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Apr 22, 2023

Das 16K LCD auf der Display Week 2023: Eine Gegenstimme

Auf der Display Week 2023 in Los Angeles war der führende Hersteller von LCD-Panels, BOE, vertreten

Auf der Display Week 2023 in Los Angeles zeigte der führende Hersteller von LCD-Panels, BOE, einige sehr coole Produkte auf Basis der LCD-Technologie, darunter ein 110-Zoll-16K-LCD (kein Tippfehler – 16-mal so viele Pixel wie 4K!), das nur verhaltenen Zuspruch erhielt von der „Gadget-Presse“. Ich denke, sie haben den Punkt verfehlt.

Wie langjährige Beobachter der Branche wissen werden, haben die Japaner fast keine TV-Panels mehr, und die Taiwaner versuchen, ihre LCD-Kapazität vom Fernsehen weg zu verlagern. Samsung hat sich inzwischen vollständig aus dem LCD-Geschäft zurückgezogen, und bei SID gab es Gerüchte, dass LGs verbleibende Fabrik für TV-LCDs an Skyworth aus China verkauft werden soll. Dann wären nur noch die Chinesen übrig (und die Inder würden mitmachen). Daher wird das Feld den chinesischen Herstellern überlassen, von denen BOE der größte ist.

Wie auch immer, BOE hatte ein sehr gut aussehendes „UB Cell“-Panel, das einen sehr hohen Kontrast zu einem IPS-Panel aufweist, das das beste FFS LC-Material von Merck verwendet (wie es von LG in seinem IPS Black-Panel verwendet wird). Es hatte auch ein 110-Zoll-8K-Panel mit 120-Hz-Bildwiederholfrequenz, das großartig aussah. Obwohl die besten LCDs in der Bildqualität nicht ganz mit OLED mithalten können, wenn Sie sehr wählerisch sind, liefern sie im Vergleich zu den LCDs von vor ein paar Jahren fantastische Ergebnisse Und LCD werden die Leute noch einige Zeit kaufen, da über Jahrzehnte enorme Investitionen in die Lieferkette getätigt wurden. LCD wird also nicht so schnell verschwinden, und die chinesischen Hersteller wie BOE und TCL/CSOT waren ebenfalls dabei Die Messe wird ihre LCD-Technologie weiterentwickeln.

Wie auch immer, zurück zum 110-Zoll-16K-Gerät … Vincent Teoh von HDTV Test hat schnell ein Video herausgebracht, das in seiner Beurteilung des BOE-Geräts ziemlich mittelmäßig war. Aus seiner Sicht als Experte für Bildqualität verstehe ich, warum Er war nicht so beeindruckt. Schließlich sind 400 cd/m2 Spitzenhelligkeit nicht so viel und das Gerät hatte nur eine Bildwiederholfrequenz von 60 Hz. Viele andere Poster (einschließlich Tom's Hardware) griffen seine Kommentare auf. Der Eindruck von „nicht viel zu.“ see“ half auch nicht die Tatsache, dass BOE die technischen Errungenschaften nicht wirklich hervorhob, sondern dem Gremium nur eine Spezifikationsliste zeigte. Sie veröffentlichten jedoch einen Artikel im Symposium, aber noch bevor ich das bemerkte, zählte ich mich selbst beeindruckt von der Leistung.

Wenn Sie schon lange genug in der LCD-Branche tätig sind, wissen Sie, dass die Grenze der Panelgröße bei etwa 110 Zoll liegt. Einer der Gründe dafür ist das Problem der Ansteuerung des Panels. Ein LCD funktioniert, indem es eine hat An einem Teil des Subpixels liegt eine andere Spannung an als an einem anderen. Die Differenzspannung führt dazu, dass das LC-Material seine Ausrichtung ändert und das Licht durchlässt oder blockiert. Das bedeutet, dass Sie für ein genaues Bild genau die richtige Spannung an das richtige Pixel liefern müssen genau im richtigen Moment. Da jedoch das Licht der Hintergrundbeleuchtung durch die LCD-Zelle geleitet werden muss, können Sie das Subpixel nicht einfach an einen Treiberchip anschließen, wie dies beispielsweise bei einer LED-Wand der Fall wäre. Bei einem LCD legen Sie die gewünschte Spannung auf einer Seite des Pixels in einen Spaltentreiber am oberen (oder unteren oder beiden) Rand ein und legen dann zeilen- oder zeilenweise die Spannung auf der anderen Seite fest Der Strom fließt entlang der (sehr dünnen und/oder transparenten) Elektrode, die mit einer Seite verbunden ist, durch das TFT- und LC-Material und zurück durch die (sehr dünne und/oder transparente) Zeilenelektrode.

Die Spaltentreiberchips werden entlang der oberen (normalerweise) oder unteren (oder beiden) Kanten aufgeklebt und die Reihentreiber werden (normalerweise) auf einer Seite festgeklebt. Ehrlich gesagt ist es schon eine beachtliche Leistung, 48.000 Säulentreiber (einen für jede RGB-Zeile) oben anzubringen!

Leider haben die Elektroden Kapazität und das ist ein echter Wermutstropfen. Dies ist insbesondere dann ein größeres Problem, wenn die Frequenz der Pixelansteuerung zunimmt. Wann steigt die Frequenz? Sie steigt, wenn Sie versuchen, mehr Pixel pro Sekunde oder, was noch wichtiger ist, mehr Zeilen pro Sekunde zu erreichen. Das horizontale Hinzufügen einer höheren Auflösung erhöht nicht die erforderliche Geschwindigkeit (z. B. von 4K auf 8K oder auf 16K), da der Vorgang grundsätzlich parallel erfolgt – mehr Pixel bedeuten einfach mehr Spaltentreiberchips. (Das zweite knifflige Problem, dass man die Werte für die Pixel vom Hostsystem an die Spaltentreiber übertragen muss, lasse ich mir für einen anderen Tag auf!)

Grafik- und Videosystemdesigner wünschen sich jedoch in der Regel „quadratische Pixel“. Das bedeutet nicht, dass sie im wahrsten Sinne des Wortes quadratisch sein müssen, sondern dass horizontal und vertikal die gleiche Anzahl an Pixeln pro Zoll vorhanden ist. Wenn also Ihre Auflösung horizontal steigt und Sie die „quadratischen Pixel“ beibehalten möchten, muss auch die vertikale Auflösung steigen. Auf dieser Grundlage benötigen Sie für die Erstellung eines 16K-Displays eine vertikale Auflösung von 8.640 Zeilen und haben nur so viel Zeit wie ein 8K-Display mit 120 Hz (das BOE auch gezeigt hat) oder 4K mit 240 Hz oder FullHD mit 480 Hz. (Jeder hat die gleiche Anzahl von Zeilen pro Sekunde).

Sie haben also nicht viel Zeit, jede einzelne Spalte zu laden (518.400 Mal pro Sekunde ohne Spielraum für Fehler bei 60 Hz für 16 KB). Darüber hinaus wird mit zunehmendem Satz die Leitungslänge zwischen den Spaltentreibern und dem Pixel länger und die Kapazität steigt. Eine Möglichkeit, die Kapazität zu reduzieren, besteht darin, eine breitere Elektrode zu verwenden, aber bei 16K muss die Linienbreite reduziert werden, um die Pixel hineinzuquetschen, was noch schlimmer wird. Die Höhe des 110-Zoll-Panels ist groß, sodass auch die Kapazität schlechter wird (und in der Vergangenheit haben Unternehmen Quelltreiber oben und unten am Panel angebracht, um dies zu umgehen).

Ein Punkt, der für BOE sprach, ist, dass das Panel mit einer TFT-Rückwandplatine in Oxidtechnologie hergestellt wurde, die weniger Ladezeit benötigt als frühere amorphe Silizium-TFTs (a-is). Allerdings stellte BOE fest, dass es nicht seine beste ADS-Technologie (IPS-Variante) für das Panel nutzen konnte und einen anderen LC-Modus verwenden musste, was bedeutete, dass das Öffnungsverhältnis nur >2 % betrug – weshalb die Ausgabe nur 400 cd/h beträgt. m2. Die besten Panels können bis zu 5 % erreichen, sodass viel mehr Licht von der Hintergrundbeleuchtung durchdringen kann.

Der letzte Punkt ist, dass das Panel zu groß ist, als dass die Transistoren während der Fotolithographie in einer einzigen Belichtung aufgebracht werden könnten, sodass das Panel mit mehreren Belichtungen erstellt wird. Es besteht immer die Gefahr von Mura, wo das Spleißen auftritt, aber ich habe beim BOE-Panel keine wirklichen Probleme damit festgestellt.

BOE hat auf dem Symposium zwar ein technisches Dokument über die Entwicklung vorgelegt, aber wenn man sich mit der LCD-Herstellung noch nicht so gut auskennt, wird es schwierig. (Sitzung 56.4 C Li Erkundung der ultragroßen 16K-Hochauflösungstechnologie).

Wie dem auch sei, aus Sicht dieses Autors ist dies in mehrfacher Hinsicht das am schwierigsten herzustellende LCD, das ich je gesehen habe. Ein großes Lob an BOE dafür, dass sie die LCD-Forschung und -Entwicklung weiter vorantreiben, auch wenn das, was sie zeigten, das Bild nicht begeisterte Qualitätsbegeisterte!

Bob Raikes hat sich aus der Display-Branche halb zurückgezogen, ist aber immer noch Herausgeber des Newsletters der 8K Association und schreibt Beiträge für Display Daily.