Micro LED – Die Technik der Zukunft?

Micro LED nutzt quasi die Vorteile von OLED und die Vorteile von LED-LCD ohne deren Nachteile. Klingt zu schön um wahr zu sein? Wir gehen der Sache mal genauer nach und beantworten auch die Frage, warum Micro LED noch nicht wirklich im Heimkino angekommen ist.

Die Micro LED Technik

Zum Vergleich: LCD und OLED

Ich möchte anfangs nochmal kurz auf die LCD und OLED Technik eingehen. Bei LCD-TVs gibt es eine LED-Hintergrundbeleuchtung, die durch die LCD-Schicht teilweise geblockt werden kann. Pro Pixel gibt es meist 3 Subpixel in den Farben rot, blau und grün. So entstehen dann Farben und verschiedene Helligkeiten.
Bei OLEDs wiederum leuchtet jedes Subpixel selbst. Um die Helligkeit zu steigern gibt es neben dem roten, grünen und blauen Subpixel auch noch ein weißes. Somit kann nahezu perfektes Schwarz und ein theoretisch unendlicher Kontrast (eigentlich eher 1.000.000:1) erreicht werden. Das Problem ist, dass die Pixel, vor allem, wenn sie zu warm werden, nur eine begrenzte Lebensdauer haben. Das Problem hierbei sind die namensgebenden, organischen Moleküle. Deshalb muss bei großflächig hellen Szenen das Bild gedimmt werden, da es sonst zu heiß wird. Durch besseres Hitzemanagement kann man ein bisschen mehr rausholen, bleibt aber immer noch begrenzt.

Aufbau eines LCD

Die Idee von Micro LED

Die Idee von Micro LED ist eigentlich super simpel. Statt organischer LEDs nutzt man anorganische LEDs, genauer gesagt LEDs aus Galliumnitrid. Diese können viel heller werden, ohne dabei zu heiß zu werden, und brauchen für die gleiche Helligkeit auch weniger Energie. Deshalb werden bei MicroLED Displays auch nur rote, grüne und blaue Subpixel verbaut, was wiederum eine bessere Farbgenauigkeit erzeugt.

Samsung The Wall 146 Zoll

Noch besser ist, das die Micro LED Displays modular aufgebaut sind, also dass man mehrere kleine, randlose Kacheln theoretisch beliebig kombinieren kann. Doch das kommt nicht nur daher, dass man die Kunden zufrieden stellen möchte. Doch dazu gleich mehr.

Also hat man quasi perfektes Schwarz und unendlichen Kontrast wie bei OLEDs, aber auch Helligkeiten und Lebensdauer wie bei LED-LCDs.

So weit so gut, das klingt ja wirklich nicht sehr kompliziert.

Probleme bei der Produktion

Ganz so einfach ist es leider doch nicht. Denn um eine UHD-Auflösung zu erreichen braucht es 24.883.200 Subpixel bzw einzelne LEDs (3.840×2.160×3=24.883.200). Zwar haben die einzelnen Kacheln meist eine deutlich niedrigere Auflösung von beispielsweise 960×540 Pixeln und diese bestehen wiederum aus 12 Modulen mit dann 240×180 Pixeln. Das sind aber immer noch 129.600 einzelne LEDs pro Modul. Und diese Module können noch nicht wirklich in massentauglichen Verfahren hergestellt werden. Samsung nennt die Produktion von The Wall Luxury zwar massentauglich, aber das ist eher Marketing-Talk. Die OLED-Displays im Vergleich dazu werden gedruckt, wodurch die Massenproduktion viel einfacher möglich ist.

Das größte Problem ist aber die Größe der LEDs. Denn natürlich sieht es beeindruckend aus, wenn eine Firma, wie Samsung, eine 292 Zoll Version von “The Wall” auf einer Messe zeigt. Aber viel schwieriger ist es auch die “kleineren” Größen zu verwirklichen. Denn das Problem ist die Größe der Pixel bzw der Abstand zwischen zwei benachbarten Pixel-Mittelpunkten (Pixel Pitch). Wird dieser nämlich zu klein, dann kommt es zu neuen Problemen bei der Technik. Bei 292 Zoll mit 8K-Auflösung ist der Pixel Pitch bei 0,84mm. Will man aber auch nur 4K-Auflösung in 75 Zoll, so liegt der Pixel Pitch bei 0,43mm.

Und bei einem so geringen Abstand wird es dann schwierig mit dem Schwarzwert und Kontrast. Denn zwischen den einzelnen Pixeln muss das Display schwarz sein, um Licht zu schlucken und dafür reicht irgendwann der Platz kaum noch aus. Deswegen gibt es auch die “Black-Seal” Technologie bei Samsung. Was wirklich cool klingt ist eigentlich nur ein dunkle Beschichtung des ganzen Displays. Dadurch gibt es auch wieder etwas mehr Reflexionen auf dem Display, was den eigentlich perfekten Betrachtungswinkel etwas mindert.

Deshalb wirbt zum Beispiel Sony beim Crystal LED damit, dass die LEDs pro Pixel nur 0,003mm² groß sind und somit der Rest der Fläche, was 99% sind, schwarz ist. Das geht aber nur mit einem noch größeren Pixel Pitch von 1,26mm…

Sony Crystal LED 99% Schwarz

Wer macht Micro LED?

Neben Branchenführer Samsung, die unter dem Namen “The Wall” ihre Micro LED Module vertreiben, gibt es auch von anderen Herstellern ähnliche bzw gleiche Ansätze. Sowohl LG, Sony als auch Apple forschen an der Technologie. Sony hat sogar schon den Crystal LED auf dem Markt, also zumindest für Geschäftskunden. Daneben gibt es auch noch eine ganze Reihe an anderen, unbekannteren Firmen, die versuchen die Technologie zu realisieren.

Micro LED ist schon erhältlich

Um korrekt zu sein, ist es schon möglich sich einen Micro LED zu Hause zu installieren. Denn man kann sich zum Beispiel schon die Entertainment Version von “The Wall” fürs Heimkino zusammenstellen. Allerdings wird man hierfür verdammt viel Geld los. Und vorerst liegt der Fokus weiterhin auf echten Geschäftskunden, da es viel mehr ernste Interessenten sind, die bereit sind, so viel Geld auszugeben.

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Samsung Micro LED The Wall Luxury

Und wann kommt dann der echte Micro LED TV?

Der erst echte Micro LED TV für zu Hause müsste nicht mehr allzu lange auf sich warten lassen. Samsung hat auf der CES Anfang des Jahres einen Prototypen mit 4K Auflösung in 75 Zoll vorgestellt. Bestimmt werden die Probleme bei der Produktion und somit auch die Kosten stetig weiter sinken.

Samsung Micro LED 75 Zoll Prototyp

Aber die entscheidende Frage ist, ob nicht die anderen Technologien auch aufholen. Denn neben OLED kommen auch die ersten Dual LCD-TVs auf den Markt und die könnten viel schneller deutlich günstiger sein als die Micro LED TVs. Auch die Dual LCD TVs sind vielversprechend. Die Technik, welche auch von Sony und Panasonic Referenzmonitoren bereits genutzt wird, beruht auf zwei LCD-Schichten voreinander. Eine LCD-Schicht ist sozusagen der Farbfilter und eine zweite LCD-Schicht kümmert sich um die Schwarzabsperrung, also die Helligkeit. Hisense ist mit ULED XD sogar schon relativ nah an der Marktreife für den Massenmarkt.

Das heißt Micro LED ist nicht die eine Technik auf die man hinfiebern kann, sondern muss sich im Kampf gegen Dual LCD und die immer günstigeren OLEDs behaupten.

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