All in One: Vergangenheit und Zukunft der Samsung LED-Displays
von Achim Hannemann, Artikel aus dem Archiv vom
Displays mit hoch verdichteten optischen Quellen wie in Samsungs „The Wall“ der All-in-One IAB-Series erlauben extrem real wirkende Bildflächen. Ein kurzer Rückblick auf den Entwicklungsweg solcher Displays verdeutlicht, wie groß die aktuellen Entwicklungssprünge sind.
Eines der ersten DOOH-Samsung LED-Displays in Deutschland wurde 1997 von Screen New Technologies in Frankfurt auf der Zeil installiert und von Video Control Hund vermarket. Es wurde sogar von der Stadt zur Übertragung von EM und WM genutzt. Einem Neubau des Büro- und Geschäftshauses Zeil123 musste dann 2012 auch das Display weichen. (Bild: Achim Hannemann)
Samsung produzierte bereits in den 90er-Jahren LED-Outdoor-Displays in Seoul – damals noch überwiegend in Handarbeit! Schon 1997 wurde das erste Samsung-Display durch den Autoren auf der Zeil in Frankfurt installiert. Mit 12 m² Größe war es das erste LED-DOOH-Werbedisplay in Deutschland (oder sogar Europas). Nachdem der LED-DOOH-Markt Ende der 90er abflachte, zog sich Samsung aus dem Business zurück und schloss erst einmal die hauseigene Produktion. Doch ab 2004 wurden Produktionen in Korea und China eröffnet, wobei bereits 2007 die erste weiße LED in einem Fernseher verbaut wurde. Mit Gründung der LED-Produktionsunternehmen Samsung LED Co. Ltd in Südkorea (2009) und Tianjin Samsung LED Co. Ltd in China sowie der Integration dieser Firmen in den Konzern Samsung Electronics (2012) startete ab 2013 die Massenproduktion von hoch effizienten Flip-Chip-LEDs und deren weltweite Integration in LED-Panels. Mittlerweile produziert man in Vietnam, der Slowakei, Mexico und den USA. 2015 übernahm der Samsung-Konzern den LED-Hersteller Yesco Electronics. Das US-Unternehmen mit Sitz in Utah hatte sich auf die Fertigung großformatiger LED-Displays spezialisiert, wie sie in DOOH-Anwendungen oder in Stadien zum Einsatz kommen. Mit diesen Kontakten und der zusätzlichen Expertise stieg Samsung weltweit in den DOOH-Markt ein. Auf der CES im Januar 2018 präsentierte man mit „The Wall“ den weltweit ersten modularen Micro-LED TV mit 146 Zoll (371 cm). Im Sommer folgte die Profi-Version, und erste Cinema-Installationen sorgten für Furore in der Fachwelt.
Als ein herausragendes Beispiel für Samsung-Outdoor-Anwendungen ist sicherlich die COEX-Installation in Seoul zu erwähnen: 2018 wurde am Korea Times Square ein 81 m langer und 20 m hoher Curved-LED-Screen von 1.620 m² und 7.840 × 1.952 Pixel installiert; damit wohl eine der größten LED-Walls weltweit. Im Mai 2019 folgten fünf weitere prestigeträchtige Screens am Times Square in New York mit einer Gesamtfläche von 1.082 m².
Mit 9.000 cd/m² Helligkeit sieht man die Inhalte auf der Samsung-DOOH-Wall, die an den Ecken mit Curved-Modulen verbundenen ist, auch im direkten Sonnenlicht. Die Helligkeit der Wall in Südkorea passt sich jedoch laufend der Umgebungshelligkeit und dem Sonnenstand an. Mit 2 × UHD-Auflösung und 1.620 m² ist sie einer der größten DOOH-LED-Installationen. (Bild: Samsung)
Auch indoor geht der Trend eindeutig zu „Fine Pixel Pitch“-LED-Informationsdisplays. So gibt es kaum noch Flughäfen oder Bahnhöfe, die nicht mit LED-Screens ausgestattet sind. Und es ist nicht verwunderlich, dass die Samsung-Display-Sparte verstärkt auf die Entwicklung und Vermarktung von Mini- und Micro LED-Displays setzt.
Der Indoor LED-Marktanteil wird bis im Jahr 2023 auf 73 % laut Samsung prognostiziert, denn die Nachfrage nach LED-Screens in Konferenzräumen, Foyers, Lobbys und Shoppingwalls nimmt zu, was auch die Corona-Krise nicht stoppen konnte; aber wohl auch geschuldet den sinkenden LED-Preisen in den letzten Jahren. Für diese Anwendungen wünscht sich der Kunde am liebsten ein Monitor-ähnliches Display, mit kurzer, einfacher Installation, einem eingebauten Mediaplayer, Integration von Steuerung und Audio sowie Bildeigenschaften wie hoher Kontrastwert, großer Farbraum und hohe Auflösung: also „Alles in Einem“!
Die Samsung All in One IAB-Serie schmiegt sich mit nur 5 cm Bautiefe wie ein Bild an die Wand. (Bild: Samsung)
Mit „The Wall, All-in-One IAB-Series“ wurde 2022 eine auf der Flip-Chip-Technologie basierende Komplettlösung für genau diese Klientel präsentiert. Der 110″ große IA012B-LED-Monitor bietet mit den Modulen in 1,26 mm Pixel-Pitch eine FHD-Auflösung, was bei 2,42 × 1,36 Meter Bildgröße für viele Anwendungen ausreichend sein wird. Die Spitzenhelligkeit von 1.600 cd/m² und die mittlere Helligkeit von 500 cd/m² lassen zudem Präsentationen in Hellraumumgebung zu. Auch der mittlere Verbrauch von 650 W ist bei solch einer Monitorgröße vertretbar.
Die 12-×-9-Module sind bereits ab Werk in drei fertige Segmente konfiguriert, und der gesamte Bildschirm wiegt nur ca. 99 kg, vergleichbar mit einem 98″-LCD-Monitor. Im Gegensatz zu einem LCD-Display wird die LED-Wall jedoch mit 150.000 Betriebsstunden spezifiziert! Das wäre bei einem 10-Stunden-Arbeitstag eine unglaubliche Laufzeit von 50 Jahren!
Besonders hervorheben muss man jedoch die Bildqualität: Dank-Black-Seal-Technologie erreicht man einen Kontrastwert von 24.000:1 mit einem einheitlichen intensiven Schwarzwert. Hierfür wurde eine Folie aufgebracht, die externe Lichtreflexionen minimiert. „Mit der von Samsung entwickelten Ultra-Chroma-Technologie lassen unsere Displays Farben spektakulär nahezu zum Leben erwecken, sodass man Szene für Szene das Gefühl hätte, fast wie mitten im Geschehen zu sein“, schwärmt Joachim Wieczorek, Head of Sales LED Signage. Die Samsung-Techniker verbauten dafür spezielle LEDs mit engeren Wellenlängen, die zwei Mal reinere und präzisere RGB-Farben als herkömmliche Samsung LEDs erzeugen.
Weiterhin sorgt die integrierte Prozessortechnik für ein sensationelles Bilderlebnis: Die 20-Bit-Verarbeitung von „The Wall“ bietet ein praktisches Color-Mapping mit hoher Präzision. Dank der hohen Bit-Tiefe bei niedrigen Graustufen können bemerkenswerte Kontraste mit sanften und natürlichen Farbverläufen dargestellt werden. Der AI-Prozessor kann den dargestellten Inhalt schnell analysieren und daraufhin die Bildqualität anpassen. Das Ergebnis kann sich sehen lassen: beeindruckende Bilder bis hin zu 4K-Auflösung, tiefe Kontraste und reduziertes Bildrauschen.
Micro HDR setzt ein Statement im Bereich der Bildanpassung. Denn dank HDR10/10+ und LED HDR kann „The Wall“ Szenen mit optimaler Helligkeit und tiefen Kontrasten für präzise und realitätsnahe Bilder darstellen. Doch damit nicht genug: Mittels Micro Motion verwandelt die Wall standardmäßige 60-Hz-Signale automatisch in 120-Hz-Signale und reduziert störendes Bildschirmruckeln bei rasanten Actionszenen.
Nach viel Elektronik schauen wir uns einmal die Mechanik der IAB-Serie an: Zusammengesetzt und befestigt an der Wand, besitzt die Wall eine Bautiefe von nur 5 cm. Nachdem der Autor selbst schon einige LED-Walls in den letzten zehn Jahren aufbauen durfte, überraschte hier das einfache, aber effektive Montage-Konzept. Die Installation der Wall samt Unterkonstruktion geht einfacher und schneller als der Zusammenbau eines Schlafzimmerschranks: Nach Montage der Wandhalterungen werden die Modulgrundrahmen (Hintergrundplatten) angedockt, auf diese werden dann drei oder vier der vorkonfigurierten Module eingehängt. Die Installation kann so in der Regel innerhalb von nur etwa zwei Stunden von zwei Personen durchgeführt werden.
Eine zeitaufwendige Konfiguration zwischen Control Box und Cabinet entfällt, denn bei „The Wall All-in-One“ ist die S-Control-Box im Display integriert, so dass das Display schnell einsatzbereit ist. Selbstverständlich ist die komplette IAB-Serie von vorne revisionierbar. Das „Wall All-in-One“ LED-Display-Paket enthält also nahezu alles, was für die Inbetriebnahme benötigt wird, von der Control Box und den Wandhalterungen bis hin zu den Lautsprechern und Deko-Rahmen. Es sind keine zusätzlichen Anschaffungen oder Komponenten erforderlich. Der Kunde braucht nur die Auflösung und die Bildgröße auszuwählen. In der 146″-Version (3,2 m × 1,8 m) hat er dann die Qual der Wahl zwischen FHD-Auflösung mit 1,68 mm Pixel Pitch (IA016B) oder der UHD-4K-Version mit 0,84 mm Pixel-Pitch (IA008B).
Bei Chip on Board (COB) wird, wie der Name bereits sagt, der LED-Chip nicht in ein gemeinsames Gehäuse gepackt (wie bei SMD), sondern direkt auf die Platine gelötet. Die damit verbundenen Nachteile, dass der Chip – blank auf der Platine verbaut – Beschädigungen erleiden könnte, gleicht man aus, indem die Chips mittels einer Vergussmasse on top geschützt werden.
Mit COB ist es möglich, die Packungsdichte der LEDs zu erhöhen und damit höhere Auflösungen zu erreichen. Durch die gemeinsame Einhausung sehr vieler LED-Chips zu einem COB-Cluster kann der lichtemittierende Bereich einer COB-LED auf gleicher Fläche ein Vielfaches der Lichtquellen enthalten, als bei Standard-SMDs möglich. Das führt zu einer erheblich höheren Lichtausbeute pro Quadratzentimeter
Mit dieser Technik können ca. 70 Chips pro Quadratzentimeter eingesetzt werden, wodurch die LED-Technologie flexibler wird. Dies sorgt für eine sehr hohe Lichtleistung auf einer sehr kleinen Fläche. Zudem verbessert sich die Wärmeableitung durch die Metallkontaktierungen deutlich.
Bereits Anfang 2022 zeigte Samsung auf Messen eine große LED-Wall mit nur 0,63 mm Pixel Pitch. Mit der Micro-LED-Technik erreicht man somit jetzt schon bei einem 55″-Display eine FHD-Auflösung. Da Samsung auch im Consumer-Markt verstärkt in die Micro LED-Technik investiert, werden die Pixel-Abstände in Zukunft kleiner und die Packungsdichte größer werden. Auf der IFA 2022 wurden im September Micro-LED-Fernseher in Größen von 76″ bis 114″ ausgestellt. Jeder Pixel besteht aus einem roten, grünen und blauen Subpixel, die zusammen gerade einmal 34 Mikrometer in der Breite und 85 Mikrometer in der Höhe messen. Jedoch sind diese noch nicht in Stückzahlen lieferbar. Der Produktionsprozess ist aufwendig und zurzeit noch relativ teuer. 2023 soll ein erster Micro-LED-Fernseher mit 89 Zoll Diagonale erscheinen. Aber der Technikliebhaber kann ja die Zeit bis dahin mit einem Neo-QLED-TV überbrücken. 😊
