Warum wurde erst in diesem Jahr auf die Einführung von Quantenpunkten gewartet, die die Schwächen der LCD-Bildqualität beheben können?

Vielen Menschen ist ein neuer Begriff für LCD-Fernseher in den Sinn gekommen: „Quantenpunktfernseher“. Auf der Messe zeigten einige Hersteller auch eigene Quantenpunktfernseher. Laut der amerikanischen Technologie-Nachrichten-Website TheVerge begann die Forschung und Entwicklung der Quantenpunkttechnologie tatsächlich vor zwei Jahren. Dabei handelt es sich auch um eine Technologie, die darauf abzielt, die Schwachstellen der Bildqualität bei LCD-Fernsehern, wie beispielsweise „nicht schwarz“ usw., zu verbessern. Es kann eine mit OLED vergleichbare hohe Bildqualität zu einem Drittel der Kosten erreichen.

Quantenpunkte sind winzige Kristalle, die mit bloßem Auge nicht zu erkennen sind und die Bildqualität von Flüssigkristallfernsehern verbessern können. Vor zwei Jahren hat Sony die Quantenpunkttechnologie in einigen High-End-Fernsehern eingeführt und jetzt sind Hersteller wie Samsung, LG und TCL diesem Beispiel gefolgt.

Die Fernsehhersteller hoffen, mit der verbesserten Bildqualität der Quantenpunkttechnologie die Menschen dazu zu bewegen, ihre vorhandenen LCD-Fernseher in einigen Jahren zu Hause auszutauschen. Darüber hinaus kann die Weiterentwicklung der Quantenpunkttechnologie es den Herstellern ermöglichen, die Forschung und Entwicklung anderer, teurerer TV-Technologien aufzugeben.

Obwohl sie erst vor Kurzem in den Massenmedien aufgetaucht ist, handelt es sich bei der Quantenpunkttechnologie nicht um eine neue Erfindung. Quantenpunkte wurden vor 33 Jahren von den russischen Wissenschaftlern Alexander Efros und Aleksey Ekimov sowie Bruce entdeckt, der bei Bell Labs an einem anderen Transistorprojekt arbeitete.

Bruce entdeckte jedoch, dass durch chemische Reaktionen in Lösungsmitteln winzige Partikel unterschiedlicher Größe entstehen können und dass durch Partikel unterschiedlicher Größe jede beliebige Farbe im Spektrum erzielt werden kann. Durch Anpassen der chemischen Gleichung können Partikel erhalten werden, die buntes Licht wie Blau, Rot und Grün aussenden.

Tatsächlich wird beim Herstellungsprozess von Solarmodulen die Technologie verwendet, bei der verschiedene Partikel Licht in unterschiedlichen Farben aussenden, und Quantenpunkte können die Absorption von Sonnenenergie verbessern. Darüber hinaus kann im Bereich der medizinischen Bildgebung die Kombination von Quantenpunkten auch die Wirkung der Elektronenmikroskopie verbessern.

Die Quantenpunkttechnologie kann ein grundlegendes Problem moderner LCD-Fernseher lösen: Die Farb- und Bildqualität von hintergrundbeleuchteten LCD-Fernsehern ist nicht so gut wie bei der Plasmatechnologie oder OLED (Organische Leuchtdioden-Technologie).

Das Schwarz eines LCD-Fernsehers ist kein wunderbares „Tintenschwarz“ und die Farbe ist auch nicht leuchtend. Dieser Defekt von LCD-Fernsehern hängt mit der Art und Weise zusammen, wie das Hintergrundbeleuchtungssystem die Pixel aufleuchtet.

Dies ist kein Problem, wenn CCFL (Kaltkathoden-Leuchtstoffröhre) als Hintergrundbeleuchtungsquelle verwendet wird. Als jedoch die gesamte LCD-TV-Industrie auf LEDs als Hintergrundbeleuchtungsquellen umstieg, begannen Probleme mit Schwarztönen und Bildqualität aufzutreten. Da LED-Lichtquellen Fernseher dünner und energieeffizienter machen können, ist eine Umstellung auf LED-Hintergrundbeleuchtung tatsächlich sinnvoll.

Die Fernsehhersteller haben sich verschiedene Möglichkeiten ausgedacht, um das Problem der matten Schwarztöne und Farben bei LCD-Fernsehern zu lösen. So können sie beispielsweise die Intensität der Hintergrundbeleuchtung im schwarzen Teil des Bildschirms reduzieren, wodurch der Kontrast der Bildqualität verbessert wird und Schwarz nicht mehr grau aussieht.

Das größte Highlight der Quantenpunkttechnologie besteht darin, dass sie als zusätzliche Filmschicht auf der LED-Hintergrundbeleuchtungsquelle verwendet werden kann, um das durchtretende Licht anzupassen. Quantenpunkte können den Farbumfang erheblich verbessern und die Kosten für die Verbesserung der Bildqualität betragen nur ein Drittel der Kosten für OLED-Fernseher.

Einige Hersteller, die die Quantenpunkttechnologie erforschen (darunter QDVision, das mit Sony zusammenarbeitet), haben erklärt, dass die Integration der Quantenpunkttechnologie in vorhandene LCD-Fernseher keine übermäßigen Zusatzkosten im Herstellungsprozess verursachen werde.

Die Quantenpunkttechnologie hat in kleinen elektronischen Geräten der Unterhaltungselektronik Einzug gehalten. Unter ihnen ist der Tablet-Computer Kindle Fire HDX von Amazon der weltweit erste Tablet-Computer, der Quantenpunkte verwendet. Darüber hinaus verwendet der Laptop (Zenboox NX500), der letzten Monat von Asus herausgebracht wurde, ebenfalls einen Quantenpunktfilm von 3M.

In der Branche gab es Gerüchte, dass das iPhone 6, das Apple 2014 auf den Markt bringen wird, über ein Quantenpunkt-Display verfügen wird. Dies hat sich jedoch nicht bewahrheitet. Auf der diesjährigen Consumer Electronics Show konnten die Besucher den Quantum Dot-Fernseher von LG sehen und auch Samsung Electronics wird später eine Reihe von Quantum Dot-Fernsehern auf den Markt bringen. Vor der Ausstellung hatten die beiden Unternehmen noch nicht mit der Massenproduktion von Quantenpunktfernsehern begonnen.

Cannon, ein TV-Branchenanalyst bei IHS DisplaySearch, einem Technologie-Marktforschungsunternehmen, sagte, dass es bei der Förderung der Quantenpunkttechnologie immer noch ein Problem gebe, nämlich dass es schwierig sei, Quantenpunktfilme für Großbildfernseher herzustellen. „Die Schwäche der Quantenpunkttechnologie liegt in ihrer Größe, weshalb es bisher noch keine große Anzahl von Quantenpunktfernsehern auf dem Markt gibt.“

Die Quantenpunkttechnologie kann die Bildqualität von LCD-Fernsehern verbessern, aber warum wurde sie bis heute nicht in Produkte integriert? Dabei handelt es sich weniger um ein technisches Problem als vielmehr um ein Problem der Technologieauswahl der Fernsehhersteller. Zuvor hatten TV-Hersteller OLED-Fernseher als alternative Technologie zu LCD-Fernsehern ins Visier genommen. OLED kann die Bildqualität deutlich verbessern, die hohen Kosten konnten jedoch bisher nicht gesenkt werden.

Analyst Cannon sagte, dass OLED-Fernseher eine enorme Verbesserung der Bildqualität bringen könnten, die Bemühungen von Herstellern wie Samsung und LG jedoch nicht erfolgreich waren. LG Electronics beispielsweise hat bereits zuvor die Vorteile von OLED angepriesen, auf der diesjährigen Consumer Electronics Show stellte das Unternehmen jedoch auch seinen eigenen Quantum Dot-Fernseher vor. Zumindest vorerst werden Quantenpunktfernseher neben OLED existieren.

Neben der Entwicklung der Fernsehtechnologie hängt die Entstehung der Quantenpunkttechnologie auch mit ihrer Produktion zusammen. In der ersten Hälfte dieses Jahres wird Dow Chemical in Südkorea eine neue Fabrik eröffnen, um Quantenpunktfilme für LG Electronics oder andere Unternehmen herzustellen.

Es ist zu beachten, dass Dow Chemical keine Cadmiummaterialien verwendet. Dieses Material ist aufgrund seiner Toxizität in vielen Ländern verboten. In der Vergangenheit war Cadmium ein Schlüsselmaterial im Herstellungsprozess von Quantenpunktfilmen. Dow Chemical und sein Partner Nanoco haben jedoch ein neues Verfahren entwickelt, mit dem Cadmium in Quantenpunktprodukten eliminiert werden kann.

Ein weiteres Problem, das sich nicht vermeiden lässt, ist der Selbstkostenpreis von Quantum Dot-Fernsehern und die Frage, inwieweit sie mit bestehenden LCD-Fernsehern konkurrieren können. Als Sony seinen ersten Quantum Dot-Fernseher auf den Markt brachte, kostete das Einstiegsmodell 4.999 US-Dollar. Tatsächlich integriert dieses Einstiegsmodell die Quantenpunkttechnologie in den High-End-4K-LCD-Fernseher von Sony.

Analysten bei Cannon sagten, dass dieses Jahr andere Hersteller dem Beispiel von Sony folgen und die Quantenpunkttechnologie in Ultra-High-Definition-Fernseher integrieren werden. Der Preis werde im Vergleich zu bestehenden LCD-Fernsehern mit LED-Hintergrundbeleuchtung um 30 bis 50 Prozent steigen. Für Verbraucher, die auf Feiertagsrabatte warten, um große LCD-Fernseher zu kaufen, sind Quantenpunktfernseher noch etwas unerschwinglich, aber die Quantenpunkttechnologie bedeutet, dass die Menschen Fernsehbilder in hoher Qualität erhalten können, die denen von OLED nahe kommen, und das für weniger als den Preis eines Autos.

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