Displaytechnik: OLEDs werden heller und drängen in immer mehr Bereiche vor
Neue Strukturen für hellere Mobildisplays, mehr OLED-Notebooks und Smartwatches mit Micro-LEDs: Die Aussichten auf kommende Displayentwicklungen sind glänzend.
Auf der Electronic Displays Konferenz (EDC) in Nürnberg gab es Einblicke in die aktuelle Displayentwicklung. Insbesondere bei den OLEDs tut sich derzeit einiges. So feilt Samsung an seiner neuen QD-OLED-Technik für TVs und Monitore, während LG seinen RGB-OLEDs für Mobilgeräte mehr Strahlkraft entlocken möchte.
Panelhersteller LG Displays bringt dazu gleich zwei OLED-Stacks im Panel unter. Die Doppelstruktur verbessert die Lichteffizienz des Panels um das Eineinhalb- bis Zweifache, außerdem ist es weniger anfällig für Burn-in und langlebiger; LG verspricht eine bis zu vierfache Lebensdauer. Allerdings sind solche Tandem-OLEDs auch kostspieliger, denn man benötigt deutlich mehr organisches Material und zusätzliche Fertigungsschritte in der Produktion. LG Displays ist bisher der einzige Hersteller, der die Tandem-Struktur in der Serienproduktion für flexible OLED-Panels nutzt. Künftig will auch Samsung die Technik einsetzen.
(Bild: DSCC)
Mobilgeräte
Beide Panelhersteller wollen die organischen Schichten mit LTPO-Transistoren ansteuern (Low Temperature Polycrystalline Oxide), also einer Mischung aus flinken LTPS-TFTs (Low Temperature PolySilicon) und stromfesten IGZO-TFTs mit Indium-Zink-Oxid im Ladungsträgerkanal. Die hybriden OLEDs mit Tandem-Struktur werden mit einem Dünnfilm an Stelle eines Deckglases verkapselt. Sie sollen dadurch 20 Prozent dünner und leichter sein als bisherige OLED-Panels. Das Marktforschungsinstitut DSCC erwartet, dass Apple die Hybrid-OLEDs 2024 für zwei iPad-Modelle nutzen wird.
(Bild: DSCC)
Das würde den Tablets mit OLED-Display zwar einen deutlichen Schub verpassen, doch die LCD-Technik wird den Tabletmarkt nach Einschätzung der Analysten weiterhin dominieren. Etwas anders sieht es bei den Smartphones aus: Während LCDs im vergangenen Jahr noch in 58 Prozent aller Smartphones steckte, sollen es 2027 nur noch 47 Prozent sein; dank der fallenden OLED-Preise werden die organischen Displays dann den Smartphonebereich dominieren. Anders als man vermuten könnte, liegt das aber nicht an faltbaren oder gar ausrollbaren Smartphones. Diese werden auch 2027 mit einem 5-Prozent-Anteil nur eine Nische besetzen.
OLED-Liebhaber werden sich über die Prognosen für Notebooks freuen: Ab 2027 sollen die organischen Displays in der Mehrzahl aller Klapprechner stecken. Das ist auch den bis dahin angelaufenen neuen OLED-Fabriken zu verdanken, die ebenfalls die oben erwähnte Tandem-Struktur produzieren. Auch Apple wird dann nach Einschätzung von DSCC seine MacBooks mit OLED-Panels ausstatten.
QD-OLEDs
Samsung Display entwickelt derweil seine QD-OLED-Technik für Fernseher und Monitore weiter. Bisher werden die Quantenpunkte, die das blaue Licht in rotes und grünes wandeln, auf einem separaten Substrat über der blau leuchtenden organischen Schicht aufgebracht. Künftig will Samsung die Partikel direkt auf dem schützenden Dünnfilm des OLED-Stack auftragen. Das würde die Helligkeit nochmal um 20 Prozent steigern und die Kosten senken, weil das zusätzliche Substrat und einige Produktionsschritte entfallen.
(Bild: DSCC)
Außerdem will Samsung künftig blau phosphoreszierender Emitter einsetzen. Diese sind deutlich effizienter als die bislang genutzte fluoreszierende Emitterschicht und Samsung könnte dadurch ein oder zwei blaue Schichten im Panel einsparen. Bisher war die Lebensdauer der phosphoreszierenden Emitter allerdings zu gering. Universal Display Corporation als Entwickler der blauen Leuchtstoffe hat dieses Problem angeblich überwunden.
Preisfrage
Bei der Weiterentwicklung stehen für Samsung Kosten und Lichtausbeute im Fokus. Derzeit sind die QD-OLED-Panels deutlich teurer als die WOLED-Panels des koreanischen Konkurrenten LG Display.
In Sachen Micro-LEDs, in denen jede Diode ein RGB-Subpixel bildet, tut sich wenig. So erwartet DSCC, dass Samsung auch in diesem Jahr weniger als 1000 Micro-LED-TVs ausliefern wird. Das Unternehmen hatte auf der CES diverse neue Modelle gezeigt.
Apple will laut DSCC im kommenden Jahr zwar eine Smartwatch mit Micro-LEDs vorstellen (Marktstart geplant 2025). Diese wird aber teurer werden als das bisherige Topmodell, da der Yield in der Fertigung (Ausbeute an guten Panels) gering ist.
Etwas besser sieht es bei LED-Displays für Videowände aus, hier findet man immer mehr von den selbstleuchtenden Schirmen. Allerdings sind die darin verwendeten Dioden auch deutlich größer als im TV. Das Problem der Micro-LED-Technik: Die Kosten skalieren mit der Auflösung, je kleiner, desto teurer. Gleichzeitig sinkt die Effizienz mit abnehmender LED-Größe. Außerdem erfordert die Ansteuerung der LED-Displays noch komplexere Backplanes als bei OLEDs – deren TFT-Ansteuerung bereits deutlich komplizierter und damit teurer ist als im LCD. Hinzu kommt die geringe Ausbeute und die kostenaufwendige Fehlererkennung und Reparatur der LEDs.
Monitore und TVs
Weil Micro-LED-Displays weiterhin entschieden zu teuer sind, machen die OLEDs und LCDs mit Mini-LEDs im Backlight den Markt für Unterhaltungselektronik unter sich aus. Bei den TVs bestreitet die OLED-Technik den Löwenanteil im High-end-Bereich, während die LCDs mit lokal dimmbaren Mini-LEDs bei den Monitoren klar vorn liegen. Auch wenn man inzwischen eine Handvoll Monitore mit kontraststarkem organischem Display findet, bleibt die Technik hier auch aus Kostengründen wenigen Anwendungen vorbehalten.
(Bild: DSCC)
Nachfrage in China eingebrochen
Die Nachfrage nach TVs, Monitoren, Notebooks und anderen Mobilgeräten leidet indes unter den Nachwehen der Coronapandemie – während die Displayfertigung für diese Produkte wahre Höhenflüge hinlegt. Letzteres ist den langen Planungs- und Bauzeiten geschuldet, die für Displayfabriken anfallen – sieben Jahre Vorlaufzeit ist hier nicht unüblich.
So wurden insbesondere im LCD-Bereich in China um das Jahr 2015 herum Fabriken geplant, die jetzt große Stückzahlen liefern. Allerdings hat sich die Marktsituation in China in der Zwischenzeit komplett verändert: Dem Einbruch während der Pandemie folgte die gesunkene Kaufkraft, die Menschen in China hatten weniger Bedarf nach immer neuen, immer teureren Geräten.
Der Absatz sank zwischen 2015 und heute um 20 Millionen TV-Geräte und um 200 Millionen Smartphones, berichtete Paul Gray vom Marktforschungsinstitut Omdia. Die Zuversicht in den heimischen Markt schwand nach Einschätzung der OECD spätestens seit 2022, erste Einbrüche zeigten sich in China mit Beginn der Pandemie 2020.
(uk)
