Quantenpunkte fürs TV-Erlebnis

Sony hat einen Flachbildfernseher vorgestellt, der mit Hilfe von Halbleiter-Nanopartikeln das Farbspektrum von OLED-TVs erreicht, aber billiger zu produzieren ist.

Seit Jahren wird Nanomaterialien in der Elektronik eine große Zukunft vorausgesagt. Über Prototypen ist ihr Einsatz bislang jedoch kaum hinausgekommen. In diesem Jahr nun könnten sie es erstmals ins Wohnzimmer schaffen: Sony hat einen Flachbildfernseher aus der Bravia-Reihe vorgestellt, der mit sogenannten Quantenpunkten arbeitet. Die winzigen Halbleiterpartikel sollen das Farbspektrum um 50 Prozent erweitern.

Weil in Quantenpunkten besondere Anregungszustände möglich sind, können sie sehr reines Licht einer bestimmten Wellenlänge ausstrahlen, wenn sie elektrisch angeregt werden. Die wiederum hängt vom Durchmesser der Partikel ab, so dass sich über ihre Größe die abgestrahlte Farbe genau einstellen lässt. Bislang werden Quantenpunkte in Sensoren oder in der medizinischen Diagnostik eingesetzt. Die Technologie, die Sony in den Bravia-Geräten verwendet, stammt von der Firma QD Vision.

Ursprünglich wollte QD Vision reine Quantenpunkt-Displays entwickeln, die mit Bildschirmen aus organischen Leuchtdioden, so genannten OLED, vergleichbar sind. Die Quantenpunkte sollten als an- und abschaltbare Pixel dienen, die über Transistoren angesteuert werden. Bislang ist es der Firma aus Lexington im US-Bundesstaat Massachusetts jedoch nicht gelungen, aus dem Material große Displays mit hinreichender Zuverlässigkeit zu produzieren.

Für die Bravia-Fernseher haben Sony und QD Vision deshalb eine andere Konstruktion gewählt, die sich an herkömmliche Flüssigkristall-Bildschirme (LCD) anlehnt. In denen werden die Pixel-Elemente durch eine weiße Hintergrundbeleuchtung angestrahlt. Die Farbe eines Pixels hängt davon ab, wieviel Licht jeweils durch Filter für die drei Grundfarben grün, blau und rot hindurchgelassen wird. Das Hintergrundlicht stammt dabei von weißen Leuchtdioden. In dem neuen Display werden nun Quantenpunkte für die Hintergrundbeleuchtung eingesetzt.

Auf diese Weise will Sony die Vielfalt des Farbspektrums, das klassische Bildröhren erreichten, auch für Flachbildschirme erreichen. Das klappte bislang noch nicht: Durch einen Rotfilter etwa gelangen immer auch Photonen aus dem orangenen Spektralbereich des weißen Hintergrundlichts. Die Folge: Es entstehen leicht verwaschene Farben, wenn sich das unreine Rot mit Grün vermischt.

„Jeder Grashalm hat Farbtöne, den Sie auf einem Flachbildschirm nicht sehen können“, sagt Seth Coe-Sullivan, der bei QD Vision die technische Entwicklung leitet. Mit Hilfe der Quantenpunkte kommen die neuen Displays nun an das Farbspektrum von OLED-Bildschirmen heran, die wiederum in der Fertigung noch sehr teuer sind. Beim Kontrast schneiden OLED hingegen noch besser ab.

Das Grundprinzip der Technologie von QD Vision ist ein geschicktes Zusammenspiel von Leuchtdioden und Quantenpunkten. Während in herkömmlichen LCD die Leuchtdioden weißes Hintergrundlicht ausstrahlen, werden hier nur blaue LED verwendet. Deren rein blaues Licht regt dann zwei verschiedene Arten von Quantenpunkten an, reines grünes und reines rotes Licht zu emittieren. Auf diese Weise gelangt ausschließlich rotes Licht durch den Rotfilter, die Störung durch Photonen im orangenen Spektralbereich tritt nicht mehr auf.

Wieviel die Quantenpunkt-Fernseher kosten werden, hat Sony noch nicht bekannt gegeben. Laut Coe-Sullivan sollen sie aber ähnlich teuer wie derzeitige LCD-Fernseher sein, also billiger als OLED-Geräte. Vermarktet wird die neue Technologie unter dem Namen „Triluminous“.

Das Vorführgerät Sony KD-65X900A hat auf der CES bereits Aufsehen erregt. Der Onlinedienst Techradar hat es gar als „Best in Show“ gekürt. Neben der Quantenpunkt-Technologie hat Sony weitere Innovationen präsentiert, darunter eine verbesserte Auflösung von 3D-Bilddarstellungen. Die Japaner hoffen so, den zuletzt flauen Absatz ihrer Fernsehgeräte anzukurbeln. (nbo)