Display-Spezialist BOE setzt auf transparente LED-Module

BOE will große LED-Displays auf Glas produzieren. Kürzlich präsentierte das chinesische Unternehmen erste Module und gab Einblick in seine weiteren LED-Pläne.

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Von
  • Robert Raikes

Der Marktwert der sogenannten Direct-View-LED-Displays, in denen winzige Leuchtdioden als Bildpunkte dienen, lag im Jahr 2019 bei 5,7 Milliarden US-Dollar. Dies geht aus den Zahlen hervor, die der chinesische Displayspezialist BOE zum LED-Display-Bereich präsentierte. Etwa 31 Prozent dieses Marktwerts entfielen auf Dioden- beziehungsweise Pixelabstände unter zwei Millimeter; diese bezeichnet BOE als Mini-LEDs.

Die gesamte LED-Displayfläche umfasste 140.000 Quadratmeter, wobei 74 Prozent der Fläche an China gingen und Nordamerika mit 15.000 Quadratmetem und Westeuropa mit 6600 Quadratmetern an zweiter und dritter Stelle lagen. Für diese Daten hat BOE keine Quelle angegeben, sie erscheinen aber glaubwürdig.

Eine schnelle Berechnung ergibt einen Wert von rund 13.000 US-Dollar pro Quadratmeter. Das ist ein interessanter Gegensatz zu LCD-Fernsehern: Die waren vor ein paar Jahren am Tiefpunkt für 115 bis 200 US-Dollar erhältlich und werden in letzter Zeit für 200 bis 250 Dollar pro Quadratmeter verkauft.

Nach Einschätzung des chinesischen Displayspezialisten BOE wächst der Markt für Mini-LEDs weltweit ohne China bis 2023 auf 115 Tausend Quadratmeter und der Umsatz auf 1,4 Milliarden US-Dollar.

(Bild: BOE)

Der Markt außerhalb Chinas wächst schnell, mit einer jährlichen Wachstumsrate von 84 Prozent in den kommenden Jahren. Der LED-Bereich allein wird demnach bis 2023 auf 115.000 Quadratmeter mit einem Marktwert von 1,4 Milliarden US-Dollar kommen. BOE stufte die Videowand-Spezialisten Leyard und Absen als Marktführer ein, mit Unilumin an dritter Stelle, gefolgt von Samsung und Liantronics. Diese fünf Unternehmen werden laut BOE 53,3 Prozent des Mini-LED-Bereichs bestreiten.

Bob Raikes

Bob Raikes ist Gründer der Meko Ltd., ein Marktforschungsunternehmen aus Großbritannien. Dort ist Bob Herausgeber und Chefredakteuer von Display Daily, ein täglicher Blog und jeder Menge News rund um die Displaytechnik.

BOE möchte hier ein wichtiger Akteur werden und hat deshalb eine Reihe von Produkten entwickelt. Den Anfang machen 4:3- und 16:9-Module mit einem LED-Abstand (Pitch) bis 2,5 mm, wobei BOE zunächst oberflächenmontierte (SMD-)LEDs verwendet, aber auch Chip-on-Board-Techniken (COB) mit LED-Pitches von 0,925 mm, 0,9375 mm, 1,23 mm und 1,25 mm entwickelt. Die Dioden sitzen wie in den meisten LED-Produkte auf Leiterplatten (PCBs). Daneben arbeitet BOE auch an All-in-One- beziehungsweise monolithischen Displays mit Diagonalen von 110 Zoll (2,80 m) bis 220 Zoll (5,60 m). Obgleich alles sehr spannend, ist es doch nicht wirklich neu.

BOE produziert vornehmlich LED-Module mit herkömmlichen Leiterplatten, entwickelt aber bereits komplette Backlight-Module aus Mini-LEDs auf Glasträgern.

(Bild: BOE)

Neu bei BOE ist dagegen die Entwicklung von Glas anstelle einer Leiterplatte als Trägermaterial für die kleinen LEDs. Der Einsatz von Glas mit einer aktiven Transistormatrix hat eine Reihe von Vorteilen. Erstens wird durch die Verwendung der Aktivmatrix-Adressierung das Flimmern reduziert. Zweitens haben die LCD-Hersteller enorme Investitionen getätigt und wissen, wie man aktiv-Matrix-Ansteuerung für LCDs und OLEDs herstellt. Dieses Wissen können sie für den Umstieg auf Glas nutzen. Das Glas kann die Wärme der LEDs besser verteilen als die Leiterplatte – ein wichtiger Punkt, denn die Wärmeabfuhr begrenzt üblicherweise die Helligkeit von LED-Displays.

Herkömmliche SMD-LEDs sind recht zerbrechlich und es ist leicht, sie durch Stöße zu beschädigen, woraufhin sich die LEDs ablösen können. Das war einer der Gründe für den Wechsel zu Chip on Board. COB schien vor ein paar Jahren ein großer Trend zu werden, die Technik hat sich aber nicht so stark entwickelt wie prognostiziert. BOE erläuterte in einer interessanten Folie den Unterschied zwischen SMD-LEDs und Top-Emitter- und Flip-Chip-COBs.

COB vs. SMD (3 Bilder)

Chip-on-Board-LED-Chips werden mit Leitpaste und Bonddrähten auf dem PCB befestigt (links), Dioden in Surface-Mount-Technik (SMT) werden dagegen in Reflow-Lötanlagen auf dem Board befestigt.
(Bild: BOE)

BOE sagte zudem, dass die Oberflächenschwärzung bei Glas besser gelingt und flexible Displays einfacher zu realisieren sind. Auch das Aneinanderfügen der Module könnte etwas einfacher sein. Die Spinnennetzgrafik fasst die Vorteile des Glassubstrats gegenüber herkömmlichen PCBs zusammen.

Mini-LED-Displays auf Glassubstraten bringen einige Vorteile gegenüber LEDs auf herkömmlichen Platinen. So lassen sich einfacher flexible Schirme bauen und das für LED-Wände typische Flimmern wird deutlich reduziert.

(Bild: BOE)

BOE wird zunächst zwei glasbasierte Systeme mit 0,9375 oder 1,25 mm LED-Raster anbieten (siehe Tabelle). Dabei fällt auf, dass die beiden Module gleich groß sind, und jeweils acht Module in einem 16:9-Kabinett stecken; diese haben übrigens die gleiche Größe wie die PCB-basierten Kabinetts der BYH-Serie von BOE. Die einzelnen Module sind nur rund 150 mm × 170 mm groß, liegen also im Bereich der LTPS- (oder später LTPO-) Technik, weshalb die Transistoren auf dem Substrat besser sein können als bei AM-LCDs. Der Wechsel zu flexiblen OLEDs hat zu Überkapazitäten bei der Herstellung starrer Glassubstrate für LTPS-Backplanes geführt – ein Vorteil der hilft, die Kosten für die LED-Substrate zu senken.

Glasbasierte LED-Displays von BOE
LED-Modul
Pixelabstand 0,9375 mm 1,25 mm
Auflösung Modul 160 x 180 Pixel 120 x 135 Pixel
Abmessungen 150 mm x 168,75 mm 150 mm x 168,75 mm
LED-Kabinett
zusammengesetzt aus 4 x 2 Modulen 4 x 2 Modulen
Auflösung Kabinett 640 x 360 Pixel 480 x 270 Pixel
Abmessungen Kabinett 600 mm x 337,5 mm 600 mm x 337,5 mm
Pixeldichte 1.137.777 Pixel/m2 640.000 Pixel/m2

Wie bei LCD und OLED hat BOE auch bei LEDs große Ambitionen. Das chinesische Unternehmen wird seine Technik und industrielle Macht nutzen, um die Technologie zu fördern. Display Daily hat vor geraumer Zeit über einen Deal zwischen BOE und Rohinni berichtet: Rohinni hat Systeme für die Platzierung von LEDs entwickelt, die viel effizienter sind als die traditionellen "Pick and Place"-Verfahren.

Neben der Arbeit an Direktsicht-Displays aus winzigen LEDs haben BOE und Rohinni zudem ein Joint Venture namens BOE Pixey zur Herstellung von Mini-LED-Backlights für herkömmliche LCDs geschlossen.

Dieser Artikel erschien zuerst bei Display Daily

(uk)