen elektronischen Geräten verwendet werden. OLED-Displays bieten eine Reihe von Vorteilen gegenüber LCD-Displays, z. B. ein dünneres Design und eine höhere Helligkeit, aber die beiden Technologien sind nicht direkt vergleichbar. OLED-Displays erzeugen Farben anders als LCD-Displays, und sie verwenden auch dünnere Filmtransistoren, die viel dünnere Panels ermöglichen. Der wichtigste Unterschied zwischen den beiden Technologien besteht darin, dass OLED eine andere Art von Licht zur Anzeige von Bildern verwendet. LEDs sind die gebräuchlichste Art der Hintergrundbeleuchtung in LCD-Displays und verwenden rotes, blaues und grünes Licht, um Farben zu erzeugen und Bilder auf einem Bildschirm darzustellen. OLEDs sind völlig anders: Sie verwenden anorganische Moleküle, um Licht zu erzeugen, anstatt Licht aus einer externen Quelle zu nutzen.
LED-Hintergrundbeleuchtung
LEDs sind die am häufigsten verwendete Hintergrundbeleuchtung in LCD-Bildschirmen, da sie die effizientesten und farbgetreuesten Bilder erzeugen. LEDs sind heller und energieeffizienter als ältere Hintergrundbeleuchtungen, aber sie haben auch eine enge Farbskala, die nicht so genau ist wie bei OLEDs. Mit Fortschritten bei den Materialien und Fertigungstechniken wurden die LED-Hintergrundbeleuchtungen verbessert, um eine noch höhere Effizienz zu erreichen und die Farbskala zu erweitern. Darüber hinaus wurden stärkere LEDs mit höherer Helligkeit eingeführt, um die Helligkeit von Displays zu erhöhen. Die Fortschritte in der Displaytechnologie ermöglichen es den Herstellern, Displays mit höherer Helligkeit und tieferen Schwarztönen herzustellen, was zu gestochen scharfen Bildern mit weniger Pixeln führt.
Neue Materialien und verbesserte Effizienz
Die ersten OLED-Displays wurden aus anderen Materialien hergestellt, als sie heute in den meisten modernen OLED-Displays verwendet werden. Als die ersten OLED-Smartphones auf den Markt kamen, stellte sich heraus, dass ein anderer OLED-Typ viel weniger effizient war, was zu einer deutlich geringeren Helligkeit im Vergleich zu LCDs führte. Dieses Problem wurde durch Verbesserungen der Materialien und Herstellungsverfahren behoben, was zu einer noch effizienteren OLED führte. Bei den ersten OLED-Displays wurde ein Kunststoff als Hintergrundbeleuchtung verwendet, der jedoch nur etwa 70 % der Helligkeit einer LCD-Hintergrundbeleuchtung erreichte. Verbesserungen bei den Materialien, wie z. B. die Einführung einer neuen Art von Kunststoff, und bei den Herstellungsverfahren führten zu einem Display, das bei der Lichterzeugung nahezu 100 % effizient war.
Neue Herstellungsmethoden
Die Herstellung von OLED-Displays hat sich von der Kleinserienfertigung zur Großserienfertigung entwickelt. Die ersten OLEDs wurden mit kostengünstigen Produktionsmethoden hergestellt und waren deutlich weniger effizient als moderne OLED-Displays, was zu einer geringen Helligkeit führte. Als OLED-Displays immer beliebter wurden, begannen die Hersteller, die Herstellungsverfahren zu verbessern und die Produktionsmengen kostengünstig zu erhöhen. Neue Methoden, wie die Entwicklung einer zu 50 % automatisierten Fertigungsstraße für OLED-Bildschirme, haben die Produktionsmengen erheblich gesteigert.
3-D OLED-Displays
Die ersten OLED-Smartphones waren groß, aber es dauerte bis 2016, bis ein 5-Zoll-OLED-Smartphone mit einer Bildschirmgröße unter 6 Zoll veröffentlicht wurde. Das erste 8-Zoll-OLED-Smartphone wurde jedoch erst 2017 veröffentlicht. OLEDs konnten zwar effizienter werden und qualitativ hochwertige Bilder erzeugen, aber die Technologie war auf eine einzige Lichtebene beschränkt. 3-D-Displays werden häufig zur Darstellung von Bildern verwendet, die in 2-D nur schwer oder gar nicht darstellbar sind, wie z. B. Karten mit detaillierten Stadtansichten. OLEDs konnten zwar effizienter werden, waren aber auf die Darstellung von Bildern in einer Lichtebene beschränkt. Die führende 3-D-Displaytechnologie, eine OLED, die so genannte Kunststoff-Polymer-Leuchtdiode (PLED), hat eine sehr geringe Helligkeit und eine schlechte Farbgenauigkeit.
Schlussfolgerung
OLED-Displays gelten schon lange als das nächste große Ding bei Smartphone-Displays, aber erst 2016 wurden die ersten hochwertigen OLED-Smartphones veröffentlicht. Obwohl die Preise 2017 deutlich gesunken sind, sind OLED-Displays teuer und werden nicht in vielen Mittelklasse- und Low-End-Smartphones eingesetzt. Die wichtigsten Verbesserungen bei OLED-Displays wurden bei der Verbesserung der Effizienz der Hintergrundbeleuchtung und bei der Einführung neuer OLED-Materialien erzielt. Die Effizienz von OLED-Displays wurde erheblich verbessert, so dass Smartphones mit größeren Bildschirmen und mehr Funktionen möglich sind.
