Plasma, LCD, OLED und mehr: LCD-Fernseher auf Abschiedstournee

CES 2022

Technisch unterlegen und doch enorm erfolgreich: LCD-Technik hat die Entwicklung vieler Geräte erst ermöglicht. Nach über 30 Jahren gerät sie aber zunehmend ins Hintertreffen.

Eine Analyse von Elias Dinter veröffentlicht am 6. Januar 2022, 12:00 Uhr

Wie einst für den Röhrenfernseher (Bild), scheint nun auch die Zeit für LCD-Fernseher langsam zu Ende zu gehen. (Bild: Pexels)

Mit dem Flachbildfernseher ist zur Jahrtausendwende ein Symbol für den Aufbruch in eine neue technologische Epoche in unsere Haushalte eingezogen. Der Besitz eines dieser schicken und vor allem so revolutionär flachen Fernsehgeräte verkörperte Science-Fiction-Flair und Modernität.

Auch als Statussymbol waren die anfänglich noch sündhaft teuren Geräte gut zu gebrauchen. Schaut man heute Filme und Fernsehsendungen der 80er oder 90er Jahre, wirkt kaum eine andere Wohnzimmereinrichtung so gestrig wie die damaligen Röhrenfernseher.

Die gleiche Entwicklung vollzog sich bei Computermonitoren und ganzen Geräteklassen wie Laptops und später Notebooks, die ohne die Verbreitung von Flachbildschirmen gar nicht denkbar gewesen wären.

Unzählige weitere Geräteklassen wären wohl ohne erschwingliche Flachbildschirme ebenfalls nicht entstanden, seien es Smartphones oder Tablets, Navigations- und Entertainment-Geräte in Fahrzeugen oder Virtual-Reality- und Augmented-Reality-Brillen.

Es ist deshalb nicht übertrieben zu sagen, dass die Verbreitung dieser Technik maßgeblichen Einfluss auf dem Weg in unsere heutige moderne Welt hatte und dass auch die zukünftigen Entwicklungen dieser Technologie entscheidend von den Möglichkeiten neuartiger flacher Anzeigegeräte abhängen wird. Entwicklungen wie Handys mit klappbaren Bildschirmen oder Fernseher, die sich zusammenrollen lassen, zeigen die neuen Möglichkeiten.

Die derzeit stattfindende CES 2022 ist eine gute Bühne für derartige Entwicklungen. Nur fällt auf, dass die LCD-Technik bei den dort gezeigten Innovationen immer seltener eine Rolle spielt. Sie wird mehr und mehr von anderen Bildschirmtechniken in den Schatten gestellt.

Viele Grundlagen aus Laboren in Deutschland und der Schweiz

Seit dreißig Jahren ist die LCD-Technik eine Erfolgsgeschichte. Keine andere Technik war so entwicklungsfähig und konnte gleichzeitig die Produktionskosten so weitreichend senken, dass sie heute praktisch überall anzutreffen ist. Sie musste sich gegen andere Technologien behaupten, die oft sogar in der Darstellungsqualität technisch überlegen waren. Es lohnt sich, die Entwicklungsgeschichte genauer zu betrachten, um zu verstehen, was die Technik so erfolgreich hat werden lassen und warum sie jetzt das erste Mal seit ihrer Einführung Gefahr läuft, obsolet zu werden.

Bereits Ende des 19. Jahrhunderts wurde im damaligen Deutschen Kaiserreich das den Liquid Crystal Displays (LCD) zugrunde liegende Funktionsprinzip der "flüssigen Kristalle" erstmals wissenschaftlich diskutiert. Hierbei wurde beobachtet, dass bestimmte organische Verbindungen wie Cholesterylbenzoat bei einer kontrollierten Zugabe von Wärme bei zwei unterschiedlichen Temperaturen einen Wechsel des Aggregatzustands von fest nach flüssig vollziehen können.

War die Temperatur in einem niederschwelligen Bereich für den Aggregatswechsel, blieb das Material anschließend undurchsichtig. Erhöhte man die Temperatur zuvor jedoch ausreichend, bildete sich nach dem Übergang eine transparente Phase heraus.

In modernen Displays werden ganz unterschiedliche Flüssigkristalle verwendet, deren Zustände über das Anlegen von externen elektromagnetischen Feldern gesteuert werden. Das Grundprinzip ist aber das gleiche geblieben.

Einfallendes Licht mit Flüssigkristallen modulieren

Um ein funktionsfähiges Display zu erhalten, werden die Flüssigkristalle zwischen zwei Glasträgern aufgetragen und auf jeder Seite um einen orthogonal versetzten Polarisationsfilter ergänzt. Zusätzlich benötigt man bei einem Aktiv-Matrix-Display noch einen weiteren Träger für die elektronische Ansteuerung jedes einzelnen Bildpunktes.

Hierfür werden Dünnschicht-Transistoren, meist aus amorphen Siliziumverbindungen - oder seit einiger Zeit auch zunehmend aus Indium-Gallium-Zink-Oxid - eingesetzt. Für die Aufteilung des Lichts in die drei vom menschlichen Auge wahrnehmbaren Farben Rot, Grün und Blau wird noch für jeden Bildpunkt ein Farbfilter hinzugefügt.