E-Papers: Spielerei für den Consumer-Markt oder industrietauglich?

In Consumer-Geräte hat das E-Paper längst Einzug gehalten. Getrieben vom populären E-Book-Reader »Kindle« sieht iSuppli den Markt für E-Paper-Displays innerhalb der nächsten vier Jahre auf über 3 Mrd. Dollar wachsen.

Ob die E-Paper-Trendwelle auch auf den Industriemarkt überschwappt, hängt davon ab, ob die Hersteller die Vorteile des E-Papers auf industrielle Anwendungen übertragen können. Befragt nach der Industrietauglichkeit des E-Papers, reagieren viele Hersteller zurückhaltend und verweisen auf fehlende Felderfahrung. Dabei spricht einiges dafür, dass das E-Paper herkömmliche TN-Anzeigen in Industrie-Anwendungen ablösen könnte. Doch nach Aussage eines Herstellers hapert es derzeit vor allem noch an der Serienreife kleinerer E-Paper-Displays unter 5 Zoll, die für den Einsatz als Industrieanzeigen in Frage kämen.

Die bekannten Vorteile des E-Papers, die sich die Consumer-Applikationen längst zunutze machen, lassen das bistabile E-Paper auch für den industriellen Einsatz interessant erscheinen: Es benötigt nur beim Bildwechsel Strom, erfordert keine Hinterleuchtung und lässt sich nicht zuletzt auch bei extrem starker Sonneneinstrahlung sehr gut ablesen. Mögliche industrielle Einsatzgebiete sind die Visualisierung von Messdaten sowie Zustands- oder Füllstandsanzeigen. Nachteile wie der relativ träge Bildwechsel und die Defizite bei Kontrast und Auflösung fallen bei solchen Anwendungen anders als bei vielen Consumer-Applikationen weniger ins Gewicht.



Die technologische Basis für das E-Paper bilden entweder bistabile LCDs, elektrophoretische Displays (EPD, Electrophoretic Display Device) oder Electrowetting-Anzeigen (Elektrobenetzung). Das bistabile LCD hält die Flüssigkristalle in zwei Zuständen stabil, Energie ist nur beim Ändern der Ausrichtung der Flüssigkristalle erforderlich. Einmal in Position gebracht, behalten die Kristalle ihre Ausrichtung bei, bis sie neu orientiert werden. Bei elektrophoretischen Displays »schwimmen« elektrisch geladene Teilchen in einer Flüssigkeit. In dieser elektronischen Tinte bewegen sich unterschiedlich geladene schwarze und weiße Kügelchen im elektrischen Feld an die Displayoberfläche und erzeugen so einen hellen oder einen dunklen Bildpunkt.

Bei elektrophoretischen Anzeigen lassen sich im Gegensatz zu bistabilen LCDs flexible Trägermaterialien einsetzen, und die meisten E-Reader arbeiten heute auf Basis dieser Technologie. Beim Electrowetting ändert sich die Oberflächenspannung der Flüssigkeit durch elektrische Felder. Hierbei werden Wasser-Öl-Gemische zur Bilderzeugung verwendet. Eine Ölschicht, die sich zwischen dem Wasser und einer farbigen Elektrode befindet, reagiert auf eine äußere Spannung, indem das Öl zu einem Tropfen kontrahiert. Durch Variation der Spannung regelt man die Farbintensität, da sich das Verhältnis von Pixelfläche zu kontrahiertem Öl ändert.

Während bistabile LCDs und EPDs in Consumer-Anwendungen seit etwa zwei Jahren im Einsatz sind, muss die Electrowetting-Technologie ihre Serientauglichkeit noch unter Beweis stellen. Einige Hersteller evaluieren derzeit solche Displays als Zustands- oder Füllstandsanzeigen in weißer Ware.

Prime View kauft E Ink

Der taiwanische Auftragsfertiger Prime View International (PVI) hat mit Wirkung zum 1. Juni den amerikanischen E-Paper-Produzenten E Ink für 215 Mio. Dollar übernommen. E Ink gilt als Pionier der elektrophoretischen E-Paper-Technologie und kooperiert seit längerem mit PVI bei der Produktion der E-Book-Reader von Sony und Amazons »Kindle«. Dabei lieferte E Ink das elektrophoretische Grundmaterial, PVI fertigt daraus die E-Paper-Displays. In dieser Form soll die Zusammenarbeit auch künftig weiterlaufen.

Rund 90 Prozent aller E-Paper-Displays basieren auf Elektrophorese, wobei E Ink der weltgrößte Lieferant der elektronischen Tinte ist. E Ink hatte trotz voller Auftragsbücher im ersten Quartal 2009 Schwierigkeiten, die für dieses Jahr geplante Expansion zu finanzieren. Mit Unterstützung von PVI will E Ink jetzt seine personellen Ressourcen von derzeit 127 auf 150 Mitarbeiter erweitern.