Mikrobildschirm

Was ist ein Mikrobildschirm?

Mikrobildschirme sind sehr kleine Displays mit einer Diagonale von weniger als 0,25 Zoll. Sie basieren auf einer hohen Auflösung, in der Regel 1280 x 720 Pixel oder mehr. Zu den Displaytypen gehören Flüssigkristallanzeigen (LCD), organische Leuchtdioden (OLED) und digitale Lichtverarbeitung (DLP). OLEDs sind derzeit der Mainstream, der Markt wächst von Jahr zu Jahr, und die Technologie der Miniaturisierung von Pixeln auf Mikroebene ermöglicht höhere Auflösungen. Die Hauptvorteile von OLEDs sind ihre geringe Größe und ihr niedriges Profil, und es gibt hohe Erwartungen für die Entwicklung zukünftiger Anwendungen.

Anwendungen von Mikrobildschirmen

Da es sich bei Mikrobildschirmen um eine Spitzentechnologie handelt, gibt es ein breites Spektrum an Anwendungen, und sie gehören zu den Displays, für die neue Anwendungen entwickelt werden. Zu den wichtigsten Anwendungen gehören derzeit VR-Head-Mounted-Displays, Rückprojektionsfernseher, EVFs für medizinische Geräte und Projektoren. Rückprojektionsfernseher waren vor allem in Nordamerika beliebt, da Mikrobildschirme es ermöglichten, sie dünner zu machen, sind aber inzwischen rückläufig. Derzeit sind die bemerkenswertesten Anwendungen in VR und AR zu finden, wo sie einen bedeutenden Beitrag zur modernen und zeitgenössischen Technologie leisten sollen.

Funktionsweise der Mikrobildschirme

In diesem Abschnitt wird die Herstellungstechnologie von Mikrobildschirmen beschrieben. Zu den derzeit etablierten Herstellungstechnologien gehören Hochtemperatur-Polysilizium-Flüssigkristalle, DLP und LCOS.

• Hochtemperatur-Polysilizium-Flüssigkristalle
  Hierbei handelt es sich um einen Typ von ultrakompakten, hochauflösenden Flüssigkristallanzeigen, die in eine Vielzahl von elektronischen Geräten eingebaut werden. Die Pixel, die die Auflösung bestimmen, werden von Dünnfilmtransistoren (TFTs) aus Polysilizium (polykristallines Silizium) angesteuert. Hochtemperatur-Polysilizium hat den Vorteil, dass es aufgrund seiner schnelleren Reaktionszeit im Vergleich zu Niedertemperatur-Polysilizium hochauflösende Displays erzeugt.
• DLP (Digitale Lichtverarbeitung)
  Bei DLP werden Bildschirme verwendet, die mit reflektierenden Spiegeln arbeiten. Diese reflektierenden Spiegel, die als digitale Mikrospiegel bezeichnet werden, passen den Reflexionswinkel an, um Bilder anzuzeigen. Aufgrund der teuren Herstellungstechnologie wird dieses Verfahren eher für Unternehmensanwendungen wie Kinos als für den allgemeinen Gebrauch verwendet.
• LCOS (reflektierendes Flüssigkristallsystem)
  Eine Art von Flüssigkristallsystem mit einer Flüssigkristallschicht zwischen einem Siliziumsubstrat und Glas. Die Flüssigkristallschicht zeigt das Bild an und der Reflektor reflektiert das Licht, um das Bild anzuzeigen. Diese Technologie wird in 4K-Displays und medizinischen Projektoren eingesetzt, da sie nicht nur eine hohe Auflösung ermöglicht, sondern auch ein hervorragendes Kontrastverhältnis bietet.

Struktur und Lichtemissionsmechanismus von OLED Mikrobildschirmen

OLEDs (Organic Light Emitting Diode) sind derzeit die Hauptstütze der Mikrobildschirme; OLEDs sind lichtemittierende Dioden (LEDs), die organische Materialien als emittierendes Material verwenden, auch bekannt als OLEDs. Im Gegensatz zu Flüssigkristallen emittieren OLEDs ihr eigenes Licht, wenn ein elektrischer Strom angelegt wird.

OLEDs haben eine Sandwichstruktur, die aus einer überlappenden Elektronentransportschicht (Kathode), einer organischen lichtemittierenden Schicht und einer Lochtransportschicht (Anode) besteht. Wenn an beiden Enden eine Spannung angelegt wird, verbinden sich Elektronen und Löcher in der organischen lichtemittierenden Schicht, und die erzeugte Energie regt die lichtemittierende Substanz an, so dass sie Licht aussendet. Es gibt zwei Arten von Lichtemissionsmethoden: die RGB-Methode und die Farbfiltermethode, bei der jedes Pixel über Subpixel verfügt, die Licht in drei verschiedenen Farben (Rot, Grün und Blau) aussenden und je nach Bedarf eingeschaltet werden. Die Farbfiltermethode hingegen ist eine Lichtemissionsmethode, bei der weißes Licht emittierende Elemente durch RGB-Farbfilter Farben wiedergeben.

VR-Industrie erwartet Einsatz von Mikrobildschirmen

• VR (Virtual Reality)-Technologie wird im Deutschen mit „virtuelle Realität“ übersetzt. Wenn wir das Wort virtuelle Realität hören, können wir uns eine Erfahrung vorstellen, die nicht wirklich existiert, aber zu existieren scheint, und genau das soll erreicht werden: eine Erfahrung, die einer realen Erfahrung so nahe wie möglich kommt.

Um, wie oben beschrieben, eine Erfahrung zu machen, die einer realen Erfahrung so nahe wie möglich kommt, ist es für unsere Augen unerlässlich, Dinge virtuell zu projizieren, die nicht wirklich existieren. Da unsere Augen jedoch hochfunktional sind, können wir nicht glauben, dass die Erfahrung nahe an der realen Erfahrung ist, wenn die nicht existierenden Objekte nicht in hoher Auflösung und hoher Definition projiziert werden. Aus diesem Grund erregen Mikrobildschirme so viel Aufmerksamkeit. Mikrobildschirme, die zwar klein sind, aber eine hohe Auflösung und eine hohe Definition aufweisen, sollen in der Lage sein, Bilder zu erzeugen, die auch bei der Projektion nicht vorhandener Objekte im realen Raum nicht deplatziert wirken.

In jüngster Zeit wurden Head-Mounted-Displays mit Mikrobildschirmen u. a. von Sony verkauft, und mit der Weiterentwicklung der VR-Technologie werden noch größere Erwartungen an das Potenzial von Mikrobildschirmen im Bereich der VR-Technologie gestellt.