Setzt Samsung wieder auf OLED-TVs?

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Blickt man auf die zurückliegenden Jahre, scheint Samsung im TV-Bereich keine verbindliche Roadmap zu haben. Nun geht sogar das Gerücht, Samsung wolle die OLED-Technik im TV wieder aufleben lassen. Angesichts des Schlingerkurses, den das Unternehmen bei der Bildschirmtechnik im TV hingelegt hat, scheint das zunächst nicht abwegig.

So brachte der koreanische Elektronikriese 2013 seinen ersten großen Fernseher mit OLED-Display auf den Markt – und sortierte die OLED-TVs nur ein Jahr später wieder aus. Stattdessen sprach Samsung Ende 2014 erstmals über LCD-TVs mit farbverbessernden Quantenpunkten und präsentierte zur CES 2015 kadmiumfreie LCD-TVs unter dem Label SUHD.

Curved, 4K, HDR, Mikro-LEDs

Wie zur Überbrückung zwischen OLED- und LCD-TVs mit Quantenpunkten versuchte Samsung Anfang 2014 auf der CES mit gekrümmten Bildschirmen einen neuen Trend zu setzen. Das Jahr 2016 war aus TV-Sicht von 4K und HDR geprägt – die Schirme wurden größer und dünner.

2017 taufte Samsung seine farbstarken LCD-TVs mit Quantenpunkten um – sie heißen seither QLED-TVs (Quantum Dot Light Emitting Diode). Außerdem hob der Konzern ein neues HDR-Format aus der Taufe: HDR10+ ist als Alternative zum dynamischen HDR-Format Dolby Vision gedacht, das viele OLED-TVs unterstützen.

Geholfen hat beides nicht: Im Laufe des Jahres 2017 konnten die organischen Displays im oberen Preissegment erhebliche Marktanteile erobern. Dadurch blieb Samsung mit seinem riesigen LCD-TV-Angebot insgesamt gesehen zwar Marktführer, musste im Highend-Bereich aber Einbußen hinnehmen.

Im Januar 2018 demonstrierte Samsung in der Folge mit The Wall eine 146-zöllige Videowand aus kleinen LED-Kacheln. Das ungemein kontraststarke, flinke, sehr helle und blickwinkelunabhängige Display kann es aus technischer Sicht mit OLEDs aufnehmen.

Mikro-LEDs zu teuer, OLEDs werden billiger

Das Problem: Die Mikro-LED-Technik ist trotz vergleichsweise großer Pixel von 0,84 Millimeter in der 4K-Wall für die Serienproduktion (noch) zu teuer. Es wäre allerdings nicht das erste Mal, dass Samsung mit einem überteuerten TV Aufsehen erregt. So zeigte der Hersteller im Sommer 2014 den gebogenen LCD-Fernseher S9W mit 105 Zoll Diagonale, 5K-Auflösung und 21:9-Kinoformat, der stolze 120.000 Euro kosten sollte.

Sehr viele TV-Aktivitäten Samsungs erscheinen als Reaktion auf die erstarkten OLED-TVs. Auch nach LGs Ankündigung, eine OLED-Fabrik der achten und zehnten Generation bauen zu wollen, dürften bei Samsung die Alarmglocken geschrillt haben: Wenn diese Fabriken in Betrieb geht, stehen sehr viele sehr große OLED-Displays zur Verfügung. In der Folge werden die Kosten fallen und OLED-TVs auch preislich zur echten Flüssigkristall-Konkurrenz.

Derzeit sind das die organischen Displays nicht: OLED-TVs bekommt man üblicherweise nicht unter 1000 Euro, aktuelle Modelle mit 4K-Auflösung erst recht nicht. Anders die LCD-TVs, von denen bereits 4K-Modelle mit HDR in 55 Zoll ab 500 Euro zu haben sind.

Samsung und LG nutzen unterschiedliche OLED-Techniken

Da erscheint es nur folgerichtig, wenn spekuliert wird, dass Samsung die organischen Displays im TV wieder aufgreift. Allerdings haben Samsung und LG seinerzeit völlig unterschiedliche Techniken genutzt, um große OLED-TVs herzustellen: LG bringt das organische Material ganzflächig auf und erzeugt so eine "weiße" Leuchtschicht, die als Backlight dient und aus der per Farbfilter rote, grüne und blaue Subpixel erzeugt werden.

Samsung brachte die einzelnen RGB-Subpixel dagegen über eine Metallmaske auf das Substrat auf – und musste nach jedem Auftrag über zwei Drittel des teuren organischen Materials wieder entfernen. Neben den hohen Materialkosten war es auch eine technische Herausforderung, die Metallmaske mit ihren extrem feinen Öffnungen bei großen Displays mechanisch stabil über dem Glassubstrat zu bewegen: Sobald sich die Maske dabei verbiegt, verschwimmen die feinen Pixelstrukturen. RGB-OLEDs mit 4K-Auflösung erhöhen die Komplexität nochmals – Samsungs 2013er-OLED-TV hatte nur Full-HD-Auflösung.

Blaues OLED plus Quantenpunkte wenig haltbar

Manche munkeln, dass Samsung eine blau leuchtende organische Schicht aufbringen und aus dieser mit roten und grünen Quantenpunkten grüne und rote Subpixel erzeugen wird. Die Quantenpunkte dienten darin als Farbfilter, Blau fällt durch ein transparentes Segment.

Auch dieser Ansatz klingt eher unrealistisch, denn ausgerechnet das blau leuchtende organische Material hat die kürzeste Lebensdauer. Stattdesse die blauen Leuchtstoffe direkt aus Quantenpunkten herzustellen scheitert daran, dass die blauen Partikel extrem klein und deshalb in der Massenproduktion nur schwer beherrschbar sind.

Mikro-LEDs als Backlight

Stattdessen erscheint es plausibler, blau leuchtende Mikro-LEDs als Backlight zu nutzen und aus dem blauen Licht der anorganischen LEDs mit Quantenpunkten rote und grüne Pixel zu gewinnen. Wenn Samsung hierfür ein Direct-LED-Backlight aus Mikro-Dioden nutzen würde, ließen sich sehr viele unterschiedliche Lichtzonen ansteuern – es müssten ja keine 8,3 Millionen sein wie in "The Wall". Ein Bruchteil davon, beispielsweise ein Hundertstel, würde völlig ausreichen, um superfeine lokale Anpassungen zu ermöglichen. Die entsprechenden LEDs könnten eine Kantenlänge vin 8,4 Millimeter haben – das sollte die Kosten gegenüber "The Wall" merklich senken.

Im nächsten Schritt könnte Samsung die Quantenpunkte nicht mehr als Farbfilter, sondern als selbstleuchtende, elektrolumineszierende Pixel einsetzen, die sich wie im OLED einzeln ansteuern lassen. Das wären quasi "anorganische OLEDs". Die Entwicklung der selbstleuchtenden Quantenpunkte steckt allerdings noch in den Kinderschuhen.

In ferner Zukunft gedruckte Quantenpunkte

Ein letzter Schritt wären gedruckte Quantenpunkte. Bereits 2014 demonstrierten Forscher der Princeton University druckbare Quanten-LEDs; sie verwendeten allerdings kadmiumhaltige Nanopartikel und machten keine Aussagen zur Leuchtstärke – es handelte sich lediglich um eine Machbarkeitsstudie.

Selbstleuchtende Quantenpunkte sind Bestandteil von Samsungs Roadmap. Das bekräftigten im vergangenen Jahr mehrfach Vertreter des koreanischen Unternehmen gegenüber c't. Wie viele Verzweigungen diese Landkarte enthält, ist aktuell allerdings nicht abzusehen. Ende Februar will Samsung die Produkte für das Jahr 2018 vorstellen; möglicherweise werden wir dabei ja die eine oder andere Überraschung erfahren. (uk)