Quantenpunkte verbessern Farbdarstellung auf LCDs

Verfasst von Markus Kessler/pte am 01.08.2012 - 07:52

Eine Folie, die mit sogenannten Quantenpunkten aus Indiumphosphid und Cadmium beschichtet ist, kann die Helligkeit und Farbdarstellung von LCDs verbessern, wie die Technology Review berichtet. Das Verfahren wurde von 3M und Nanosys entwickelt und soll schon nächstes Jahr in Laptops zum Einsatz kommen.

Die Bildqualität soll jene von teureren OLED-Displays erreichen. Die Herstellungsverfahren für die Bildschirme müssen dafür nicht geändert werden, die Kosten bleiben ebenfalls beinahe gleich. Die Entwickler verhandeln derzeit mit mehreren Elektronikkonzernen.

"An LCDs wird zwar nach wie vor viel verbessert, es gibt aber Punkte, in denen OLEDs besser sind. LCDs brauchen eine Hintergrundbeleuchtung, was eine gewisse Dicke voraussetzt. OLED-Bildschirme sind teilweise nur mehr 1,1 Millimeter dick. Die subjektive Farbempfindung ist derzeit ebenfalls noch besser. Zudem wird in Asien massiv in OLEDs investiert, was die Preise künftig senken wird. Die beiden Technologien werden eine ganze Weile parallel bestehen, eine Prognose ist aber schwierig", sagt Armin Wedel vom Fraunhofer-Institut für angewandte Polymerforschung.

LCDs sind auf eine Hintergrundbeleuchtung angewiesen, um ein Bild erzeugen zu können. Für diese Hintergrundbeleuchtung werden aus Kostengründen keine weissen, sondern blaue LEDs eingesetzt, deren Licht mittels einer Phosphorschicht weiss gemacht wird. Dieses weisse Licht wird dann durch den Bildschirm geleitet und verleiht mithilfe von Farbfiltern den Pixeln die gerade benötigten Lichtfarben. Phosphor ist allerdings nicht sehr effizient bei der Umwandlung von blauem in weisses Licht. Wird die Aufgabe des Phosphors von der Quantenpunkt-Folie übernommen, verbessert sich die Ausbeute.

Quantenpunkte sind Materialstrukturen im Nano-Massstab, in denen die Beweglichkeit der Elektronen so eingeschränkt wird, dass die optischen und elektronischen Eigenschaften massgeschneidert werden können. Für die Bildschirmfolie wurden Eigenschaften gewählt, die blaues Licht effizient verwerten. Etwa zwei Drittel der blauen Hintergrundbeleuchtung werden in grünes und rotes Licht gewandelt. So kommt jeweils mehr blaues, grünes und rotes Licht zu den Filtern, was ein helleres und farbstärkeres Bild ermöglicht. Während gewöhnliche LCDs nur etwa 70 Prozent des Adobe-RGB-Farbraums abdecken, sind mit der Folie 100 Prozent erreichbar, genau wie mit OLEDs.

Die Quantenpunkte sitzen auf einer Kunststofffolie, die sie auch bedeckt, um Schäden durch Sauerstoff oder Feuchtigkeit zu verhindern. Die Folie kann im Produktionsprozess anstatt einer schon bisher eingesetzten Diffusions-Schicht verwendet werden, um die Eigenschaften der Displays zu verbessern.