Im Desktop-Bereich dominieren - anders als noch vor wenigen Jahren - TFT-Displays den Markt. Dabei feierte die Firma Merck, deren flüssige Kristalle in fast zwei Dritteln aller derzeit weltweit verkauften Displays stecken, auf der diesjährigen SID-Konferenz (Society for Information Display, www.sid.org) das hundertjährige Jubiläum des Werkstoffs.
Dass LC-Displays erst in den vergangenen Jahren zum Massenprodukt geworden sind, hat nicht unerheblich mit den ausgefeilteren Fabrikationsmethoden zu tun. Während bei Desktop-PCs die technische Notwendigkeit für TFT-Displays nicht zwangsweise gegeben war, wären viele Produkte wie Digitalkameras oder Mobiltelefone ohne die aktuelle Display-Technologie in ihrer heutigen Form und Funktion nicht denkbar. Besonders im mobilen Bereich etabliert sich inzwischen die noch relativ junge OLED-Technologie neben den traditionellen Flüssigkristall-Anzeigen.
Das Streben nach großen Diagonalen ist eines der primären Ziele der Hersteller. Auf Basis der OLED-Technologie sind bislang nur Studien mit größeren Diagonalen zu sehen. Bei plasmabasierten Geräten zeigte Samsung (www.samsung.de) dieses Jahr mit einem 80-Zoll-Modell das technisch Machbare. Zeitgleich präsentierte der Hersteller ein TFT-Gerät mit einer Diagonalen von 57 Zoll.
Organische Displays
Um besonders kleine Displays herzustellen, verwenden einige Hersteller nicht mehr die herkömmliche Liquid-Crystal-Technik, sondern setzen auf organische Materialien. Die so genannten Organic Light Emitting Displays, kurz OLED, ermöglichen hohe Auflösungen auf kleinstem Raum. Dabei handelt es sich um Polymerketten, die beim Anlegen von Strom Licht aussenden. So lassen sich Displays mit VGA-Auflösung realisieren, die kaum größer sind als eine Kreditkarte - das ermöglicht zum Beispiel detailreiche Anzeigen für Digitalkameras und mobile Abspielgeräte.
Der Einsatz von OLEDs bietet sich überall dort an, wo mehrfarbige Anzeigen im kleinen Format gefragt sind. Mögliche und in einigen Bereichen schon praktizierte Einsatzgebiete von OLEDs sind Mobiltelefone, PDAs sowie in Kraftfahrzeugen. So plante Sony, noch im September 2004 mit der Produktion eines Clie-PDAs mit OLED zu starten. Das 3,8-Zoll-Display kann 266.144 Farben mit 480 x 320 Pixeln darstellen und ist etwa zwei Millimeter dünn.
Display-Brillen lassen sich mit OLEDs gleichfalls realisieren. Die jüngst vorgestellten Modelle erlauben erstmals eine deutliche Anzeige von Details, sogar Texte lassen sich erkennen. Die bisher auf dem Markt befindlichen Modelle von Olympus und Sony waren auf Grund ihrer Auflösung höchstens für Bilder geeignet.
Die Firmen hinter der OLED-Technologie - allen voran Philips und Epson - sehen den Einsatz von OLED aber nicht nur bei mobilen Geräten. Sie glauben, dass auch bei Anwendungen, in denen bisher hauptsächlich LC-Technik verwendet wird, die organischen Displays Einzug halten. Philips demonstrierte dies mittels eines 13-Zoll-Prototypen mit Polymer-LED-Technik, der eine Auflösung von 576 x 326 Bildpunkten bot. Das Teilstück war aus einem 30-Zoll-Display mit 1365 x 768 (WXGA) Pixeln herausgenommen worden.
OLED-Vorteile
Für OLED statt LCD sprechen mehrere Gründe: Organische Displays lassen sich einfach produzieren - prinzipiell kann ein entsprechend ausgerüsteter Tintendrucker auf einer Folie die erforderlichen Elemente aufbringen. Um die einfache Herstellung zu demonstrieren, entwickelte Philips Research einen Tintendruckprozess mit vier Druckköpfen, die jeweils 256 Piezo-Druckdüsen enthalten. Jedes Subpixel (R, G oder B) wird aus mehreren Schichten aufgebaut. Das System kann Displays mit einer Diagonale bis zu 24 Zoll herstellen. Epson (www.epson.de) stellt sogar bereits die Technologie zur Verfügung, um Displays mit bis zu 40 Zoll Diagonale zu fertigen.
Der Prototyp mit dem selbstleuchtenden organischen Material könnte nach Ansicht des Konzerns im Jahr 2007 zum kommerziellen Start bereit sein. Epson hat seine Erfahrung in der Drucktechnik dazu genutzt, um eine der Hauptschwierigkeiten der OLED-Fertigung anzugehen: das Aufbringen einer organischen Schicht auf das TFT-Substrat.
Gegenüber dem klassischen LC-Display bieten OLEDs einige technische Vorteile: einen großen Betrachtungswinkel sowie eine sehr schnelle Reaktionszeit. Schwarzwerte und Kontrast sind gleichfalls gut. Zudem benötigen sie keine Hintergrundbeleuchtung, was die Fertigung von extrem dünnen Displays erlaubt. So bildet die OLED-Technologie auch die Grundlage für flexible Displays. Philips erwartet erste verkaufsfähige Geräte in etwa fünf Jahren, Epson möchte bereits im Jahr 2007 mit OLED-TVs an den Start gehen.
3D-Technologie
Dreidimensionale Darstellung von Objekten - das verbinden viele mit rot-grün-farbversetzter Darstellung, einer entsprechenden Brille sowie dazugehörigen Kopfschmerzen. Das mag bei bisher eingesetzten Techniken der Fall sein, inzwischen haben die Display-Hersteller jedoch Methoden entwickelt, die eine räumliche Darstellung ohne zusätzliche Hilfsmittel erlauben. Die Firmen bedienen sich hierbei unterschiedlicher Techniken.
Um die Augen mit verschiedenen Bildinformationen für links und rechts zu bedienen, setzen die Hersteller einen Linsenfilter vor das Display. Dieser trennt die gemeinsam ausgestrahlten Bildinformationen. An 3D-Lösungen arbeiten beispielsweise Philips, Kodak, Sharp und das deutsche Unternehmen SeeReal.
Bei der Kodak-Lösung (www.kodak.com) erfolgt die Betrachtung durch eine Öffnung, die als eine Art Guckloch fungiert. Kodak verwendet hierfür keine speziellen auf die 3D-Darstellung abgestimmten Programme, sondern generiert das Bild aus einer herkömmlichen 2D-Vorlage.
Von Philips (www.philips.com/index.htm) stammt eine auf der Linsentechnologie basierende Studie eines 3D-Displays. Der Hersteller verwendet eine spezielle Realtime-Software, um 2D-Bilder in dreidimensionale Darstellung umzurechnen. Dies geschieht beispielsweise, während die Applikation auf das Gerät überspielt wird - ohne zusätzliche Programme. Nach Angaben von Philips können als Displays herkömmliche LCDs oder OLEDs zum Einsatz kommen.
Die dreidimensionale Darstellung ist nicht nur auf einen Betrachter beschränkt, sondern kann von mehreren Personen gleichzeitig wahrgenommen werden. Eine spezielle Lenticular-Technik verhindert Moiré-ähnliche Streifen am Rand der Darstellung. Philips demonstrierte die Lösung an einem 8-Zoll-Display, für größere Diagonalen sei die Technik zur Zeit noch nicht vorgesehen. Als mögliche Anwendung nennt der Hersteller die dreidimensionale Darstellung von Landkarten in Navigationssystemen.
Sharps (www.sharp.com) Ansatz erfordert eine 3D-Umsetzung der Programme und des Materials. Bei einer technischen Demonstration zeigte Sharp ein Notebook mit integriertem 3D-Display sowie ein Consumer-Gerät, auf dem speziell angepasste Filme wie "Stuart Little" liefen.
3D mit Interaktion
Mehr auf den professionellen Sektor zielt der deutsche Hersteller SeeReal (www.seereal.com/default. de.htm).ab. Die Firma hat mehrere Displays im Angebot. Die beiden Modelle C-i und C-s enthalten dabei zusätzlich zwei digitale Kameras. Das Modell C-i erkennt die Augen des Betrachters und passt die Pixeldarstellung und somit den Sweet Spot entsprechend an. Beim Sweet Spot handelt es sich um den Bereich, in dem die Augen die dreidimensionale Darstellung optimal erfassen. So kann der Betrachter sich auch hin- und her bewegen, ohne das dreidimensionale Bild zu verlieren. Bei der Variante C-s trägt der Betrachter eine Marke, an der das Display seine Position erkennt. Diese Lösung kommt insbesondere in weniger gut beleuchteten Umgebungen zum Einsatz.
Beide Modelle weisen eine Diagonale von 18,1 Zoll auf und arbeiten mit einer Auflösung von 1280 x 1024 Bildpunkten. Momentan bietet SeeReal 3D-Displays mit einer Diagonalen von bis zu 20 Zoll an. Solche Technik hat natürlich ihren Preis: Die Geräte kosten über 10.000 Euro. Einsatz finden die Displays im medizinischen Bereich sowie in der Forschung und im CAD-Umfeld.
Elektronisches Papier
Obwohl dem eBook in seiner ursprünglichen Form kein großer Erfolg vergönnt war, ist das Thema elektronisches Papier aktueller denn je. Sony (www.sony.com) präsentiert inzwischen seine Variante eines Lesegeräts: Mit hoher Auflösung und scharfen schwarzen Linien auf schneeweißem Hintergrund. Inzwischen sind die Hersteller in der Lage, tatsächlich weißen Hintergrund ohne entsprechende Hintergrundbeleuchtung darzustellen.
Sie verwenden hierfür elektrophoretische Displays (Electrophoretic Image Display, kurz EPID). Dabei sind elektrisch geladene farbige Partikel in einer dielektrischen Substanz eingeschlossen und bewegen sich je nach Anlegen der Spannung nach oben oder unten. Je stärker die Spannung ist, umso mehr Partikel befinden sich an der oberen Seite und beeinflussen die Darstellung. So lassen sich Displays mit einer hohen Auflösung von 160 dpi herstellen. EPID behalten Ihre Struktur auch nach Abschalten der Spannung. Bei nicht bewegten Bildern kann ein Gerät besonders stromsparend operieren.
Als erstes Gerät auf dieser Basis zeigte die Firma E-Ink (www. eink.com) den Electronic Book Reader EBR-1000EP von Sony. Der Reader arbeitet mit einer Auflösung von 800 x 600 Bildpunkten bei 6 Zoll Diagonale. Neben Schwarz und Weiß beherrscht das Gerät vier Graustufen.
Der EBR-1000EP wiegt nur 190 Gramm und ist kaum größer als ein normales Buch. Es kann in der Grundvariante (10 MByte) bis zu 20 elektronische Bücher aufnehmen.
Flexible Displays
Einen Schritt weiter geht Philips. Auf der Basis von organischen Polymeren möchte der Hersteller in ein paar Jahren Lesegeräte mit flexiblen Displays anbieten können. Philips stellt sich vor, dass elektronische Displays sich seitlich aus einem etwa handygroßen Halter herausziehen lassen.
Erste Muster zeigte Philips bereits in diesem Jahr. Der Hersteller glaubt an lauffähige Komplettgeräte im Jahr 2005. Zu welchen Preisen derlei Produkte verfügbar sein werden, lässt Philips noch offen. Flexible Displays bieten sich auch für den Einsatz im Kraftfahrzeugbereich an. Damit können Anzeigemodule an die Form des Armaturenbretts angepasst werden.
Privacy Filter
Bei Notebook-, Desktop- und TV-Displays wird gerne ein möglichst großer Betrachtungswinkel als verkaufsförderndes Argument angeführt. Tatsächlich kann aber bei Desktop- oder Notebook-Displays gerade das Gegenteil gewünscht sein. Bei Letzteren etwa, wenn der Sitznachbar im Flugzeug nicht unbedingt problemlos den Bildschirminhalt erkennen soll. Oder in Bereichen, wo durch Besucherverkehr theoretisch die Displays besonderes gut einsehbar sind.
3M (http://cms.3m.com/cms/ DE/de/1-1/llrFEX/view.jhtml) offeriert hierfür einen so genannten Privacy Filter. Dieser soll den einsehbaren Bereich auf 60 Grad einschränken. Für Notebooks sind die Filter in Größen von 13 bis 15 Zoll erhältlich, für Deskop-Geräte bietet 3M Filter in den Diagonalen 15, 17 und 18,1 Zoll an.
An einem entsprechenden Filter arbeitet auch Toshiba (www.toshiba.de/index.asp). Bei diesem soll sich der Betrachtungswinkel jedoch interaktiv vom Benutzer beeinflussen lassen, je nachdem, ob der Inhalt mehreren Personen zugänglich sein soll oder nicht. Dabei macht sich Toshiba die Abhängigkeit zwischen Ausrichtung der Moleküle bei LC-Displays und Einblickwinkel zu Nutze.
Scannendes Display
Toshiba hat einen Protoypen eines System-on-Glass-Scanners vorgestellt, den der Hersteller zusammen mit Matsushita entwickelt hat. Hierbei wird die Vorlage auf das Display gelegt und in wenigen Minuten eingelesen. Der Prototyp mit einer Diagonalen von 3,5 Zoll arbeitet mit der QVGA-Auflösung (320 x 240 Bildpunkte), die Darstellung erfolgt in 260.000 Farben. Der in das LCD-Panel integrierte 2D-Sensor arbeitet mit der identischen Auflösung, hinsichtlich der Farbtiefe gibt der Hersteller Fotoqualität an. Das TFT-Panel basiert auf der LTPS-Technologie (Low Temperature Polysilicon). Eine monochrome Version hatte Toshiba Matsushita Display Technology (www.tmdisplay.com/) bereits im Jahr 2003 demonstriert.
Anwendungen für das scannende Display sieht der Hersteller sowohl im Business- als auch im Consumer-Bereich. So sei das schnelle Einlesen von Ausweispapieren oder die Erkennung von Fingerabdrücken ein möglicher Einsatzbereich. Ebenso ließen sich mit dem Display persönliche Karten vom Navigationssystem in den PDA übertragen. Über eine mögliche Markteinführung macht der Hersteller bisher keine Angaben. Vielmehr solle der Prototyp die Möglichkeiten der LTPS-Technologie demonstrieren.
Ausblick
Neue sowie verbesserte Display-Technologien erlauben neue Anwendungen. Die Bandbreite reicht vom daumennagelgroßen Ausschnitt im Handy-Deckel bis zum Großbildschirm fürs Heimkino. Ob, und wenn ja, welche Technologie sich in welchem Segment durchsetzt, hängt von mehreren Faktoren ab: Wie schnell die Hersteller die Produktion der jeweiligen Displays in den Griff bekommen und den Markt beliefern können - und zu welchem Preis dies möglich ist.
Der Bedarf ist zweifelsohne da. Insbesondere bei mobilen Geräten werden die Generationszyklen immer kürzer. Technologien wie UMTS erlauben zwar neue Anwendungen, die Endgeräte müssen jedoch entsprechend Schritt halten. Das gilt gleichermaßen für den Einsatz von elektronischem Papier, erst entsprechend flexible Endgeräte können für Akzeptanz sorgen. Wie so oft wird nicht alles technisch Machbare in marktfähige Produkte münden.
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