Samsung setzt wieder auf OLEDs – in Kombination mit Quantenpunkten
Auf der CES will der Hersteller offenbar ein TV zeigen, in dem eine organische Leuchtschicht mit Quantenpunkten für farb- und kontraststarke Bilder sorgt.
Samsung will offenbar wieder auf OLEDs setzen: Der koreanische Displayspezialist nutzt eine blau leuchtende organische Schicht, um Quantenpunkte anzuregen, die aus dem blauen Licht rote und grüne Pixel erzeugen. Der Vorteil gegenüber den bisherigen LCD-TVs mit Quantenpunkten: eine blickwinkelunabhängige, kontraststarke Darstellung. Der Vorteil gegenüber bisherigen OLED-TVs: extrem satte Farben.
Anders als ursprünglich geplant würde Samsung damit einen Zwischenschritt überspringen und die Quantenpunkte nicht im Farbfilter von LCDs nutzen – sondern in den neuen Displays sogar komplett auf Flüssigkristalle verzichten. Die Darstellung eines solchen Displays sieht dadurch aus allen Richtungen gleich aus. Außerdem arbeitet die Quantenpunkte-OLED-Kombination (QD-OLED) energieeffizient, denn hier wird das komplette Licht des blauen "OLED-Backlight" zur Bilderzeugung genutzt. In LCDs wird dagegen zwei Drittel des Lichts an den Farbfiltern geblockt und geht deshalb für die Darstellung verloren.
Gedruckte Pixel
(Bild: Digitimes)
In den QD-OLEDs benötigt man zusätzlich einen gelben Reflektor, der verhindert, dass das Umgebungslicht die Quantenpunkte anregt und diese Licht emittieren, obwohl die dahinterliegende organische Schicht nicht leuchtet. Die Quantenpunkte für die roten und grünen Subpixel werden im Pixelraster aufgedruckt, die organische Leuchtschicht dagegen großflächig aufgebracht.
Sie besteht aus diversen organischen Schichten, die aber kostengünstig und unstrukturiert per CVD-Verfahren (Chemical Vapor Deposition) aufgedampft werden können. Dadurch muss in der Produktion keine Metallmaske exakt über den großen TV-Substraten positioniert und verfahren werden und es geht beim Aufbringen der Leuchtschicht anders als bei den für Smartphones genutzten Techniken kein teures organisches Material verloren. Beides hatte Samsung unter anderem bewogen, sein 2013 eingeführtes OLED-TV mit einer Pixelmatrix aus roten, grünen und blauen organischen Leuchtpunkten nicht weiterzuentwickeln.
Oxide-TFTs zur Ansteuerung
Jedes Pixel im QD-OLED wird über ein Transistorraster hinter der Leuchtschicht angesteuert. Da die Helligkeit der organischen Leuchtschicht von der Stärke des durch sie fließenden Stroms abhängt, benötigt Samsung (und auch LG Displays) für die Herstellung großer OLED-TVs stromfeste Transistoren. In großen OLED-Displays kommt meist die sogenannte Oxide-TFT-Technik zum Einsatz, die auch als IGZO (Indium Gallium Zink Oxid) bekannt ist.
(Bild: heise online)
In den stromgetriebenen OLEDs für Mobildisplays nutzt Samsung dagegen LTPS-Transistoren (Low Temperature PolySilicon): In LTPS-TFTs wird das amorphe Silizium per Laser lokal erhitzt und so in Polysilizium gewandelt. Mit den bisherigen Produktionssysteme geht das aber nur bis zu einer Breite von etwa 1,20 Meter; das reicht maximal für 55-Zöller mit 1,40 Meter Diagonale. Die IGZO-Technik ist in der Fertigung dagegen auch bei großen Diagonalen einfacher zu handhaben.
Alte LCD-Fabrik umwidmen
Samsung will für die QD-OLEDs laut Digitimes eine LCD-Fabrik der Generation 8 zur OLED-Fab mit Oxid-TFT-Substraten umwidmen. Damit könnte der Hersteller relativ fix in die Serienfertigung gehen. So sollen erste Muster bereits Mitte 2019 verfügbar sein und dann monatlich 25.000 Substrate vom Band laufen – wenn aus jedem Substrat sechs (heile) TV-Displays geschnitten werden, wären das 150.000 TVs pro Monat. 2020 soll die Kapazität dann verdoppelt werden. Allerdings hat Samsung bis dahin noch ein paar technische Hürden zu überwinden.
Wie Digitimes berichtet, will Samsung das organische Material mit Beschichtungsmaschinen von Canon Tokki aufbringen und das Quantenmaterial mit Kateeva-Maschinen aufdrucken. Was so ein QD-OLED-TV am Ende kosten wird, ist noch offen. Ziel kann aber eigentlich nur sein, nicht wesentlich über den derzeit übliche OLED-Preisen zu liegen. (uk)
