Computerhardware: Bildschirm: sonstige

Elektronisches Papier

Das Prinzip wurde in den 70er Jahren von Xerox erfunden: Millionen kleiner Kugeln, die auf einer Seite weiß und auf der anderen Seite schwarz sind, werden durch Anlegen einer Spannung in die gewünschte Lage gedreht. Ein großer Vorteil der Technologie: Energie wird nur für die Änderung der Anzeige benötigt. Daher hängt bei E-Book-Readern wie dem „Kindle“ oder dem „Tolino“ die Batterielaufzeit nicht von Betriebsstunden, sondern von der Anzahl der gelesenen Seiten ab. Die Anzeige flimmert nicht und ist aus jedem Betrachtungswinkel gut zu sehen. Wenn man den Strom abschaltet, bleibt das zuletzt angezeigte Bild erhalten. Die Schrift ist sogar im hellsten Sonnenlicht gut zu erkennen, doch das Bild leuchtet nicht selbst: Im Dunkeln benötigt man eine Lampe. Es sind nur 16 Grauabstufungen möglich. Der Kontrast ist gering, weiße Flächen sind bestenfalls hellgrau. Es gibt erste Prototypen für farbige Displays, allerdings ist die Auflösung noch zu gering.

Es gibt schon Armbanduhren und Handys mit diesen Bildschirmen, die auch im Sonnenlicht ablesbar sind. Elektronische Preisschilder im Supermarkt können aus dem Büro per Funk geändert werden. USB-Sticks mit Mini-Display zeigen ihren „Füllstand“ an, und wenn man den Stick herauszieht, bleibt die Anzeige erhalten. Versuchsweise hat man schon Zeitungen auf E-Papier „gedruckt“. Vielleicht werden zukünftige Zeitungen aus elektronischem Papier bestehen, welches jede Nacht mit neuem Inhalt geladen wird?

OLED und AMOLED

Herkömmliche LEDs werden aus hochreinen, kristallinen Materialien in Reinsträumen hergestellt. Material und Produktion sind teuer. In den letzten Jahrzehnten wurden zahlreiche organische Halbleitermaterialien entwickelt, die zur Herstellung von LEDs geeignet sind. Daraus gefertigte „Organische Leuchtdioden“ (engl.: Organic Light Emitting Diode) haben wichtige Vorteile: Das Material ist vergleichsweise billig, der Wirkungsgrad ist hoch, die Schaltzeiten sind kurz und die Fertigung erfordert keine Reinsträume. Großflächige OLEDs, die z. B. für Raumbeleuchtung verwendet werden, können sogar im Offset-Druck gefertigt werden. Haupteinsatzgebiet sind kleine Displays in Handys, Smartphones, Tablets und Notebooks, wo – angesichts der geringen Displayfläche – der höhere Preis nicht so wichtig ist wie die längere Akkulaufzeit. Wobei nur die leuchtenden Pixel Energie benötigen. Eine Uhrzeitanzeige auf schwarzem Grund benötigt nur wenig Strom.

TFT-Displays benötigen eine energieintensive Hintergrundbeleuchtung, aus der die benötigten Farben herausgefiltert werden. Bei OLED-Displays fällt die Hintergrundbeleuchtung samt deren Energiebedarf weg, denn die LED strahlen in alle Richtungen. Die Farbdarstellung und der Kontrast ist besser als bei LCDs. Doch die OLEDs haben gegenwärtig noch Schwachstellen. Die Lebensdauer, vor allem der blauen Dioden, ist noch zu gering. Die organischen Schichten sind empfindlich gegen Sauerstoff und Luftfeuchtigkeit und müssen deshalb zuverlässig gekapselt werden. OLED könnten im Prinzip so dünn wie Tapete hergestellt werden, jedoch sind die bisher erforschten flexiblen Materialien viel zu empfindlich gegen Sauerstoff und andere Gase. Außerdem sind sie zu teuer, solange sie nicht zu Massenprodukten werden.

Die Weiterentwicklung von OLED führte zu AMOLED (Active-Matrix Organic Light-Emitting Diode). Jedes Pixel besteht aus mehreren verschiedenfarbigen (grünen, blauen und roten) Subpixeln, die von darunterliegenden Dünnfilmtransistoren gesteuert werden. Die Herstellung ist kostengünstig. Leider ist die Lebensdauer der Subpixel unterschiedlich: Die blauen Subpixel altern zuerst und die Anzeige wird rot- oder grünstichig. Nach 5000 bis 10000 Stunden ist die Helligkeit von Weiß auf die Hälfte gefallen.

Die chinesische Firma „Royale“ war die erste, die ab Dezember 2018 ein faltbares Smartphone „FlexPai“ mit AMOLED-Display verkaufte. Inzwischen gibt es zahlreiche Nachfolger. Wenn die Darstellung auf dem Smartphone zu klein ist, klappt man es im laufenden Betrieb zum Tablet auseinander. Ober- und Unterseite sowie die Kante sind einzeln oder als Vollbild mit 810 × 1440 Pixeln ansteuerbar. Die Weltneuheit kostete anfangs ab 1388 Euro.