Fernseher und Tablets, um die 'Retina Display'-Behandlung zu erhalten

Eine Fertigungstechnik, die von Unternehmen übernommen wird, die Geräte für einige der größten Namen der Verbrauchertechnologie herstellen, wird ihnen helfen, die Auflösung von TV- und Tablet-Displays im Laufe dieses Jahres erheblich zu verbessern.

Angewandte Materialien , das Elektronikfertigungsgeräte herstellt, hat Maschinen eingeführt, die es ermöglichen, einen fortschrittlichen Ansatz für die Herstellung von Displays – die zuvor auf Forschung und Entwicklung beschränkt waren – in großem Maßstab zu verwenden. Dies wird es Unternehmen der Unterhaltungselektronik ermöglichen, Bildschirme mit viel höherer Auflösung in viele Geräte zu integrieren, sagt Applied Materials.

Eine schärfere Displayauflösung ist bei Gadget-Käufern zu einem beliebten Feature geworden, und sowohl das iPhone 4 von Apple als auch die neueste Version des iPads verfügen über ein sehr hochauflösendes Retina-Display. Einige Konkurrenten von Apple haben Telefone mit ähnlich hochauflösenden Displays auf den Markt gebracht, aber es gibt keine anderen Tablets, die die Schärfe des neuesten iPads erreichen können. Die Konkurrenten von Apple sind bestrebt, aufzuholen. Ein Ingenieur bei Microsoft hat diese Woche einen Artikel online gestellt über die Bemühungen, Windows 8, die nächste Version des Flaggschiff-Betriebssystems des Unternehmens, für Tablets mit sehr hochauflösenden Displays bereitzustellen.



Die neuen Maschinen von Applied Materials führen eine plasmaunterstützte chemische Gasphasenabscheidung (PECVD) durch, ein Verfahren, bei dem dünne Materialschichten auf Oberflächen abgeschieden werden. Die Maschinerie macht es möglich, Displays herzustellen, die ein anderes Material für die Backplane des Displays verwenden – die Transistorschicht, die hinter dem Display sitzt und seine Pixel steuert. Dieses Material, bekannt als Indium-Gallium-Zinkoxid , oder IGZO, macht es einfacher und billiger, Displays mit extradichten Pixeln zu bauen, wie sie Apple im neuesten iPad installiert hat. Displays mit einer solchen Auflösung von mehr als sieben Zoll Diagonale herzustellen, wäre ohne die Verwendung von IGZO unmöglich, behauptet Applied Materials.

Ich würde erwarten, dieses Jahr Produkte zu sehen, sagt Doug Hayden, Senior Director of Global Product Management bei Applied Materials's Displays Division, AKT. Es werden wahrscheinlich Tablets gefolgt von Fernsehern sein, aber es wird eng. Bei Fernsehern wird das neue Material sowohl eine höhere Auflösung als auch schnellere Bildwiederholraten bedeuten.

Obwohl Applied Materials erst in dieser Woche die neuen Produktionsanlagen angekündigt hat, haben bereits fünf Kunden die neuen Maschinen installiert und verwenden sie zur Herstellung von Displays, sagt Hayden. Er würde diese Kunden nicht nennen, aber Applied Materials ist dafür bekannt, Geräte zur Displayherstellung an Samsung, Sharp und LG zu liefern, und Sharp und Samsung sollen Apple mit Displays für sein iPad-Tablet beliefern.

LCD-Fernseher und -Monitore sowie mobile Geräte verfügen alle über Displays, die auf einer Rückwand aus vielen Dünnschichttransistoren (TFTs) basieren, von denen jeder ein Pixel ein- oder ausschaltet. Diese TFT-Schicht wird typischerweise unter Verwendung einer Schicht aus amorphem Silizium hergestellt, die so genannt wird, weil ihre Atome nicht in einem sauberen Kristall angeordnet sind. Amorphes Silizium hat jedoch nicht die richtigen elektrischen Eigenschaften, um sehr große oder sehr hochauflösende Displays zu steuern, sagt Hayden.

Elektronen können sich in amorphem Silizium nicht schnell genug bewegen, um sehr hohe Bildwiederholraten in großen Fernsehern zu erreichen, sagt er, und dieselbe Einschränkung ist ein Problem für die kleineren TFTs, die zum Bau sehr pixeldichter hochauflösender Displays benötigt werden. Obwohl das neue iPad amorphes Silizium verwendet, deuten einige Berichte darauf hin, dass das Gerät deutlich heißer wird als die Vorgängermodelle, da es eine Backplane mit niedrigem Wirkungsgrad an ihre Grenzen bringt. Hayden sagt, dass der beste Weg, ähnlich dichte Displays bei dieser Größe herzustellen, darin besteht, zu einem anderen Backplane-Material zu wechseln, und dass die Herstellung von Displays mit einer Pixeldichte, die der des neuen iPads entspricht, jedoch in größeren Größen die Verwendung von IGZO erfordert. Amorphes Silizium sei eine Einschränkung, sagt er.

Eine Alternative zu amorphem Silizium, genannt partiell kristallisiertes Silizium oder LTPS, wird bereits im iPhone 4S und anderen Smartphones verwendet, aber LTPS ist in einer Backplane etwa doppelt so teuer wie amorphes Silizium. IGZO sei nur ein Drittel teurer, sagt Hayden – niedrig genug, um eine Flut von Fernsehern und Tablets mit deutlich verbesserten Displays zu ermöglichen. IGZO könnte sogar fast so günstig wie amorphes Silizium werden, wenn Applied Materials und seine Kunden die Produktion hochfahren, sagt Hayden.

Charles Annis , ein Analyst bei DisplaySearch, der die Display-Herstellungstechnologie verfolgt, sagt, dass Apple möglicherweise noch vor Jahresende iPads mit IGZO-Displays herstellt. Wir gehen davon aus, dass IGZO-basierte LCDs von Sharp derzeit von Apple evaluiert werden und sie noch in diesem Jahr gute Chancen haben, übernommen zu werden, sagt er.

Damit wäre das iPad eines der ersten Geräte, das das neue Design verwendet. Obwohl mehrere Unternehmen kurz vor der Kommerzialisierung von IGZO-basierten Displays stehen, sind sie noch nicht ganz am Ziel, sagt Annis. Er sagt, dass die neuen Geräte von Applied Materials dazu beitragen sollten, dies zu ändern, und dass IGZO wahrscheinlich auch dazu beitragen wird, das nächste Upgrade der TV-Bildqualität, bekannt als Ultra Definition, mit einer vierfachen Auflösung von 1.080-Pixel-HD-Bildern zu etablieren.

Annis merkt jedoch an, dass die von Applied Materials eingeführten neuen Geräte nicht jeden Schritt bei der Herstellung einer Display-Backplane mit IGZO ausführen können. Die Maschinen erleichtern den Aufbau der benötigten Materialschichten, können aber nicht zum Strukturieren der eigentlichen Transistoren einer Backplane verwendet werden. Es gibt Methoden zur Herstellung dieser Transistoren, sagt Annis, aber sie könnten verbessert werden.

Mit Blick auf die Zukunft sagt Hayden von Applied Materials, dass die einfachere Verwendung von IGZO auch die Herstellung flexibler Displays praktischer machen sollte. Der Prozess findet bei Raumtemperatur statt, die mit dem Kunststoff kompatibel ist, der für die Herstellung eines biegsamen Displays benötigt wird. Bei amorphem Silizium und anderen heute verwendeten Technologien treten Temperaturen von mehreren hundert Grad auf.

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