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Wie funktioniert ein AMOLED Display?

AMOLED bedeutet Active Matrix Organic Light Emitting Diode Bei AMOLED werden die einzelnen Pixel ueber eine Aktive Matrix gesteuert. Jeder Pixel verfuegt ueber eine eigene Stromverbindung und wird dadurch zum Leuchten gebracht.

Die OLED Displays koennen extrem flach hergestellt werden und in naher Zukunft werden OLEDs auch auf biegsame Materialien aufgetragen werden. AMOLED benoetigt keine Hintergrundbeleuchtung wie bei LCD und dadurch verbessert sich der Kontrast erheblich.
Bei LCD Displays wird ein dunkler Bildpunkt abgeschattet bei OLED fliest kein Strom mehr und wird komplett abgeschaltet dadurch ist dieser Bildpunkt komplett schwarz. Dadurch hat man eine viel hoehere Bildqualitat (Kontrast) und spart natuerlich Energie. Dadurch sind die AMOLEDs besonders bei den mobilen Geraeten im kommen.

Der wissenschaftliche Durchbruch gelang 2003 mit der erfolgreichen Demonstration eines 20-Zoll Bildschirms in Vollfarbe mit einer Aktiv-Matrix von Dünnschichttransistoren aus amorphem Silizium (a-Si-TFT, AMOLED), der von IBM Research in Kooperation mit International Display Technology (IDTech) und Chi Mei Optoelectonics (CMO) realisiert worden ist. Mit ihrem vergleichsweise niedrigem Stromverbrauch und ihrer kostengünstigen Produktion stellen AMOLED Displays eine wettbewerbsfähige Bildschirmtechnologie zu Aktiv-Matrix LCDs dar, die derzeitig den Flachbildschirmmarkt dominieren.
Aktiv-Matrix-Displays bestehen im allgemeinen aus einer Matrix von Bildpunkten, basierend auf TN-LCD Technologie. Jeder einzelne Bildpunkt besitzt einen aktiven Verstärker (beispielsweise einen Dünnschichttransistor, englisch Thin Film Transistor TFT) und Stromversorgungsanschlüsse. Der jedem Bildpunkt zugeordnete Verstärker hat zwei wichtige Funktionen.

1. Die Steuerspannung eines Bildpunktes sinkt mit Zunahme der verwendeten Zeilen und Spalten einer Pixelmatrix. Daher sind passive Matrizen in der Größe begrenzt. Ein Verstärker jedoch kann diese Spannung auf den zum Schalten der LC Zelle benötigten Wert erhöhen.

2. Die Erhöhung der Spalten- und Zeilenzahlen und die Verringerung der Bildpunktgrößen erhöhen stetig die parasitären Kapazitäten eines Bildpunktes. Um die oft nötige hohe Bildwechselfrequenz zu erreichen, darf die Kapazität keine Verringerung der Umschaltgeschwindigkeit bedeuten. Ein lokaler Verstärker mit separater Stromversorgungsleitung kann mit kurzen, starken Stromimpulsen die schnelle Umschaltung garantieren.

Beide Effekte (beliebig geringe Steuerspannung und Ausgleich parasitärer Kapazitäten) führen dazu, dass Aktiv-Matrix-Displays dem steten Wunsch nach kleineren Pixeln (PDAs oder Farbtelefone) oder höheren Pixelzahlen (Notebook, Kamera-Display, LCD-Fernseher) als einzige LCD-Form gerecht werden können.

Durch die Verwendung von TN-Zellen wird auch die Weitwinkligkeit der Anzeige gegenüber Passiv-Matrix-Displays verbessert.

Wichtigster Vertreter von Aktiv-Matrix-Displays sind TFT-Displays. Dabei wird der Transistor auf das Glassubstrat direkt aufgedampft.

Zukünftige OLED-Displays werden auch als Aktiv-Matrix-Displays realisiert. Solange keine Hochfrequenztransistoren in Plastikform möglich sind, wird ein OLED dieselbe Verstärkerstruktur auf Glas oder Siliziumbasis erfordern wie ein herkömmliches LCD.

Bei kleinen OLED-Displays kann die Steuerung über eine sogenannte Passivmatrix erfolgen, ein bestimmtes Pixel wird durch das Anlegen einer Spannung an eine Zeile und Spalte angesteuert, wofür 2 Leitungen notwendig sind. Für große Displays ist diese Methode nicht genug, zur Steuerung muss eine Aktivmatrix eingesetzt werden, bei der jedes Pixel einzeln über einen eigenen Transistor adressiert wird. Das benötigt 4 Leitungen. Die Bereitstellung von Schalt(spannungssignalen) als auch Versorgungsstrom ist (wie bei Plasmadisplays) aufwändig.

In den folgenden Beispielen sieht man die Vorteile der OLED Technologie gegenueber der LCD Technologie. Der Kontrast, Helligkeit, Seitenablesbarkeit, Reaktionszeit das sind alle Faktoren die bei OLED Displays ueberragend sind.

AMOLED Technologie

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Nokia N85 hat ein 2.6 Zoll AMOLED Display mit 320x240 pixel mit 16.7 Millionen Farben.
Hier im Vergleich mit einem Standard LCD Display: