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Marktanalyse Verdrängt die Mikro-LED etablierte Display-Technik?

Dipl.-Ing. (FH) Hendrik Härter

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ACTRON AG
MES Electronic Connect GmbH & Co. KG
DMB Technics AG

Displays mit Mikro-LEDs sollen etablierte Techniken wie LC- und OLED-Displays sowie die Quantum-Dot-Technik ersetzen. Noch hängt der Einsatz einer Display-Technik von der Anwendung ab. Doch die großen Display-Hersteller arbeiten an der Volumenfertigung.

Vergleich: Die LED im Vergleich zur Mikro-LED. Die großen Display-Hersteller bieten bereits Anwendungen mit der Mikro-LED. Doch für die Volumenfertigung ist die Technik noch nicht so weit.(Bild: EETimes)
Vergleich: Die LED im Vergleich zur Mikro-LED. Die großen Display-Hersteller bieten bereits Anwendungen mit der Mikro-LED. Doch für die Volumenfertigung ist die Technik noch nicht so weit.
(Bild: EETimes)

OLED-, LC- und Quantendot-basierte-Displays sollen perspektivisch durch Mikro-LED-Displays ersetzt werden. Doch die britischen Marktforscher von IDTechEx warnen aktuell vor einer Überbewertung der Mikro-LED-Technik. Der Bericht der Experten aus Cambridge konzentriert sich darauf, dass die Mikro-LED-Technik andere Display-Techniken verdrängen könnte. Auch das Entstehen eines neuen Marktes ist nach Ansicht der Experten denkbar.

Vor allem in puncto Kosten und Leistungsfähigkeit sehen die IDTechEx-Forscher noch Schwachpunkte der Mikro-LED-Technik. Diese verwendet viel kleinere LED-Chips und ein Display wird von den selbstemittierenden LEDs als Subpixel betrieben. Dabei haben die kleinen LEDs weder Gehäuse noch Substrat. Außerdem werden sie anders gehandhabt als bei der herkömmlichen Bestückung mit der Pick-and-Place-Technik.

Vorteile der Mikro-LED im Einsatz

Zu den Vorteilen der Mikro-LED gehören ihre hohe Leuchtdichte, der geringe Strombedarf, eine hohe Stabilität, lange Lebensdauer sowie Betrachtungswinkel und Dynamik. Aber auch eine schnelle Bildwiederholrate, Transparenz und die Möglichkeit, Sensoren zu integrieren. Das könnte beispielsweise zu einer verlängerten Lebensdauer bei Displays in Smartphones führen. Allerdings spricht dagegen, dass Nutzer ihre Geräte alle zwei bis drei Jahre wechseln.

Ein Kritikpunkt der Forscher setzt an der noch nicht ausgereiften Mikro-LED-Technik an. Für hohe Auflösungen sind viele der kleinen LEDs notwendig. Welche Anwendungen sehen die Marktforscher? Zu nennen sind hier Augmented/Mixed-Reality sowie virtuelle Realität. Aber auch Displays im Automobil sowie große Video-Displays, Fernseher und Monitore.

Die herkömmlichen LC-Displays dominieren sämtliche Anwendungen bis zu einer Größe von 65 Zoll. Als größte Konkurrenz zu den LC-Displays sehen die Analysten die OLED-Technik. Die wiederum kommt zum größten Teil von südkoreanischen Herstellern, sowohl was die Produktionskapazität und die technische Reife, die Materialien und Anlagen betrifft, aber auch die nachgelagerten Anwendungen. Der Hersteller Samsung beispielsweise verwendet seine kleinen und mittleren OLED-Displays in seinem eigenen Unternehmen und Divisionen. Die großen OLED-Panels von LG-Display finden ihren Weg in TV-Geräte von LG.

Display-Technik hängt von der Anwendung ab

Die Quantum-Dot-Technik (QD) punktet durch einen deutlich verbesserten Farbraum. Diese Technik hat nach Ansicht der Marktforscher deutlich aufgeholt. Nach Ansicht des IDTechEx-Experten Xiaoxi He ist es eine „anwenderabhängige Frage, welche Display-Technik zum Einsatz kommt.“ So hängen die Kosten eines Mikro-LED-Displays von der Anzahl der verwendeten LEDs ab und nicht von der Fläche.

„Das ist bei OLEDs und LCDs anders. Deshalb kann es sein, dass die Herstellung eines Smartphones mit der gleichen Auflösung wie ein TV-Gerät zu einem ähnlichen Kostenvorsprung führt, anstatt dass man Größenordnungen weniger erwartet.“

Mikro-LED wird kommen

Bevor die Mikro-LED-Technik einen neuen Markt für Displays wird, müssen nach Ansicht der Analysten die Herstellungsprozesse skalierbar werden. Aber auch der Chip-Transfer, Reparatur, Inspektion sowie das Lichtmanagement der LED-Technik. „Es gibt sicherlich zahlreiche Herausforderungen, bevor wir über irgendeine Art von Serienfertigung von Mikro-LED-basierten Displays sprechen können. Beim Testen ist es entscheidend, dass die beteiligten Unternehmen es richtig machen, wenn es um Null-Fehler geht", sagt Dr. He.

Von Seiten der Hersteller werden sich verschiedene Technologie-Ansätze für die Volumenfertigung von Endanwendungen durchsetzen. LG, Sony und Samsung bieten bereits Displays mit Mikro-LED-Technikk an. Andere Hersteller werden folgen. So hat Samsung auf der CES im Herbst 2020 ein 110-Zoll-Modell vorgestellt, das vier 55-Zoll-HD-Bilder gleichzeitig darstellen kann. Entstanden ist das Samsung-Display dank einer neuen Oberflächenmontagetechnik zusammen mit einem neuen Produktionsprozess. Diese lässt sich auch auf kleinere, preiswerte Modelle übertragen. Selbst Apple arbeitet an einer eigenen Mikro-LED-Technik für seine Produkte, um die OLED-basierten Displays zu ersetzen.

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