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Interview zur Zukunft der LCD-Technik

Kommt 2022 die Wachablöse?


Fortsetzung des Artikels von Teil 1

Reifegrad der möglichen LCD-Nachfolgetechniken und das Problem kleiner Stückzahlen

Hat LCD ausgedient? Und ist OLED oder irgendeine andere Nachfolgetechnik schon technisch reif für die Industrie?

Ich denke, dass LCDs zumindest mittelfristig und vielleicht sogar langfristig die industriellen Displays der Wahl sein werden. OLEDs sind im Smartphone preislich konkurrenzfähig. Sie haben aber eine vergleichsweise hohe Auflösung und ein CE-Interface, was Auswirkungen auf die gesamte Hard- und Software des Systems hat. Die Lebensdauer bei den typischerweise statischen Bildinhalten in der Industrie ist mittlerweile für die meisten Anwendungen ausreichend. Die beiden größten Hürden für die OLEDs sind die Lieferkette – für industrielle Anwendungen gibt es einfach noch keine – und die fehlende Verfügbarkeit vieler etablierter Displaygrößen wie 7“, 10“ und 15“.

Als Konkurrenten am Horizont sind Mikro- und QD-LEDs zu sehen, die aber erst noch den Durchbruch im CE-Bereich schaffen müssen. Ohne große Stückzahlen lohnt sich eine Investition in die Massenproduktion natürlich nicht. Mikro-LEDs basieren auf Halbleitertechnik und versprechen Robustheit, Langzeitstabilität und höchste Leuchtdichten. Die QD-LEDs sind den OLEDs sehr ähnlich, nur dass die typischen Nachteile der Technik, also die vergleichsweise geringe Lebensdauer und Leuchtdichte, ausgemergelt wurden. Eine dritte Technik sind farbige E-Paper. Sie entwickeln sich langsam aber stetig weiter, sind aber aufgrund langsamer Schaltzeiten eher für den Bereich statischer Bildanzeigen geeignet. Ein ganz typisches Beispiel sind Preisschilder im Supermarkt.

Ein Problem für die LCD-Hersteller waren und sind die geringen Stückzahlen im professionellen Bereich. Fehlt es hier auch an Standardisierung?

Relevante Anbieter

»Bei den OLEDs haben die chinesischen Hersteller einen technischen Rückstand von mindestens 3 Jahren auf die koreanischen«, schreiben Analysten von Yole Développement.
»Bei den OLEDs haben die chinesischen Hersteller einen technischen Rückstand von mindestens 3 Jahren auf die koreanischen«, schreiben Analysten von Yole Développement. Als Ausgleich versuchen sie bei der Mikro-LED-Technik Boden gut zu machen und reichten 2019 weltweit die meisten Patente ein.
© Yole Développement

Im industriellen Bereich sicherlich. Die Vorteile von Standardisierung können wir an der Automobilbranche sehen. Dort einigte man sich auf 12,3“ und 1.920 x 720 Pixel Auflösung und davon hat die Branche profitiert. Die Display-Hersteller können auf einmal verschiedene OEMs und Tier1s beliefern und die wiederum können an verschiedene Automobilhersteller liefern. Weil die optischen Anforderungen und die Betriebsbedingungen über die gesamte Automobilbranche ähnlich sind, ist eine Standardisierung auch mit überschaubaren Mitteln möglich und lohnt sich unterm Strich für alle Beteiligten.

Bei Industriedisplays stellt sich die Situation ganz anders dar. Es gibt eine Nachfrage für großformatige Displays, die die Hersteller abdecken, indem sie Laptop-Displays, PC-Monitore- und TV-Panels modifizieren. Dann gibt es den Bereich mit Display-Diagonalen unter 10“. Hier ist die Nachfrage extrem divers. Es gibt eine Vielzahl von gewünschten Größen, Seitenverhältnissen, Auflösungen und Leuchtdichten. Genau hier ist eine Standardisierung, ähnlich wie sie im Automobilsektor schon geschehen ist, wünschenswert.

Aber das Anwendungsfeld ist nicht so einheitlich wie im Automobilsektor.

Und da sehe ich die größte Schwierigkeit, denn am Ende legt die Anwendung die benötigten Display-Eigenschaften fest und es ist keinem geholfen, wenn einheitliche Standards für eine Branche festgelegt werden, die gänzlich unterschiedliche Anforderungen an ein Display stellt. Für ein 5“ Indoor-Panel für das HMI einer Fertigungsmaschine zum Beispiel genügen meist ca. 350 cd/m², ein sonnenlichtablesbares LCD sollte aber 1.000 cd/m² mitbringen.

Es ist aber gerade die LCD-Technik, mit der sich solche Gräben noch recht gut überwinden lassen. Um diese beiden Fälle abzudecken, muss im Wesentlichen nur das Backlight verändert werden und das ist auch noch bei kleineren Stückzahlen preislich darstellbar.

Welche Standardisierungsversuche werden unternommen und welche Vorschläge gibt es vom DFF?

Das DFF hat dafür die Arbeitsgruppe Display System Integration, die sich mit industriellen Displays befasst. Diese Arbeitsgruppe wurde neu aufgestellt und wird nun in enger Abstimmung mit den verschiedenen Industriezweigen Best-Practice-Vorschläge machen. Hier werden wir zunächst die optischen Anforderungen angehen. Dazu gehören Leuchtdichte und Farbe, Bilddarstellung bei verschiedenen Umgebungslichtverhältnissen und die Blickwinkel-Abhängigkeit. Fernziel ist die Spezifizierung von Displays für verschiedene typische industrielle Einsatzgebiete mit einem Gütesiegel »DFF-recommended for …«. Ein Einsatzgebiet kann beispielsweise Indoor-Automatisierungstechnik sein.

Damit bekommen Display-Hersteller eine konkrete Vorgabe von Anforderungen, die in unterschiedlichen industriellen Anwendungen erfüllt sein sollten. Das erspart allen Seiten zu Beginn den zeitraubenden Vergleich von oft wenig aussagekräftigen Datenblättern und die zugehörige aufwändige Evaluierung. Natürlich müssen spezielle Anforderungen an ein Display nach wie vor untersucht werden. In Summe versprechen solche standardisierten Displays günstiger zu sein, auch mit der Chance, ein eigentlich etwas zu hochwertiges Display billiger zu sourcen als ein »fit-to-purpose« Panel.

Zum Abschluss: Woher werden die Displays für Europa in Zukunft kommen – China, Korea oder ein dritter Spieler?

Wenn man annimmt, dass viele Firmen in China den immensen Kapazitätsausbau und den daraus resultierenden Preisverfall überstehen werden, lautet die Antwort für sehr viele Anwendungen China. Dies wird auch dadurch forciert, dass die beiden koreanischen Riesen wohl ihre Produktion einfacher LCDs zum Jahresende einstellen werden. Man könnte noch an Taiwan denken, aber hier sinken die Anteile an der LCD-Produktion schon seit Jahren stetig.


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