Quantum Dot Fernseher
LED, OLED, QLED – was denn nun? Die Technologie ist ständig im Wandel. Das ist auch gut so, schließlich werden dadurch jährlich Tausende wissenschaftliche Fragen geklärt. In Sachen Nutzerfreundlichkeit in der Elektronik-Branche ist die Masse an Technologien dagegen mehr verwirrend, als wirklich zielführend. So begann alles mit Röhren-Fernsehern, ging über LCD-Fernsehern hin zu LED-TVs und nun sind wir bei OLED und QLED angekommen. Doch was bedeutet das denn alles genau?
OLED ist die Abkürzung für Organische Leuchtdiode. Deren Vorteil ist es, dass sie kein Licht benötigt, um angesteuert zu werden, wodurch das Bild eines OLED-TVs extrem kontrastreich ist und einen hohen Schwarzwert liefert. Nun treten Quantum Dots auf die Bildfläche (im wahrsten Sinne des Wortes), was als ernsthafte Konkurrenz zu der Organischen Leuchtdiode wahrgenommen wird. Was hat es mit QLED, der Quantum-Dot-Technologie, also auf sich?
Was sind Quantum Dots?
Quantom Dots beschreibt eine Technik, die Nanokristalle (eben diese Quantum Dots) in einer Folie so bündelt, dass diese dank blauem Licht so leuchten können, dass ein extrem scharfes Bild entsteht. Genauer: Eine Folie mit Milliarden von Nanokristallen unterschiedlicher Größe wird mit blauem Licht beleuchtet. Unter Nanokristallen versteht sich hierbei eine Größe von 2 bis 4 Nanometern im Schnitt. Um diese winzige Größe ein wenig zu veranschaulichen ein beeindruckender Vergleich: Ein Nanometer verhält sich zu einem Meter ungefähr wie ein 1-Cent-Stück zum Querschnitt der Erdkugel. Mit anderen Worten: Ein Nanometer ist extrem klein. So entsprechend auch ein Quantum Dot.
Blaues Licht regt die Atome der verwendeten Nanokristalle so an, dass sie anfangen zu leuchten. Nach dem Prinzip der additiven Farbmischung nehmen wir dieses Leuchten bei der richtigen Kombination als weiß wahr. Starten wir mit der Farbe weiß als Beispiel, um das System dahinter verstehen zu können. Die eine Art der Kristalle leuchtet grün, die andere Art rot (die Unterscheidung der Art bezieht sich hier rein auf die Größe und nicht wirklich auf eine andere Art von Kristall). Die Anordnung ist so vorgenommen, dass sich rot und grün meist abwechselt. In Kombination (additive Farbmischung) mit der blauen Hintergrundbeleuchtung ergibt sich für das menschliche Auge die Farbe weiß.
So weit so gut. Nun ist das jedoch nicht die ganze Wahrheit. Denn die roten und grünen sind nicht die einzigen in der Folie befindlichen Kristalle. Je nach Größe dieser winzigen Steinchen kann die wiedergegebene Farbe variieren. So leuchten 4 nanometergroße Quantum Dots beispielsweise gelb, 2 nanometergroße Quantum Dots türkis und ab 6 Nanometern leuchten sie rot. Ohne nun zu verwirrend fortzufahren verweise ich hier auf den Begriff der Fluoreszenz. Dieses Phänomen beschreibt nämlich genau diesen Effekt, dass unterschiedliche Moleküle (oder unterschiedliche Größen derer) unterschiedliche Emissionen von Licht wiedergeben.
Zusammenfassend: Quantum Dots beschreibt ein Technik, bei der Milliarden kleiner Nanokristalle in einer Folie „verbaut“ sind. Diese werden mit blauem Licht von hinten beleuchtet. Je nach Größe der Kristalle erzeugen diese eine andere Farbe. Dank intelligenter Steuerung und schlauen Bildprozessoren können die Quantum Dots einzeln so angesteuert werden, dass sich ein Bild ergibt. Das Flüssigkristall-Display ist also eine Art moderne Mattscheibe.
Die Vorteile von Quantum Dots
Die Herstellung dieses Flüssigkeits-Displays ist günstiger und einfacher, als die der OLEDs. Dabei ist die Leuchtdichte und das Farbspektrum von Quantum Dots deutlich höher als bei den bisher bekannten Technologien. Und mit deutlich höher ist das Ganze fast noch untertrieben: Während LED-TVs über eine Phosphor-Schicht bis zu 16 Millionen Farben darstellen können, schafft es ein Quantum Dot-TV auf bis zu einer Milliarde Farben. Somit ist es für den Endkäufer eines solchen Fernsehers möglich, für weniger Geld (im Vergleich zu LEDs) ein dennoch absolut geniales Bild zu erhalten.
Die Nachteile von Quantum Dots
Fairerweise muss jedoch hinzugefügt werden, dass die OLED-Technologie im Gegensatz dazu eine knalligere Farbkraft schafft. Des Weiteren gibt es einen Nachteil, der den Vormarsch der Quantum Dots bis vor kurzem noch verhinderte: Die Flüssigkristall-Folie beinhaltete Cadmium, was ein giftiges Schwermetall ist und in Elektrogeräten nur zu einem minimalen Wert enthalten sein darf. Dow Chemical oder Nanoco Technologies hat es nun aber geschafft Quantum Dots auch ohne das gefährliche Material zu produzieren. Dadurch werden große Hersteller wie Samsung oder Sony immer interessierter an der Technologie, da sie für einen weitaus geringeren Preis eine nahezu gleich gute Qualität der Schärfe liefert.
Wie bereits bei den Vorteilen kurz angedeutet ist das Kontrastverhältnis der Quantum Dots dafür (noch) nicht ganz so ausgereift wie bei OLEDs. Dazu zählt nicht nur der Farbkontrast bei knalligen Farben (,bei denen ein Unterschied mit dem bloßen Auge kaum auffällt), sondern besonders beim Schwarzwert. Hier setzen LCD Fernseher sogenanntes Local Dimming ein. Eine schwarze Fläche wird in der Beleuchtung so heruntergeregelt, dass ein relativ tiefes Schwarz entsteht. Das ist zwar auch bei Quantum Dots möglich, da OLEDs aber gar keine Beleuchtung benötigen ist ein so tiefes Schwarz natürlich nicht möglich.
Ausblick
Rein von der Länge überwiegt der Text der Nachteile. Dabei sind die Vorteile enorm und nicht anhand des dazugehörigen kurzen Textes zu bewerten. Quantum Dots bieten Herstellern die Möglichkeit für geringes Geld ein Bild zu liefern, dass viel schärfer und farbenfroher ist, als ein herkömmliches LED-Bild. Dadurch werden alle großen Namen in naher Zukunft Fernseher mit Quantum Dots anbieten. Es ist neben der teureren OLED-Variante die bisher beste Technologie. Nicht nur deshalb investieren eine Menge Firmen viel Zeit in die weitere Erforschung der Quantum Dots.
Es ist gut vorstellbar, dass die Quantum Dots in gar nicht all zu langer Zeit an die Organischen Leuchtdioden rankommen. Sollte dies der Fall sein werden sie diese in den Schatten stellen, da die Produktion einfacher ist. Dennoch lässt sich jetzt schon sagen, dass Quantum Dots in dem großen Meer an unbekannten Begriffen und verwirrenden Empfehlungen ein Anker ist, an dem sich festgehalten werden kann. So sind Quantum Dots ein Qualitätsmerkmal, das wirklich gutes Bild verspricht und ein Farbspektrum anbietet, wie es noch nie da gewesen ist.
Bergriffe wie UHD oder HDR haben damit übrigens nur bedingt was zu tun. Bedingt deshalb, weil die Quantum Dots all diese Technologien unterstützen. Sie müssen sich also keine Sorgen machen, dass Quantum Dots die anderen angepriesenen Technologien damit ausschließen. Ganz im Gegenteil: Sie harmonieren perfekt und liefern Ihnen ein Bild, das Sie so noch nicht gesehen haben.
