Eckdaten

Bei kundenspezifischen Displaylösungen sind Technologie, Entwicklungs- und Werkzeugkosten sowie Mindestabnahmemengen zu berücksichtigen. Marc Corrigan führt aus, welche Kriterien es bei unterschiedlichen Displayprojekten zu beachten gilt.

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Artpool Mangler Design

Große Farbdisplays mit hohen Auflösungen machen Schlagzeilen. Dabei haben passive monochrome LCDs noch immer eine Daseinsberechtigung. Das Ur-Custom-Display ist günstig, stromsparend und vor allem kundenspezifisch ohne großen Zeit- und Kostenaufwand gestaltbar. LCDs sind im reflexiven und im hinterleuchteten Zustand gut ablesbar – ein großer Vorteil bei Außenanwendungen oder batteriebetriebenen Geräten. Die neueste Generation von Passiv-LCDs mit verbessertem Kontrast und Blickwinkel kommt optisch nah an die moderneren Alternativen OLED und TFT ran.

Custom-LCDs in geringen Stückzahlen realisierbar

Sofern nur einfache Segmente angezeigt werden, genügt eine Glass-only-LCD-Lösung, die über feste Metallpins, Heat-Seal-Kabel oder Leitgummis direkt mit der Applikationsplatine verbunden und vom Hauptprozessor gesteuert wird. Eine Custom-Lösung rentiert sich schon bei wenigen Tausend Stück, da die Werkzeugkosten gering sind. Bei einem LCD-Modul (LCM) mit Grafikcontroller, LED-Hintergrundbeleuchtung, Flachbandkabel und einer Platine mit weiteren Komponenten wie Taster, Leuchten, und so weiter steigen die Kosten nur unwesentlich. Auch Jahresmengen von nur 3000 bis 5000 Stück sind wirtschaftlich zu fertigen. Die Einmalkosten bleiben üblicherweise im vierstelligen Bereich.

PMOLEDs in Standardausführungen bevorzugen

Viele Industriekunden setzen aus Gründen des Wettbewerbs auf die hochwertige Optik von Passive-Matrix-OLEDs (PMOLEDs). Sie sind funktionell den LCMs ähnlich und bieten hohe grafische Auflösungen, voll integrierte Controller und FPC-Kabel. Da die Pixel selbst leuchten, benötigen OLEDs keine separate Hintergrundbeleuchtung. Die Vorteile sind hohe Kontrastwerte, dunkelschwarzer Hintergrund bei hell leuchtenden Pixeln, uneingeschränkte Blickwinkelunabhängigkeit sowie extrem schlanke Bauweise. Das gibt dem Display einen hochwertigen Look und eine gute Ablesbarkeit. Nachteilig ist das fehlende Reflexionsverhalten. Bei sehr hellen Umgebungen ist die Lesbarkeit stark eingeschränkt – vor allem bei direkter Sonneneinstrahlung.

Im Vergleich zu beleuchteten LCMs sind OLEDs stromsparend. Verglichen mit rein reflexiven LCD/LCM-Lösungen ist der Stromverbrauch jedoch höher. Hinzu kommt die Alterung auf Pro-Pixel-Ebene. Durch die lange Lebensdauer von OLEDs für Industrieanwendungen ist dies jedoch nicht mehr so kritisch. Densitron bietet zum Beispiel gelbe PMOLED-Varianten mit bis zu 150.000 Stunden mittlerer Lebensdauer an.

Mit der hochwertigen Optik von OLEDs können sich Industriekunden von Wettbewerbern unterscheiden. Auch die Touch-Bedienung ist einfach zu realisieren.

Mit der hochwertigen Optik von OLEDs können sich Industriekunden von Wettbewerbern unterscheiden. Auch die Touch-Bedienung ist einfach zu realisieren. Densitron

Bei kundenspezifischen PMOLEDs sind etwa 30.000 bis 50.000 Stück pro Jahr nötig, um die Einmalkosten im höheren fünfstelligen Bereich zu rechtfertigen. So sind die Werkzeuge aufwendiger als bei passiven LCDs und die Umrüstung der Fabrik umständlicher. In den meisten Fällen ist dank der Vielfalt der Formate und Auflösungen der Standardausführungen ein Custom-OLED nicht nötig. Aufgrund der hohen Auslastung der OLED-Fertigungsstraßen vermeiden Hersteller möglichst Custom-Lösungen, da die erforderlichen Umrüstungen den Tagesaustoß beträchtlich verringern würden.

Custom-TFTs nur in großen Stückzahlen

Bei TFTs, und dasselbe gilt auch für die TFT-basierenden grafikfähigen E-Paper-Displays, ist die Umsetzung einer kundenspezifischen Lösung noch schwieriger. Das kritische Bauteil, das mit Transistoren bestückte Glas-Panel, wird je nach Fabrik-Generation in Losgrößen von 50.000 bis 500.000 Stück hergestellt. Eine Änderung des Panels ist für die meisten Industriekunden daher untragbar, da die erforderlichen Stückzahlen nicht erreicht werden.

Ältere Fertigungsanlagen können zwar auch bei kleineren Mengen rentabel umgerüstet werden, doch damit schließt man zum Beispiel die neuen kontrastreichen und blickwinkelunabhängigen IPS-TFTs aus. Wer ein optisch perfektes TFT sucht, bleibt besser bei einem Standard, sofern er sich nicht auf eine Mindestbestellmenge von mehr als 250.000 Stück einlassen kann. Durch die derzeit hohe Auslastung der TFT-Panel-Werke steigen Lieferzeiten, Preise und Mindestbestellmengen auf Losgrößen von über 500.000 Stück. Densitron empfiehlt daher, sich auf Standardgrößen und gängige Auflösungen zu beschränken. Man sollte darauf achten, dass der Anbieter wirtschaftlich gut aufgestellt ist, damit man dasselbe Panel wieder nachbestellen kann.

Mit Cut-TFT-Displays zum länglichen Wunschformat

Bei einem Cut-TFT-Display wird ein Standardpanel an einer Stelle auf eine andere Größe zurechtgeschnitten und neu versiegelt. Der Cut kann nur in einer Richtung erfolgen. Die Seite mit dem Controller-IC darf nicht beschädigt werden, damit das ITO-Pattern funktionsfähig bleibt. Durch den Cut entstehen schlanke, längliche Formate, die im Retail- sowie im Gaming-Bereich oft verwendet werden.

Mit Cut-TFT-Displays sind längliche Formate kostengünstig realisierbar. Das Werk schneidet ein Standardpanel auf eine neue Größe zu und versiegelt es neu.

Mit Cut-TFT-Displays sind längliche Formate kostengünstig realisierbar. Das Werk schneidet ein Standardpanel auf eine neue Größe zu und versiegelt es neu. Densitron

Bei Densitron gibt es beispielsweise ein 1HE-TFT-Display, das aus einem 4,3-Zoll-TFT-Panel mit 480 × 272 Pixel gewonnen wird. Durch den Cut reduziert sich die Auflösung auf 480 × 110 Pixel. Die Höhe des Displays wird auf 1HE-taugliche 34 mm verringert. TFT-Display-Anbieter und besonders kleinere Module-Assembler können bei Anbauelementen wie Hintergrundbeleuchtung, FPC-Kabel sowie Metallrahmen oder sonstige Zusätze wie zum Beispiel Touch flexibel auf den Kunden eingehen. Solange das grundlegende Panel passt, ist mit Änderungen an diesen Displaykomponenten eine hohe Individualisierung möglich.

Hohe Vielfalt bei kleinformatigen E-Paper-Displays

Bei E-Paper-Displays sollten sich Produktdesigner in jedem Fall an die verfügbaren Standardformate halten. Die Mindestbestellmengen für kundenspezifische E-Paper-Panels liegen bei über 250.000 Stück pro Jahr, nicht zuletzt wegen der Abhängigkeit vom TFT-Panel zur Ansteuerung der Mikrokapseln im E-Ink-Film.

Gekachelte E-Paper-Displays können Bildinhalte einzeln auf jedem Display oder ausgebreitet über die gesamte Displaygruppe anzeigen, wie zum Beispiel in der Delegates Lounge der United Nations in New York.

Gekachelte E-Paper-Displays können Bildinhalte einzeln auf jedem Display oder ausgebreitet über die gesamte Displaygruppe anzeigen, wie zum Beispiel in der Delegates Lounge der United Nations in New York. Densitron

Vor allem im Bereich von 1,44 bis 4,41 Zoll sind viele unterschiedliche Formate am Markt erhältlich – von länglichen bis zu fast quadratischen Displaygeometrien. Bei größeren Formaten ist das Angebot noch immer stark eingeschränkt. Größen über 10,1 Zoll sind kaum zu erhalten. Viele Anwender greifen daher zu gekachelten Lösungen, bei denen E-Paper-Displays neben- oder untereinander zusammengefügt und intelligent verbunden werden – meist über Power-over-Ethernet (POE). So können entweder Gruppen von Displays verbunden oder ganze Wände mit E-Paper gekachelt werden.

Densitron hat nach langjähriger Tätigkeit im Bereich der E-Paper-Lösungen viel Erfahrung mit Raumbeschilderungen, Identitätsanhängern, Logistik-ID oder dynamischen Informationsterminals zum Beispiel an Bushaltestellen.

Auch bei Standardprodukten wie TFTs kann man das Display an den Einsatzzweck anpassen. Die Backlight-Helligkeit kann oft deutlich erhöht werden, damit die Lesbarkeit auch bei Sonnenlicht gewährleistet bleibt. Beliebt sind Abdeck- oder reine Dekorscheiben über dem Display. Sie dienen als Konstruktions- oder Stilelement und schützen das Display vor Beschädigungen. PCAP-Touchsensoren sind prädestiniert für den Einsatz unter einer Deckscheibe, die in den meisten Fällen kundenspezifisch auf die Abmessungen und technischen Anforderungen angepasst wird. Kanten können geschliffen oder poliert werden, die Oberfläche kann matt oder glänzend sein und mit Entspieglung ausgeführt werden. Darüber hinaus ist der Härtegrad des Glases wählbar. Mehrfarbige Drucke auf der Displayrückseite verdecken die darunterliegende Technik. Das sieht gut aus und bietet technische Vorzüge wie fehlende Schmutzkanten, einfache Wasser- oder Staubdichtigkeit sowie hohe Robustheit. So sind über 4 mm dicke Scheiben mit voller Multitouch-Funktionalität realisierbar. Auch anspruchsvolles Design ist somit möglich. Das Deckglas kann die komplette Gerätefront ausfüllen und einfach auf der Rückseite der überhängenden Scheibe mit dem Rückteil verklebt werden.

Einige der neuen TFT-Displays von Densitron sind mit kapazitiven Touchsensoren ausgestattet und für die Bedienung mit Handschuhen geeignet.

Einige der neuen TFT-Displays von Densitron sind mit kapazitiven Touchsensoren ausgestattet und für die Bedienung mit Handschuhen geeignet. Densitron

Abdeck- oder reine Dekorscheiben über dem TFT-Display dienen als Konstruktions- oder Stilelement und schützen das Display vor Beschädigungen.

Abdeck- oder reine Dekorscheiben über dem TFT-Display dienen als Konstruktions- oder Stilelement und schützen das Display vor Beschädigungen. Densitron

Der Integration von Treibern und sonstiger Elektronik sowie speziellen Gehäusen und Halterungen sind keine Grenzen gesetzt. Ein maßgeschneidertes Display für Industrieanwendungen kann zum Beispiel extremen klimatischen Bedingungen widerstehen und sich durch hohe Dichtigkeit, Bruchfestigkeit und Explosionsschutz auszeichnen. Auch für Anwendungen in der Medizintechnik ist diese Vorgehensweise möglich.

Wann ein kundenspezifisches Design unnötig ist

Oft sind Anwender der Auffassung, sich mit einem eigenen Custom-Display vor der raschen Abkündigung zu schützen. Das ist nur bedingt richtig. Oft wird ein Display nicht abgekündigt, weil das Panel nicht mehr hergestellt wird, sondern das Controller-IC. Davor können sich Kunden kaum schützen. Bei diesen Bauteilen gelten noch viel höhere Produktionslosgrößen. In solchen Fällen bleibt nur zu hoffen, dass es einen äquivalenten Controller gibt, bei dem Hardware und Software weitgehend unverändert übernommen werden können.

Bei jedem Displayprojekt ist eine fachkompetente Beratung wichtig. Das Entwicklungsteam muss erfahren, was machbar oder sinnvoll ist und wer dafür der kompetenteste Partner ist. Bei dieser Aufgabe ist ein Displaypezialist wie Densitron im Vorteil, der die gesamte Palette moderner Displaytechniken im Angebot hat.