Flexible Displays Die neue Biegsamkeit

Das LG Flex lässt sich leicht biegen, mehr geht nocht nicht. Das liegt aber nicht am Display selbst sondern daran, dass noch ein Schutzglas benötigt wird. Dazu kommen weitere, noch recht starre Komponenten wie der Akku.
Das LG Flex lässt sich leicht biegen, mehr geht nocht nicht. Das liegt aber nicht am Display selbst sondern daran, dass noch ein Schutzglas benötigt wird. Dazu kommen weitere, noch recht starre Komponenten wie der Akku.

Nachdem die Hersteller jahrelang nicht über Prototypen von flexiblen Displays hinausgekommen sind, ist etwas Bewegung in die Entwicklung gekommen. Während LG und Samsung mit ihren gebogenen Smartphone-Displays einen technischen Meilenstein gesetzt haben, gibt es auch in Deutschland eine interessante Entwicklung.

Flexible Displays sind einer der großen Trends in der Elektronik und könnten ein Riesengeschäft werden. Den Marktforschern von DisplaySearch zufolge könnten die biegbaren Bildschirme bis 2020 für ein Marktvolumen von 20 Mrd. Dollar stehen. Von monochromatischen E-Paper-Displays einmal abgesehen kommt für flexible Displays allein die OLED-Technik in Frage. Hier gab es im letzten Jahr eine einschneidende Entwicklung, als Samsung und LG ein neues Smartphone mit gebogenem OLED-Display vorstellten.

Was im Medienrummel um die gebogene Form etwas unterging, bezeichnen die Marktforscher von DisplaySearch als technischen Meilenstein. Denn erstmals wurden OLED-Displays nicht auf Glas, sondern auf einem Plastik-Substrat aufgebracht, in Serie gefertigt und in einem am Markt erhältlichen Produkt untergebracht. Diese Displays lassen sich in alle Richtungen biegen oder falten, ohne dass sie zerbrechen oder sonstige Schäden davontragen. Das setzt allerdings voraus, dass man das nackte Display in der Hand hält, wie ein Webvideo des LG-Flex-Displays zeigt.

Die Smartphones selbst lassen sich gar nicht oder nur minimal biegen. Das liegt zum einen an dem Cover-Glas, mit dem das Display geschützt ist, aber auch an den restlichen Komponenten wie dem Gehäuse und dem Akku. Die volle Flexibilität des Displays lässt sich also noch gar nicht nutzen, da nach wie vor Glas als Schutz vor Sauerstoff und Wasser benötigt wird, die das OLED-Display sonst schneller altern lassen würden. Eine zuverlässige Dünnschicht-Verkapselung gibt es offensichtlich noch nicht.

Für die Fertigung seiner WRGB-OLED-Displays verwendet LG Oxid-Dünnschichttransistoren (TFTs), die zum Beispiel aus Indium-Gallium-Zink-Oxid (IGZO) bestehen. Dieses Material ersetzt Silizium-basierte TFTs und wird auch in LCDs verwendet, da es kürzere Schaltzeiten und höhere Auflösungen ermöglicht. Bei der Verwendung mit Plastik-Substraten hat es außerdem den Vorteil, dass es bei Temperaturen von unter 150 °C verarbeitet werden kann und damit das Trägersubstrat des Displays nicht schmilzt. Welche Technik Samsung verwendet, ist nicht bekannt. Vermutlich handelt es sich aber um ein LTPS-Verfahren (Low Temperature Poly Silicon), also um Silizium-TFTs.

DisplaySearch zufolge ist die Fertigungsausbeute bei den flexiblen Displays allerdings noch deutlich niedriger als bei den starren OLEDs auf einem Glas-Substrat. Das könnte zum Beispiel den hohen Preis des LG Flex erklären, das in Deutschland rund 800 Euro kostet.

Ob angesichts der Kosten und der technischen Reife einer der Hersteller seine biegbaren Displays schon an andere Hersteller liefert, lässt sich nicht so genau sagen. Hartnäckig hält sich jedoch das Gerücht, dass Apple seine lang ersehnte iWatch mit einem flexiblen 1,52-Zoll-Display von LG ausstatten will.

Erstes komplett organisches Display

Während LG und Samsung die Bildpunkte ihrer AMOLED-Displays mit anorganischen TFTs ansteuern, geht ein Gemeinschaftsprojekt von Plastic Logic und Novaled einen anderen Weg. Die beiden Dresdner Unternehmen haben ein flexibles OLED-Display entwickelt, das komplett auf organischen Materialien basiert. Statt Silizium- oder Oxid-TFTs haben sie dazu die organischen TFTs von Plastic Logic verwendet, die bei Zimmertemperatur auf das Plastik-Substrat gedruckt werden. Somit sind sowohl die Backplane als auch das Display organischen Ursprungs. Dieses OLED-Display wurde in einem indus­triellen Prozess hergestellt und erstmals auf der FlexTech-Konferenz in Phoenix in den USA vorgestellt.

Bilder dieses Displays gibt es allerdings noch nicht. Es ist vorerst nur Schwarz-Weiß, soll aber demnächst auch in Farbe zur Verfügung stehen. Als Anwendungen sieht Plastic Logic in erster Linie die sogenannten „Wearable Technologies“, also am Körper tragbare Elektronik wie zum Beispiel Smartwatches. Bis jetzt gibt es allerdings nur Demonstratoren; wann das Display tatsächlich in einem fertigen Produkt erscheint, ist derzeit noch nicht abzusehen. Allerdings gäbe es schon Gespräche mit Display-Herstellern, denen man die Technik lizenzieren könnte, sowie mit Herstellern aus der Konsumelektronik.

Ausblick

Flexible Displays stehen am Anfang ihrer Entwicklung. Neu ist, dass sie in Serie hergestellt werden können und in einem Massenartikel wie dem Smartphone zum Einsatz kommen. Allerdings dürften das eher noch Testballons sein, da noch relativ wenig über die Lebensdauer der Displays bekannt ist. Auch gibt es Testberichte, die qualitative Mängel andeuten. Ihre wirkliche Stärke, die Flexibilität, scheitert vorerst noch daran, dass noch ein starres Schutzglas als Abdeckung benötigt wird. Kunststoffverkapselungen sind vermutlich noch nicht ausgereift genug. Dazu kommt der noch recht hohe Preis der Displays. Vermutlich wird es in Zukunft neue, leicht gebogene Geräte in der Konsumelektronik mit ihren kurzen Produktzyklen geben. Ein Einsatz im industriellen Umfeld scheint momentan noch in weiter Ferne zu liegen.