OLED-Displays für Großbild-TVs

Das hätten sich die französischen Forscher an der Universität von Nancy in den 1950er-Jahren nicht träumen lassen, dass die von ihnen entdeckte elektrische Leuchtfähigkeit von Kohlenstoffverbindungen zur Revolutionierung der Fernseh- und der Beleuchtungstechnik führen könnte. Es waren auch noch viele Jahre Forschung nötig, bis Kodak 1987 die ersten OLE-Dioden in Zweischichttechnik entwickelte, die als Basis aller Weiterentwicklungen gelten.

Der in diesem Zusammenhang auftauchende Begriff "organisch" ist leicht falsch zu verstehen. Es geht nicht um Lebewesen oder Pflanzen, sondern "organisch" bezeichnet die Chemiesparte, die sich mit Kohlenstoff-Verbindungen wie Kunststoff beschäftigt. Im Prinzip ist ein OLED-Pixel also eine Art Plastikfolie, die leuchtet, wenn man sie unter Strom setzt. Die Suche nach den dafür idealen Molekülsträngen und deren perfekter Ansteuerung läuft auf Hochtouren, gilt OLED doch nicht nur als optimale Bildquelle in TV-Geräten, sondern könnte Lampen und Leuchten in allen Einsatzgebieten mit großflächigem, angenehmem, energieeffizientem Licht revolutionieren.

OLED-Displays in Smartphones

Leuchtstärke und Lebensdauer sind inzwischen so gut entwickelt, dass Displays bereits konkurrenzfähig sind - vor allem kleine. Im Smartphone-Sektor stattet Marktgigant Samsung die besten Geräte mit den AMOLED-Panels aus eigener Fertigung aus. Das Ganze läuft anscheinend so gut, dass Samsung kürzlich erklärte, man werde auf eine eigentlich geplante Fabrik für TV-OLEDs verzichten und stattdessen eine weitere für die kleinen Handy-Displays bauen. Hier spielt es auch keine Rolle, dass die Lebensdauer von blauen Pixeln kürzer ist als die von grünen und roten. Nach zwei Jahren tauscht man das Smartphone sowieso aus, und länger als ein oft nicht mehr wechselbarer Akku hält ein OLED-Display allemal.

Und die Forschung geht weiter: Sprach man vor ein paar Monaten noch von 10.000 Betriebsstunden, nach denen ein blaues OLED-Pixel seine Helligkeit halbiert, sprechen Meldungen der Hersteller nun bereits von 20.000, und das bei sehr hoher Helligkeit von 1000 cd/m2. Bei Rot sind es gar schon eine Million Stunden. Das sind Werte, die bereits höher liegen als die der Phosphore, durch die Bildröhren- oder Plasma-Fernseher ihre Displays erhellen. Und Phosphor macht aus dem eigentlich nur blauen LED-Licht der Backlights von LCD-TVs erst weißes. Hier stünde ebenfalls eine Alterung zur Debatte, über die nur niemand spricht. Dieses Thema könnte also bei OLED bald vom Tisch sein.

OLED: Das perfekte Display

• Perfekter Schwarzwert: Schwarze Pixel sind komplett ausgeschaltet.
• Exzellenter Blickwinkel: Die Pixel leuchten selbst - und das in alle Richtungen.
• Brillante Farben: Die möglichen Farbfrequenzen sind reiner denn je.
• Schnelle Reaktionszeit: Optimal für klare, scharfe Bewegungen und 3D.
• Geringer Verbrauch: Ausgeschaltete Pixel verbrauchen keinen Strom.
• Optimale Ausleuchtung: Keine Hintergrundbeleuchtung, also weder Clouding noch Lichtlecks

OLED vs. Plasma und LCD

Dann überwiegen die sensationellen bildtechnischen Vorteile. OLED-Displays vereinen in sich nämlich die Vorteile von Plasma und LCD ohne deren Nachteile. Wie Plasmazellen leuchten OLED-Pixel selbst und bieten daher einen hervorragenden Blickwinkel. Im Gegensatz zu ihnen können OLEDs aber alle Helligkeitszustände annehmen: wie LCDs. Letztere sind ja nur Lichtventile, die das Licht einer Hintergrundbeleuchtung variabel sperren, weshalb Homogenität und Blickwinkel dort eingeschränkt sind.

Zur Ehrenrettung der beiden etablierten Bildverfahren muss man sagen, dass es das ideale OLED-Panel noch nicht gibt. Momentan müssen die Schichten, also Elektroden, Trennmaterialien und OLED-Reagenzien, mikrometerdünn und großflächig extrem gleichmäßig im Vakuum aufgedampft werden: ein kritischer Prozess, der noch 60 bis 80 Prozent Panel-Ausschuss produziert. Kleine Anlagen und hoher Ausschuss machen die Produktion astronomisch teuer. Die Herstellung gedruckter OLED-Panels ist jedoch für Prototypen bereits gelungen. Über die Zuverlässigkeit und zur Ausschussrate gibt es allerdings keine Aussagen. Das Thema ist brisant.

OLEDs in TV-Geräten

Sony preschte schon Anfang 2009 vor und brachte mit dem XEL-1 einen 28 cm kleinen OLED-TV für stolze 4.300 Euro auf den Markt. Der verschwand dann wegen des eingangs erwähnten Ausbleichens von Blau bald wieder. Es sollten einige Jahre vergehen, in denen es nur Prototypen und Visionen auf Messen zu sehen gab, bis echte Großbild-TVs marktreif wurden.

Erst 2013 lieferten sich die koreanischen Hersteller LG und Samsung ein hartes Kopf-an-Kopf-Rennen - mit verschiedenen Techniken. LG schien durch den Trick, ein extra weißes Pixel neben RGB zu integrieren und Farbfilter zu benutzen, die Fertigung, Leuchtkraft und Lebensdauer besser im Griff zu haben. Trotzdem gewann Samsung den ersten OLED-TV-Vergleichstest in der video-Ausgabe 11/13 knapp. Das hat aber wohl nichts genützt, denn man investiert nun eher in OLED-Displays für die Galaxy-Smartphones und vielleicht auch -Tablets.

LG steht nur zwischenzeitlich allein auf weiter Flur - vielleicht auch, weil der Hersteller im Dezember 2009 die Global OLED Technology gründete, die über 2000 OLED-Patente von Kodak übernahm. LG wird bald seine OLED-Kapazitäten deutlich erhöhen. Eine weitere LCD-Fabrik wird gerade auf OLED-Panels umgerüstet. Auch chinesische Fabriken wollen OLEDs fertigen. Es wird sich zeigen, ob es dann auch TV-Panels sind, mit denen sich viel Geld verdienen lässt - oder doch eher Smartphone-Screens oder hypermoderne Leuchtmittel.

Japanische Hersteller, die jahrzehntelang die TV-Technik dominierten, waren bislang zurückhaltend. Nachdem Sony einen Frühstart hingelegt hatte, läuft die OLED-Produktion in den lukrativen Bereichen Studiomonitore und Medizintechnik gut. Gemeinsam mit Panasonic hatte Sony bis vor Kurzem die Produktionstechnik von druckbaren Groß-OLEDs erforscht. Das Projekt wurde beendet, doch jetzt will der Hersteller Japan Display mithilfe eines staatlichen Förderfonds und mit den Ingenieuren von Panasonic und Sony eine OLED-Fertigung aufbauen, um den Koreanern nicht das Feld zu überlassen; bisher konzentrierte er sich auf kleine Screens.

Fazit

Momentan sieht es so aus, als würden die anderen Hersteller LG den OLED-TV-Markt überlassen. Doch das ist wohl nur die Ruhe vor einem Sturm, denn kleine Verbesserungen der Produktionstechnik könnten den Durchbruch bei der Kosteneffizienz bringen, und dann wird jeder OLED haben wollen.