Flachbildschirme im Wohnzimmer
Neue Moleküle für bewegte Bilder

In der Computerwelt sind sie längst Standard. Doch nun schicken sich die modernen, flachen Flüssigkristall-Bildschirme an, auch die Fernsehwelt zu erobern. Wenn Industrie-Experten und Marktforscher recht behalten, werden sie sich in den kommenden Jahren rapide durchsetzen und damit nach mehr als fünf Jahrzehnten die Dominanz der klassischen Kathodenstrahlröhre – kurz auch Bildröhre genannt – beenden.

FRANKFURT/M. Maßgeblichen Anteil an der Zeitenwende in den Fernsehstuben haben die Wissenschaftler Kazuaki Tarumi, Melanie Klasen-Memmer und Matthias Bremer. Denn erst die von ihnen beim Chemie- und Pharmaunternehmen Merck entwickelte „Vertical-Alignment-Technik“, kurz VA-Technik, war es, die den Flachbildschirmen den Weg ins Fernsehgeschäft ebnete. Eine Leistung, für die die Darmstädter Forscher- Gruppe nun als einer von vier Kandidaten für den deutschen Zukunftspreis 2003 nominiert wurde.

Der Weg vom Laptop zum Fernseher erscheint dabei auf den ersten Blick nicht besonders weit. Doch die höheren Anforderungen der TV-Technologie im Hinblick auf Kontrast, Reaktionsgeschwindigkeit und Blickwinkel bildeten lange Zeit eine unüberwindbare Hürde für die Flüssigkristallbildschirme (Liquid Cristal Displays, LCDs).

Flüssigkristalle zeichnen sich dadurch aus, dass sie gleichermaßen Eigenschaften von Flüssigkeiten wie auch von Kristallen aufweisen. Jahrzehntelang blieben die stabförmigen Moleküle weitgehend unbeachtet, ehe in den 60er-Jahren ihr Nutzen in der Computertechnik sichtbar wurde. Das Grundprinzip besteht darin, dass sich die Flüssigkristalle unter elektrischer Spannung einheitlich ausrichten. Eingepresst zwischen zwei Glasscheiben und gesteuert von einer Vielzahl kleiner Transistoren können sie so entweder viel oder wenig Licht durchlassen. In den 80er- und 90er- Jahren stetig weiterentwickelt, entstanden aus der LCD-Technik schließlich die modernen flachen Computerbildschirme. Ein Handicap der neuen Displays blieb indessen die Tatsache, dass ein hoher Kontrast des Bildes nur bei senkrechtem Blickwinkel gewährleistet war. Zudem waren die Schaltzeiten für die LCD-Zellen zu langsam, um schnell bewegte Bilder darzustellen. Für das Medium Fernsehen waren sie damit lange Zeit nicht konkurrenzfähig.

Erst mit der neuen Vertical- Alignment-Technik sollte sich das ändern. Ihr entscheidender Vorteil besteht darin, dass sich die Flüssigkristalle vertikal zum angelegten elektrischen Feld ausrichten. Damit konnte sowohl der Blickwinkel für den Betrachter entscheiden verbreitert als auch die Reaktionszeiten verkürzt werden. Erstmals wurde es so möglich, großformatige Flachbildschirme für TV-Geräte zu entwickeln, die mit herkömmlichen Bildröhren mithalten können. Ihr Vorteil besteht dabei nicht nur im geringeren Volumen. Sie zeichnen sich auch einen deutlich niedrigeren Energieverbrauch aus und vermeiden zudem die mitunter schädliche Röntgenstrahlung. Gegenüber der konkurrierenden Plasma-Technik bieten Flüssigkristalle zusätzlich den Vorteil einer wesentlich längeren Lebensdauer.

Um TV-taugliche Displays zu ermöglichen, musste das Darmstädter Team eine ganz neue Substanzklasse synthetisieren. „Das VA-Material ist völlig anders als die klassischen Materialien, mit denen fast jede LCD-Technologie angefangen hat“, erläutert Wissenschaftler Tarumi, der bei Merck die Flüssigkristallforschung leitet.

Der Erfolg der Forscher hat inzwischen erhebliche wirtschaftliche Bedeutung. Die Merck-Gruppe, mit mehr als 60 % Marktanteil ohnehin bereits dominierender Anbieter von Flüssigkristallen, investiert derzeit 250 Mill. Euro in eine neue Anlage, um ihre Kapazitäten auf dem Gebiet zu verdreifachen. Im Bereich der VA-Technik gilt das Unternehmen dank einer starken Patentposition als nahezu konkurrenzloser Anbieter. Analysten von Goldman Sachs sprechen mit Blick auf die Sparte von „flüssigem Gold“ und prognostizieren steiles Wachstum für das hoch profitable Geschäft, das mittelfristig rund ein Drittel zum Gewinn von Merck beitragen dürfte.

Schon für das laufende Jahr wird erwartet, dass sich die Zahl der verkauften Flachbild-Fernseher auf drei Millionen Einheiten verdoppelt. Bis 2006 könnte sich das Volumen auf 40 bis 50 Millionen Einheiten vervielfachen, schätzen die Marktexperten von Goldman. Und selbst dann kann von einer Sättigung noch kaum die Rede sein. Denn weltweit werden zu diesem Zeitpunkt voraussichtlich mehr als 160 Millionen Fernseher verkauft.

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