Die Grundlagen von Pixel verstehen

Pixel sind keine kleinen Quadrate mit einem vollständigen Farbspektrum. Stattdessen bestehen sie aus Subpixeln, die in einem RGB-Array (Rot, Grün und Blau) angeordnet sind. Das von diesen Subpixeln emittierte Licht wird additiv gemischt, um die Farben zu erzeugen, die wir sehen. Diese Subpixel sind so klein, dass sie mit dem Auge kaum wahrgenommen werden können. Indem man die Intensität jedes Subpixels anpasst, erzeugen die kombinierten Emissionen eine breite Palette von Farben. Dank dieser additiven Mischung können Bildschirme detaillierte Bilder und eine breite Palette von Farben anzeigen, indem sie das Licht von jedem Subpixel präzise steuern.

Bei der OLED-Technologie kommen verschiedene Pixelanordnungen zum Einsatz, die jeweils auf die speziellen Anforderungen der Anzeige zugeschnitten sind. Diese Konfigurationen wirken sich auf alles aus, von der Farbgenauigkeit und dem Stromverbrauch bis hin zu Herstellungskomplexität und Kosten. Das Verständnis dieser Unterschiede ist entscheidend für die Auswahl des idealen OLED-Displays für Ihre Anwendung.

Warum sind OLED-Pixel unterschiedlich groß?

In diesem Layout sind die roten, grünen und blauen Subpixel unterschiedlich groß. Die blauen Subpixel sind die größten, weil sie die geringste Lichtemissionseffizienz haben. Im Gegensatz dazu sind die grünen Subpixel die kleinsten, weil sie den höchsten Wirkungsgrad haben. Dieser Größenunterschied ist für die Optimierung der Display-Leistung von entscheidender Bedeutung, da er gewährleistet, dass jede Farbe genau dargestellt wird und gleichzeitig die Gesamthelligkeit und Energieeffizienz des OLED-Bildschirms erhalten bleibt.

Der Standard-RGB-Streifen

Was sind die verschiedenen OLED Sub-Pixel-Anordnungen und warum gibt es so viele?

Die einfachste OLED-Pixelanordnung ist der RGB-Streifen. Bei dieser Konfiguration sind die roten, grünen und blauen Subpixel in einer horizontalen Linie angeordnet. Sie spiegelt die Struktur herkömmlicher LCD-Bildschirme wider und ist daher Herstellern und Entwicklern gleichermaßen vertraut. Der RGB-Streifen ist für seine hohe Farbtreue und -schärfe bekannt, was ihn zu einer beliebten Wahl für Smartphones, Monitore und Fernsehgeräte macht, bei denen Farbgenauigkeit von größter Bedeutung ist.

Pentile Matrix: Effizienz und Langlebigkeit

Die Pentile-Matrix ist eine weitere gängige OLED-Pixelanordnung. Im Gegensatz zum RGB-Streifen verwendet sie keine gleichmäßige Verteilung von Subpixeln. Stattdessen werden weniger blaue und rote Subpixel verwendet als grüne. Dieses Design senkt den Stromverbrauch und verlängert die Lebensdauer des Bildschirms, da blaue Subpixel tendenziell schneller abbauen. Die Pentile-Anordnung ist besonders vorteilhaft für Geräte, bei denen Energieeffizienz und Langlebigkeit von entscheidender Bedeutung sind, wie z. B. bei tragbaren Technologien und Smartphones.

Diamond Pixel: Optimierung der hohen Auflösung

Da die Bildschirmauflösungen immer höher werden, hat sich die Diamantpixel-Anordnung als eine Lösung für die Aufrechterhaltung der Bildqualität herauskristallisiert. Bei dieser Anordnung werden die Subpixel in einem rautenförmigen Raster angeordnet, was die Schärfe und Detailgenauigkeit verbessert, insbesondere bei 4K und höheren Auflösungen. Die rautenförmige Pixelanordnung ist besonders vorteilhaft für VR-Headsets und High-End-Monitore, bei denen jedes Pixel für ein immersives und detailliertes visuelles Erlebnis zählt.

Ein hochauflösender Screenshot eines optischen Mikroskops zeigt, dass das iPhone 15 Pro eine Diamantpixel-Anordnung verwendet, die in vielen OLED-Displays üblich ist. Die abwechselnde Anordnung von Rot und Blau erzeugt eine diagonale 45-Grad-Symmetrie und reduziert Aliasing und Artefakte. Diese Anordnung maximiert die Packung der Subpixel, was zu höheren Pixeln pro Zoll (ppi) und einer präziseren Anzeige führt.

Was sind die verschiedenen OLED Sub-Pixel-Anordnungen und warum gibt es so viele?

RGBW: Höhere Helligkeit und geringerer Stromverbrauch

Bei Anwendungen, bei denen Helligkeit und Energieeffizienz von größter Bedeutung sind, fügt die RGBW-Pixelanordnung dem Standard-RGB-Trio ein weißes Subpixel hinzu. Dieses zusätzliche Subpixel erhöht die Gesamthelligkeit, ohne den Stromverbrauch wesentlich zu beeinflussen. RGBW wird häufig in Außenanzeigen und Beschilderungen verwendet, wo die Sichtbarkeit bei direktem Sonnenlicht entscheidend ist.

Die Quad-Pixel-Anordnung: Erweiterung des Farbumfangs

Quad-Pixel-Anordnungen, die ein zusätzliches Farb-Subpixel wie Gelb oder Cyan enthalten, erweitern die Farbskala des Displays. Diese Konfiguration ermöglicht eine lebendigere und präzisere Farbwiedergabe und ist daher ideal für professionelle High-End-Displays und -Fernsehgeräte. Da Quad-Pixel-Displays ein breiteres Farbspektrum abdecken, bieten sie ein verbessertes Seherlebnis für Anwendungen, die eine überragende Farbgenauigkeit erfordern.

Die Herausforderung der Einheitlichkeit und der Fertigungskomplexität

Jede OLED-Pixelanordnung bringt ihre eigenen Herausforderungen bei der Herstellung mit sich. Es kann schwierig sein, eine einheitliche Darstellung auf dem gesamten Display zu erreichen, insbesondere wenn die Auflösungen steigen und die Subpixel-Anordnungen komplexer werden. Hersteller müssen bei der Wahl einer Pixelkonfiguration Leistung, Kosten und Produktionsausbeute gegeneinander abwägen. Das Verständnis dieser Kompromisse ist für Entwickler und Produktverantwortliche, die qualitativ hochwertige Displays liefern wollen, von entscheidender Bedeutung.

Individuelle Pixelanordnungen für spezielle Anwendungen

Über die üblichen Konfigurationen hinaus können kundenspezifische Pixelanordnungen für spezielle Anwendungen entworfen werden. So können beispielsweise Displays für die medizinische Bildgebung eine hochpräzise Farbwiedergabe und Graustufenleistung erfordern, was eine spezielle Pixelanordnung erforderlich macht. Ebenso müssen Displays für die Automobilindustrie rauen Umgebungsbedingungen standhalten und gleichzeitig die Sichtbarkeit erhalten, was zu maßgeschneiderten Pixeldesigns führt. Bei Interelectronix zeichnen wir uns durch die Entwicklung maßgeschneiderter OLED-Lösungen aus, die den spezifischen Anforderungen unserer Kunden gerecht werden.

Christian Kühn

Christian Kühn

Aktualisiert am: 20. July 2024
Lesedauer: 7 Minuten