Quantum Dot in der TV-Technologie: Warum Wissenschaft und Wirtschaft selbstleuchtende EL-Displays für die nächste Entwicklungsstufe halten

Quantum Dots haben vor vielen Jahren Einzug in die TV-Technologie gehalten und seitdem die Bildbrillanz auf eine hohe Stufe gehoben. Quantum Dots stehen als Synonym für besonders helle, kontrastreiche Bilder und hohe Farbtreue. Sie ermöglichen eine beeindruckend realitätsnahe Wiedergabe von Inhalten. Aufgrund dieser Eigenschaften kommen sie in Kombination mit verschiedenen TV-Technologien – sowohl in LCD- als auch OLED-Displays – zum Einsatz.

In Zukunft könnte eine neue Generation von Quantum Dot-Displays von sich reden machen: Wissenschaft und Wirtschaft forschen derzeit an selbstleuchtenden Elektrolumineszenz-Displays (EL-Displays). Mike Henkelmann von Samsung Electronics und Dr. Armin Wedel vom Fraunhofer IAP geben einen Ausblick, wie die Zukunft von Quantum Dot im TV-Bereich aussehen kann.

Mike Henkelmann von Samsung Electronics GmbH:

„Quantum Dot ist vor 8 Jahren in der TV-Technologie angekommen und steht seither für hochwertige Bildqualität. Von den Anfängen 2015 bis heute lässt sich eine konsequente Entwicklung aufzeigen. Deshalb findet sich Quantum Dot-Technologie in der gesamten Breite unseres Premium-Portfolios: von Neo QLED- und QLED- über OLED- bis hin zu LifestyleTVs. Den technologieoffenen Ansatz behalten wir auch künftig bei und versprechen uns viel von der Erforschung selbstleuchtender EL-Displays, die unser Portfolio erweitern könnten.“

Dr. Armin Wedel von Fraunhofer IAP:

„Die bisher größte Erfolgsgeschichte von Quantum Dot in Displays ist die Entwicklung der Farbkonvertierung von blauem Licht mithilfe von roten und grünen Quantum Dots zu einer neuartigen Hintergrundbeleuchtung für LCDs. Zukünftig wird man die Quantum Dots vielleicht fast ausschließlich mit elektrischem Strom zum Leuchten bringen können. Damit könnten Quantum Dots eine noch größere Rolle in Displays in der Unterhaltungseektronik einnehmen.“

Dr. Armin Wedel zu Hintergründen und Zukunft der Quantum Dot-Technologie:

Quantum Dot und die Vorteile der Technologie

„Bei einem Quantum Dot-Fernseher werden die drei TV-Farben RGB durch die Größe der Quantum Dots erzeugt. Es ist faszinierend: Quantum Dots sind ungefähr 1.000-mal kleiner als der Durchmesser des menschlichen Haares. Doch der Effekt ist groß: Da die Lichtabstrahlung sehr schmal und sehr präzise ist, ergeben sich für TV-Geräte eine sehr gute Farbreinheit und brillante Farben.“

Die Entwicklungsgeschichte von Quantum Dot

„Quantum Dots sind uns in der Wissenschaft bereits seit vielen Jahren bekannt. Das Interesse am Einsatz in Displays stieg, als es gelang, die drei Farben rot, grün und blau mit den Nanoteilchen zu erzeugen. Zu dieser Zeit waren Displays mit hoher Farbreinheit besonders bei Kinoproduktionen und im medizinischen Bereich gefragt. Ein besonderer Meilenstein war schließlich die Entwicklung der Farbkovertierung von blauem Licht mithilfe von roten und grünen Quantum Dots zu einer neuartigen Hintergrundbeleuchtung für LCDs. Schließlich konnte mit blauen OLED Pixeln, die mit roten und grünen Quantum Dots beschichtet werden, ein neuartiges Display entwickelt werden, die QD-OLED-Displays, wie wir sie heute kennen.“

Quantum Dot und die Zukunft der Technologie

„Zukünftig wird man die Quantum Dots vielleicht fast ausschließlich mit elektrischem Strom zum Leuchten bringen können: Aktuell liegt einer der Forschungsschwerpunkte auf so genannten Elektrolumineszenz-Displays. Anders als bei den aktuell üblichen Photolumineszenz-Displays, die mit einem Backlight arbeiten, werden die Quantum Dots bei Elektrolumineszenz-Displays direkt elektrisch anregt. Damit entfällt die Notwendigkeit einer Hintergrundbeleuchtung. Die Displays können noch dünner werden. Da jeder Farbpixel selbstleuchtend ist, können durch Ausschalten jedes einzelnen Pixels perfekte Schwarztöne erreicht werden. Außerdem gelingt es, dass das gesamte erzeugte Licht ungehindert austreten kann. Dies führt zu einer höheren Helligkeit pro Watt Energie. In der Herstellung von Displays kann somit nicht nur Material gespart werden, sondern auch grundsätzlich auf weniger aufwendige Materialien zurückgegriffen werden, als es aktuell noch der Fall ist. Moderne Druckverfahren vereinfachen die Herstellung und Verarbeitung zunehmend. Insgesamt kann sich also auch die Energieeffizienz erhöhen.“

Mike Henkelmann von Samsung Electronics:

„Das Potenzial der Quantum Dot-Technologie ist für uns noch lange nicht ausgereizt. Die Weiterentwicklung in Richtung Elektrolumineszenz-Displays könnte der nächste evolutionäre Schritt in Sachen Bildqualität, Energieverbrauch und Design sein.“

Mike Henkelmann zur Erfolgsgeschichte von Quantum Dot in der Unterhaltungselektronik

Eine Erfolgsgeschichte seit nunmehr acht Jahren

„Nach 14 Jahren Forschungsarbeit haben wir 2015 den ersten Cadmium-freien Quantum Dot-Fernseher auf der CES präsentiert. Heute steckt die Technologie in fast jedem unserer Smart TVs und bestimmt unser Premium-Segment. Als einer der führenden Anbieter setzen wir auf Technologieoffenheit, um die individuellen Bedürfnisse unserer Kund*innen zu erfüllen mit einer breiten Auswahl an TVs, die zu verschiedenen Lebensstilen passt. Mit Neo QLED-, QLED-, in OLED- und Lifestyle TVs bieten wir ein großes Spektrum. Und mittlerweile sorgen Quantum Dots in der Breite dieses Portfolios für eine brillante Bildqualität. Denn wir sehen, dass die Bildqualität weiterhin ein zentrales Entscheidungskriterium für unsere Kund*innen darstellt. Die natürlichen Bildwelten und das gewaltige Farbvolumen, für das unsere Quantum Dot TV-Modelle stehen, schaffen ein immersives Entertainment-Erlebnis. Deshalb gehören Quantum Dots bei uns zum Erfolgsrezept dazu.“

Das Zukunftspotenzial von Quantum Dot in Fernsehern

„Auch in Zukunft setzen wir auf Technologiediversität und sehen das Potenzial der Quantum Dot-Technologie noch lange nicht ausgereizt. Das Samsung Advanced Institute of Technology (SAIT) forscht bereits an der nächsten Generation von Quantum Dot-Displays. Dabei liegt der Fokus unter anderem auf Elektrolumineszenz-Displays, bei denen die Quantum Dots ohne Backlight elektrisch angeregt werden und selbst leuchten. Das ist eine vielversprechende, spannende Weiterentwicklung unseres jetzigen Einsatzes von Quantum Dot.“