Display Week: Selbstleuchtende Quantenpunkte für Notebooks und Monitore

Bislang machen LCDs und OLEDs das Rennen um die vorherrschende Displaytechnik unter sich aus. Die zweifellos guten Mikro-LEDs sind zu teuer, Mini-LEDs verbessern lediglich das Backlight im LCD. Doch nun deutet sich eine neue Displaytechnik an, die alle Vorteile von OLEDs besitzt. Gleichzeitig soll sie sich, wie LCDs, besonders preiswert fertigen lassen, nämlich indem gedruckt wird: Selbstleuchtende Quantenpunkte, die statt mit Licht elektrisch angeregt werden.

An solchen EL-QD-Displays (auch QDEL-Displays genannt) arbeiten Forscher seit Jahren, doch fehlten bislang vorzeigbare Ergebnisse. Auf der Display Week in San Jose präsentiert der chinesische Panelfertiger TCL CSOT jetzt ein beeindruckend farbstarkes 14-Zoll-Display, dessen Leuchtschicht aus Quantenpunkten besteht, die von elektrischem Strom statt durch Licht gesteuert werden. Die bislang für LCDs genutzten Quantenpunkte im Backlight sorgen für sattere Farben, in QD-OLEDs von Samsung wandeln sie das blaue Licht einer organischen Leuchtschicht in grünes und rotes Licht um, dienen also quasi als Farbfilter.

EL-QD-Displays brauchen weder ein stromhungriges Backlight und lichtschluckende Farbfilter noch eine teure organische Leuchtschicht. TCL druckt die Pixel aus Quantenpunkten im Tintendruckverfahren auf ein Substrat und kommt deshalb ohne sogenannte Fine Metal Mask (FMM) aus. An solchen Metallmasken bleibt in der Produktion jede Menge organisches Material hängen, was teuer ist.

Das in San Jose gezeigte Display mit elektrisch angeregten Quantenpunkten zeigt 2880 x 1800 Pixel auf 14 Zoll Diagonale. TCL nennt einen Farbumfang von 85 Prozent BT2020, was erstmal nur aussagt, dass es sich um ein farbstarkes Display handelt. Die Schaltzeit ist mit 1 Millisekunde angegeben, der Pixelrefresh mit 30 bis 120 Hertz, da das Display variable Refreshraten (VRR) beherrscht. Für Verwirrung sorgt indes die von TCL gewählte Bezeichnung QLEDs für seine neue Displaytechnik, denn unter diesem Namen vermarktet Samsung seine LCDs mit herkömmlichen Quantenpunkten.

Positive Alterung

Die EL-QDs reagieren zwar nicht auf Licht, aber auf Feuchtigkeit, weshalb sie zwischen den elektrischen Schichten gut verkapselt werden müssen. Und sie weisen positive Alterung auf. Klingt gut, ist es aber nicht: Da ihre Leuchtstärke mit der Zeit zunimmt, produzieren beispielsweise vielgenutzte grüne Quantenpunkte einen Grünstich im Bild. Hier muss TCL also wie bei OLEDs gegensteuern. Problematisch ist derzeit auch noch die Lebensdauer vor allem der blauen Quantenpunkte.

Ein weiterer Knackpunkt ist das für die Quantenpunkte verwendete Umweltgift Cadmium. So begrenzt die EU schon seit geraumer Zeit den Einsatz von Cadmium auf eine Konzentration von 100 Anteilen pro eine Million (100 ppm), und fordert die Panelhersteller auf, auf das Cadmium-freie Indiumphosphid (InP) zu wechseln. Für Grün und Rot wurde das umgesetzt, blaue Quantenpunkte enthalten aber weiterhin einen sehr geringen Anteil an Cadmium. Das ist auch in den elektrolumineszenten Quantenpunkten von TCL der Fall. Auf der Display Week erklärte TCL, dass der Cadmium-Anteil sehr deutlich unterhalb des Grenzwertes bleibe und das Unternehmen an Indiumphosphid-Varianten arbeite.

Aktuell werden die EL-QD-Displays in einer Fabrik der Generation 4.5 produziert; TCL CSOT hat zudem eine Gen 5.5-Fabrik für gedruckte OLEDs, die sich umrüsten ließe. Mit Serienreife der EL-QD-Technik rechnet das Unternehmen in etwa drei Jahren. Ende 2024 will TCL einen 25-zölligen Monitor mit EL-QD-Display zeigen. Große Fernsehdisplays stehen bei TCL nicht im Fokus, die versprechen keine guten Wachstumsraten, erklärte eine Sprecherin auf der Messe. TCL konzentriere sich stattdessen auf IT-Produkte. Erste Geräte sollen in fünf Jahren in den Handel kommen.

Es ist also noch nicht ganz so weit mit der neuen Displaytechnik, sie sieht aber sehr vielversprechend aus. Immerhin so sehr, dass auch Samsung auf der Display Week einen kleinen Monitor mit EL-QD-Display zeigt. Der steht anders als bei TCL CSOT in einer Ecke des Standes, den Fokus legt Samsung auf der Display Week auf seine organischen Displays mit klassischen Quantenpunkten (QD-OLEDs).

(uk)