Mikro-LED-Herausforderungen
Die Mikro-LED-Technologie verspricht, OLED- und LED-LCD-Displays zu übertreffen, steht jedoch vor wichtigen Herausforderungen, die es zu bewältigen gilt:
- Roter Wirkungsgrad
Der rote Wirkungsgrad sinkt bei einer Skalierung auf Mikrometergröße aufgrund von Ladungsträgerverlusten und nicht-radiativer Rekombination an Seitenwanddefekten erheblich. Dies führt zu einer geringeren Helligkeit und einem höheren Stromverbrauch, was die Akzeptanz behindert. - Helligkeit und Farbumfang
Während Micro-LEDs theoretisch eine Spitzenhelligkeit von bis zu 10.000 Nits erreichen und 100 % des Rec-2020-Farbumfangs abdecken können, haben aktuelle rote AlInGaP-LEDs unter realen Bedingungen Schwierigkeiten, 1000 Nits zu erreichen, was zu einem hohen Stromverbrauch und geringerer Zuverlässigkeit führt.
Quantum Dot LED Displays: Die Revolutionierung der Mikro-LED-Technologie
- Hoher Wirkungsgrad: Erzielt >99% Farbreinheit mit ultradünnen QD-Schichten.
- Verbesserte Haltbarkeit: Die 8-fach geringere Flussdichte sorgt für lang anhaltende Leistung.
- Überlegene Wärmeableitung: Nano-poröses GaN ermöglicht >100W/m-K Wärmeleitfähigkeit.
- Kosteneffektiv: Wandelt kostengünstige blaue LEDs in RGB um und senkt so die Produktionskosten.
- Präzise Farben: ±0,5 nm Wellenlängenkontrolle für eine konsistente, lebendige Farbausgabe.
Was sind Quantum Dots?
Quantum Dots sind winzige, von Menschenhand geschaffene Partikel mit besonderen lichtemittierenden Eigenschaften. Sie sind unglaublich klein, etwa 2 bis 10 Nanometer breit (das ist tausendmal kleiner als ein Sandkorn). Wenn Licht auf einen Quantum Dot trifft, leuchtet er in einer bestimmten Farbe. Die Farbe hängt von seiner Größe ab: Große Punkte strahlen rötliches Licht aus, kleine Punkte grünliches Licht. Diese Fähigkeit, präzise Farben zu erzeugen, macht Quantum Dots ideal für lebendige und präzise Displays.
Quantum Dot Micro LED Anzeige
Bei einem Quantum Dot Micro-LED-Display wird durch elektrochemisches Ätzen eine nano-poröse Schicht im Inneren der GaN-LED erzeugt. Diese poröse Struktur wird dann mit Quantenpunkten (QDs) gefüllt, die rotes (R) oder grünes (G) Licht emittieren, wenn sie durch blaues Licht angeregt werden. Das Ergebnis ist ein Display mit adressierbaren roten, grünen und blauen (R-G-B) Pixeln in einem einzigen monolithischen Chip, das eine verbesserte Farbleistung bietet.
Herkömmliche COB-LED-Displays bestehen aus roten, grünen und blauen Chips, die jeweils aus unterschiedlichen Materialien hergestellt werden. Grüne und blaue Chips bestehen in der Regel aus Galliumnitrid (GaN), während der rote Chip aus Galliumarsenid (GaAs) gefertigt ist. Diese Materialunterschiede führen zu Variationen bei den Lichtemissionswinkeln, der Temperaturempfindlichkeit und den Produktionsprozessen.
Im Gegensatz dazu verwenden Quantum Dot COB LED-Displays blaues Licht, um Quantenpunkte anzuregen, die dann rotes Licht emittieren. Alle drei Farbchips – rot, grün und blau – werden aus Galliumnitrid (GaN) hergestellt, was konsistente Lichtemissionswinkel über das gesamte Farbspektrum gewährleistet. Darüber hinaus reagiert die Helligkeit dieser Chips nur minimal auf Temperaturschwankungen, was die RGB-Farbkonsistenz auch unter wechselnden Temperaturbedingungen verbessert und eine stabile, hochwertige Displayleistung gewährleistet.
Quantum Dot COB LED D Anzeige VS Traditionelle COB LED Anzeige
Quantum Dot COB LED Display Merkmale
Kein Substrattransfer – Verbesserte Ausbeute
Die Quantum Dot Chips für rotes und blaugrünes Licht verwenden dasselbe Substrat, so dass ein Substrattransfer nicht erforderlich ist. Im Gegensatz dazu müssen herkömmliche GaAs-Chips auf Saphir-Substrate umgestellt werden, ein Prozess, der zu erheblichen Ertragsverlusten und höheren Kosten führt.
Hervorragende Farbgleichmäßigkeit unter einem größeren Betrachtungswinkel
LED-Bildschirme mit Quantenpunkten bieten eine präzise Kontrolle über ihre Wellenlänge und ermöglichen eine außergewöhnlich enge Wellenlängenverteilung. Dadurch wird sichergestellt, dass die Wellenlängenabweichung innerhalb und zwischen den Wafern auf nur ±0,5 nm begrenzt ist, was zu äußerst konsistenten und reinen Farben auf dem gesamten Display führt.
Größerer Betrachtungswinkel – Keine Farbabweichung
Durch die Verwendung einheitlicher Materialien für alle drei Farben ist die Lichtausbeute konsistent und gewährleistet eine einheitliche Anzeigequalität aus jedem Blickwinkel.
Wenn sich der Betrachtungswinkel von 0° (nach vorne gerichtet) auf 85° verschiebt, wird die Farbabweichung von Quantum Dot-Direktbildschirmen im Vergleich zu herkömmlichen Displays um das 8-fache reduziert, wobei die Farbtemperaturunterschiede bis zu 12-mal geringer sind.
Hervorragende Farbgenauigkeit über Temperaturschwankungen hinweg
Aufgrund der präzisen Größenkontrolle der Quantum Dots erzeugen Quantum Dot Chips ein schmales rotes Lichtspektrum (2nm), das eine außergewöhnliche Konsistenz der Rotlichtausgabe gewährleistet. Im Vergleich zu herkömmlichen Displays ist die Quantum Dot Micro-LED (QD-mLED) Technologie deutlich unempfindlicher gegenüber Temperaturschwankungen. Folglich werden die durch Temperaturschwankungen beim Start verursachten Farbabweichungen im Vergleich zu herkömmlichen Bildschirmen um 20 % reduziert, so dass eine überragende Farbgenauigkeit über einen großen Temperaturbereich hinweg gewährleistet ist.
Umweltfreundliche Quantum Dot LED-Bildschirme
In herkömmlichen Displays sind die wichtigsten Materialien für das Rotlichtsubstrat Galliumarsenid (GaAs) und Phosphin, die beide giftig sind.
Im Gegensatz dazu verwenden Quantum Dot LED-Bildschirme umweltfreundliche Materialien: Silizium (Si) oder Saphir für das Rotlichtsubstrat und Ammoniakgas (NH₃) für das Rotlichtwachstum. Dadurch wird die Verwendung von schädlichen Substanzen wie Arsen und Phosphin während des Herstellungsprozesses vermieden, was Quantum Dot LED-Bildschirme zu einer umweltfreundlicheren Option macht.
Reduzierte Kosten für die Stromversorgung
Bei Quantum Dot Micro-LED-Displays (QD-LEDs) ist die Steuerspannung für rotes Licht mit der des blauen und des grünen Kanals identisch, wodurch die Notwendigkeit von Schnittstellen mit zwei Spannungen entfällt, die bei herkömmlichen Direktbildschirmen erforderlich sind. Diese Designoptimierung führt zu einer Senkung der Gesamtkosten für die Stromversorgung um 15%.
Verbesserte Farbe REC 2020
Experimente haben gezeigt, dass Quantum Dot COB LED-Displays eine außergewöhnliche Farbraumleistung bieten und 80 % des Rec. 2020-Farbraums abdecken. Dies gewährleistet eine lebendige und genaue Farbwiedergabe und verbessert das Seherlebnis insgesamt.
120Hz Übertragungskapazität
Mit einer Bildwiederholfrequenz von 120 Hz und einer Leistung auf Broadcast-Niveau sind Quantum Dot LED-Displays perfekt für Anwendungen wie Kinos, Heimkinos und XR-Studios geeignet und liefern nahtlose Bewegungen und eine atemberaubende visuelle Qualität.
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