A kvantumpontos kijelző olyan megjelenítő eszköz, amely kvantumpontokat használ a vörös, zöld és kék fény előállítására. Jelenleg vannak kereskedelmi forgalomban kapható modellek a kvantumpont fénykibocsátó diódákon (QD-LED vagy QD-OLED) alapuló kijelzők számára.
A QLED (az angol quantum dot , "quantum dot" szóból) a Samsung kvantumpontokon LED- es háttérvilágítású LCD-képernyők gyártásának technológiájának marketingneve . Az LG Electronics hasonló technológiája a NanoCell, a Sony - Triluminos [1] , a SHARP - Q-COLOUR, a Hisense - ULED technológiája.
A kvantumpontok olyan kristályok, amelyek áramnak vagy fénynek vannak kitéve. Különböző színeket bocsátanak ki a mérettől és az anyagtól függően, amelyből készültek. A kutatók szerint a kvantumpontos kijelzők akár ötször alacsonyabb energiafogyasztásúak lehetnek, mint a hagyományos LCD -k, és hosszabb élettartamúak is lehetnek, mint az OLED - kijelzők. Azt is állítják, hogy a gyártási költség a fele is lehet az LCD- és OLED-kijelzőké [2] .
Az alkotók szerint alacsonyabb energiafogyasztást biztosít, mint más technológiák, köztük az OLED, és alacsony gyártási költséget biztosít (például az elektronikus papír, az OLED-kijelzők (és bizonyos mértékig az LCD is), amelyek azt állítják, hogy a rugalmas kijelzők fő technológiája ). Ugyanakkor a fényerő és a kontraszt sokkal magasabb, mint a konkurens technológiáké .
A QD Vision kezdeti célja az volt, hogy kvantumpontokból egy teljes televíziót készítsenek, ahelyett, hogy csak háttérvilágításként használnák őket. Egy OLED -eszköz szerkezetét kellett volna felvennie , de emissziós rétegként kvantumpontokat használ [3] . Monokróm fényt bocsátanak ki, ezért hatékonyabbak, mint a fehér fényforrások [4] . A QD-LED kijelzők elektrolumineszcens kvantumpontokat használnak kibocsátó elemekként, amelyeket vékony filmtranzisztorok ( TFT ) aktív mátrixa hajt meg .
Jelenleg csak az elektro-emissziós kijelzők laboratóriumi mintái vannak. Eddig minden kereskedelmi termék fotolumineszcens kvantumpontokat használ a folyadékkristályos kijelzők háttérvilágítására. Mint kiderült, a kvantumpontok használata a tiszta spektrális színek előállítására viszonylag olcsó módja annak, hogy folyadékkristályos mátrixok esetében a természetes színvisszaadást biztosítsuk.
A színes kijelzőkön minden képpont tartalmaz egy piros, zöld és kék alpixelt. Ezek a színek különböző intenzitással kombinálva milliónyi árnyalatot hoznak létre. A kutatók megismételhető vörös, zöld és kék csíkos mintákat tudtak létrehozni a litográfiai leválasztás technikájának többszöri megismétlésével. A csíkokat közvetlenül a vékonyréteg-tranzisztorok mátrixára alkalmazzák. A tranzisztorok amorf indium - gallium - cink -oxidból (IGZnO) készülnek, amely nagyobb elektronmobilitású, és egy elektronikus vezetőképességű félvezető, jobb stabilitással, mint az amorf hidrogénezett szilícium (a-Si) tranzisztorok. Az így kapott kijelző körülbelül 50 mikrométer széles és 10 mikrométer hosszú alpixelekkel rendelkezik , amelyek elég kicsik ahhoz, hogy telefonképernyőkön is használhatók [2] .
A kvantumpontok fényforrásként való használatának ötlete először az 1990-es években alakult ki. .
A 2000-es évek elején a tudósok elkezdték felismerni a kvantumpontokban rejlő lehetőségeket, mint a kijelzők következő generációját. 2004- ben megalapították a QD Vision Laboratory-t (USA, Lexington (Massachusetts) ) a QLED technológia fejlesztésére . Ezt követően az LG Electronics és a Samsung Electronics csatlakozott hozzá .
2011 februárjában a Samsung kutatói bemutatták az első kvantumpontokon alapuló színes kijelző, a QLED fejlesztését. A 4 hüvelykes kijelzőt aktív mátrix hajtotta , ami azt jelenti, hogy minden kvantumpont színes pixel be- és kikapcsolható vékonyréteg tranzisztorral . A kutatók prototípust készítettek üvegen és rugalmas műanyagon. A prototípus elkészítéséhez kvantumpontokból álló oldatréteget visznek fel a szilíciumlemezre, és oldószert permeteznek. A kvantumpontokból álló réteget ezután óvatosan egy fésűfelületű gumibélyegzőbe nyomják, lehúzzák, és üvegre vagy rugalmas műanyagra bélyegzik. Így rakódnak le kvantumpontokból álló csíkok egy hordozóra [5] .
Az erősen mérgező kadmium felhasználása, amelyet főként kvantumpontok előállításához használtak, egy homogén anyag tömegének 0,01%-ára korlátozódik [6] . A Samsung 2015-ben együttműködött a Dow Chemical -lal, hogy megoldja a problémát, indiumot tartalmazó anyagok felhasználásával kadmium helyett [7] . Az LG a Dow Chemical-lal és az LG Chem -mel is együttműködik a kadmiummentes kvantumpont technológia létrehozása érdekében .
Valójában az összes létező, QLED-nek állító kijelző LCD - mátrix kvantumpontos LED-es háttérvilágítással , vagyis egyetlen előnyük az LCD-vel szemben a kiterjesztett színskála . Az elektrolumineszcenciát használó OLED TV -khez képest ( ahol maguk a pixelek kis LED-ek) a QLED TV-k nem rendelkeznek valódi feketével és végtelen kontraszttal, hanem fotolumineszcenciát használnak – a fény újrakibocsátását egy másik frekvenciatartományban. Hasonlóan, a LED TV -k sem elektrolumineszcens sugárzás, mint az OLED, hanem egyfajta háttérvilágítás, ahol a korábban használt hidegkatódos fénycsövek helyett fénykibocsátó diódákból álló panelt (LED) használnak.
A technológiát a QD Vision fejlesztette ki, és a 2013-ban kiadott Sony tévékben használták [8] , TCL Corporation , Hisense (K7100) [9] .
A kék LED fénye egy piros és zöld kvantumpontokkal teli csövön halad át, amelyek fluoreszkálnak és vörös és zöld fényt generálnak. Fehér fény jön ki a csőből, amely az eredeti tiszta kék, tiszta vörös és tiszta zöld keverékéből áll. A kijelző szélein háttérvilágítási csövek vannak elhelyezve [10] .
A név a Samsungé, de a 2017 áprilisában létrehozott QLED Alliance összes tagja használhatja [11] .
A technológiát a Nanosys fejlesztette kiés a SID kiállításon mutatták be2011-ben. Úgy tervezték, hogy javítsa a képernyő színskáláját, fényerejét és kontrasztját. Ezt a technológiát a Samsung , a TCL Corporation , a Hisense , a Philips tévék , az Amazon Kindle Fire HD 7 táblagép és az ASUS Zenbook NX-500 laptopok használják.
Az LCD-paneleknél a kék LED háttérvilágítás és a folyadékkristályos (LCM) réteg közé véletlenszerűen elosztott, két különböző méretű kvantumpontokkal impregnált fólia kerül – az egyik zöld fényt, a másik pirosat bocsát ki. A vörös és a zöld fény elnyeletlen kék fénnyel keveredik, így fehér lesz. Ezután áthalad egy szubpixeles színszűrőn (BEF).
A technológia 2018-ban jelent meg, a QDOG képernyős tévéknek pedig 2019-ben kell megjelenniük. A technológia lehetővé teszi a tévék vékonyabbá és olcsóbbá tételét [13] .
A kvantumpontok egy vékony üveglapra kerülnek, amely fényvezetőként szolgál.
A technológia szükségtelenné teszi a színes mátrixszűrőt. A zöld és piros alpixelek helyett kvantumpontokkal ellátott cellák, kék alpixel helyett egy átlátszó szóróréteget használnak, amely a LED háttérvilágításának kék fényét továbbítja. A módszer bonyolultsága abban rejlik, hogy a kvantumpontokat nagyon közel kell elhelyezni egymáshoz, hogy a kék fény ne jusson át közöttük, és ne zavarja a tiszta színek elérését. A Nanosys a Dic Corporation tintagyártó vállalattal együttműködvemódszert dolgozott ki kvantumpontok tintasugaras nyomtatással történő alkalmazására, amelyet 2017-ben mutattak be [14] .
A technológiát az LG Display 2017-ben a CES -en mutatta be [15] . Lehetővé tette a színskála bővítését és a látószög növelését.
A hagyományos IPS képernyők jellemzően fehér fénykibocsátó dióda (WLED) háttérvilágítással vannak felszerelve, amely lehetővé teszi a színek reprodukálását a szabványos RGB színtérben. A Nano IPS technológiában a nanorészecskékből álló réteget (innen a Nano IPS elnevezést) fehér LED-ekre (és nem egy további fényszóró rétegre, mint a QLED-nél) alkalmazzák - 2 nm-nél kisebb méretű kvantumpontokra. Bizonyos hullámhosszokon elnyelik a fényt, például a sárga és a narancs nem kívánt árnyalataiban, ami javítja a vörös árnyalatok hűségét [16] .
Az LG Electronics kadmiummentes nanoco kvantumpontokat használa Dow Chemical szállítja .
Forgalmazó MMD ( Philips Monitors ) és a QD Vision bejelentette, hogy Kína elindította a világ első kvantumpont monitorát . A monitorokat a hongkongi TPV Technology cég gyártja , amely 2011-2014-ben megvásárolta a Philips márkát [17] . A 27 hüvelykes 276E6ADS monitorról beszélünk, amely a QD Vision technológiának köszönhetően lehetővé teszi, hogy a fogyasztói modellek árán professzionális kijelzők megjelenéséről beszéljünk. A 2015-ös CES -en mutatták be . Az eszköz IPS panelen alapul, 1920x1080 pixeles panelfelbontással, 4 ms válaszidővel és 300 cd/m² maximális fényerővel. A monitor lefedi az Adobe RGB -terület 99%-át [18] .
2013: Sony W900 sorozatú tévék (Ultra HD 55W900 modell) [ 19] és X900 (65X900, 55X900) [8] , Amazon Kindle Fire HDX 7 táblagép [20] .
2014: Az ASUS bemutatta a Zenbook NX500-at a Computexen QDEF (Quantum Dot Enhancement Film) kijelzővel [21] .
2015: TCL Corporation , Hisense , Samsung , LG Electronics tévéi [22] .
2016: Közvetlen képernyős TV-k a Samsung Q9F és Q7F sorozatából (75, 65 és 55 hüvelykes modellek).
2017: Samsung Q7C (49" és 55" és Q8C (55", 65" és 75") hajlított képernyős TV-k, valamint a Samsung CHG90 és CHG70 sorozatú monitorai. A "C" betű a sorozatban azt jelenti, hogy "ívelt" (ívelt). A 2017-es CES-en a Samsung a „SUHD” háttérvilágítási technológiáját „QLED”-re nevezte át [23] . Tévék az LG SJ9500, SJ8500 és SJ8000 sorozatból. Szintén idén jelent meg az Acer Quantum Dot Iconia Tab 10 [24] táblagépe , az Acer Predator X27 játékmonitorok és az ASUS ROG Swift PG27UQ.
2018: ASUS ProArt PA32UC monitor [25] .
Seth Coe-Sullivan, a QD Vision alapítója és vezérigazgatója szerint számos problémát megoldottak a Samsung kutatói és mérnökei, de a legjobb kvantumpontos eszközök nem olyan hatékonyak, mint az OLED-kijelzők. Az élettartam növelése is szükséges, mivel a QLED-kijelzők fényereje 10 000 óra után csökkenni kezd [2] .
| Megjelenítési technológiák | |
|---|---|
| Videó jelenik meg |
|
| Nem videó |
|
| 3D kijelzők |
|
| Statikus |
|
| Lásd még |
|