Kvanttipistenäyttö on näyttölaite, joka tuottaa kvanttipisteillä punaista, vihreää ja sinistä valoa. Tällä hetkellä on olemassa kaupallisia malleja näytöistä, jotka perustuvat kvanttipistevalodiodeihin (QD-LED tai QD-OLED).
QLED ( englanniksi quantum dot , "quantum dot") on Samsungin kvanttipisteillä valaistujen LED-taustavalaistujen LCD-näyttöjen valmistustekniikan markkinointinimi . LG Electronicsin samanlainen tekniikka on nimeltään NanoCell, Sony - Triluminos [1] , SHARP - Q-COLOUR, Hisense - ULED.
Kvanttipisteet ovat kiteitä, jotka hehkuvat altistuessaan virralle tai valolle. Ne säteilevät eri värejä koosta ja materiaalista riippuen, josta ne on valmistettu. Tutkijoiden mukaan kvanttipistenäytöillä voi olla jopa viisi kertaa pienempi virrankulutus kuin perinteisillä LCD -näytöillä ja pidempi käyttöikä kuin OLED - näytöillä. Väitetään myös, että valmistuskustannukset voivat olla puolet LCD- ja OLED-näyttöjen [2] kustannuksista .
Tekijöiden mukaan se tarjoaa pienemmän energiankulutuksen kuin muut tekniikat, mukaan lukien OLED, ja alhaiset tuotantokustannukset (kuten elektroninen paperi, OLED-näytöt (ja jossain määrin myös LCD), väittää olevansa pääteknologia joustavissa näytöissä ). Samaan aikaan kirkkaus ja kontrasti ovat paljon korkeammat kuin kilpailevilla teknologioilla .
QD Visionin alkuperäinen tavoite oli koko televisionäytön tekeminen kvanttipisteistä sen sijaan, että niitä käytettäisiin vain taustavalona. Sen piti ottaa OLED -laitteen rakenne , mutta käyttää kvanttipisteitä emissiokerroksena [3] . Ne tuottavat yksiväristä valoa ja ovat siksi tehokkaampia kuin valkoiset valonlähteet [4] . QD-LED-näytöt käyttävät elektroluminoivia kvanttipisteitä emittoivina elementteinä, joita ohjaa ohutkalvotransistorien ( TFT ) aktiivinen matriisi .
Tällä hetkellä sähkösäteilynäytöistä on vain laboratorionäytteitä. Toistaiseksi kaikki kaupalliset tuotteet käyttävät fotoluminoivia kvanttipisteitä nestekidenäyttöjen taustavalaistukseen. Kuten kävi ilmi, kvanttipisteiden käyttö puhtaan spektrivärin saamiseksi on suhteellisen halpa tapa tarjota lähelle luonnollista värintoistoa nestekidematriiseille.
Värinäytöissä jokainen pikseli sisältää punaisen, vihreän ja sinisen alipikselin. Näitä värejä yhdistetään eri voimakkuuksilla miljoonien sävyjen luomiseksi. Tutkijat pystyivät luomaan toistettavia punaisia, vihreitä ja sinisiä raitoja kuvioita toistamalla litografista pinnoitustekniikkaa monta kertaa. Nauhat levitetään suoraan ohutkalvotransistorien matriisiin. Transistorit on valmistettu amorfisesta indium - gallium - sinkkioksidista ( IGZnO), jolla on suurempi elektronien liikkuvuus ja joka on elektronisen johtavuuden tyyppinen puolijohde, jolla on parempi stabiilisuus kuin amorfisilla hydratuilla piitransistoreilla (a-Si). Tuloksena olevassa näytössä on noin 50 mikrometriä leveitä ja 10 mikrometriä pitkiä alipikseleitä , jotka ovat riittävän pieniä käytettäväksi puhelimen näytöissä [2] .
Ajatus kvanttipisteiden käyttämisestä valonlähteenä kehitettiin ensimmäisen kerran 1990-luvulla. .
2000-luvun alussa tiedemiehet alkoivat ymmärtää kvanttipisteiden koko potentiaalia seuraavan sukupolven näyttöinä. Vuonna 2004 QD Vision Laboratory (USA, Lexington (Massachusetts) ) perustettiin kehittämään QLED- teknologiaa . Sen jälkeen liittyivät LG Electronics ja Samsung Electronics .
Helmikuussa 2011 Samsungin tutkijat esittelivät ensimmäisen kvanttipisteisiin perustuvan täysvärinäytön - QLED - kehityksen. 4 tuuman näyttöä ohjasi aktiivinen matriisi , mikä tarkoittaa, että jokainen kvanttipisteväripikselin voi kytkeä päälle ja pois päältä ohutkalvotransistorilla . Tutkijat tekivät prototyypin lasille ja joustavalle muoville. Prototyypin luomiseksi piilevylle levitetään kerros kvanttipisteliuosta ja ruiskutetaan liuotinta. Kvanttipistekerros puristetaan sitten varovasti kampapintaiseksi kumileimaksi, kuoritaan pois ja meistetään lasille tai joustavalle muoville. Näin kvanttipistejuovia kerrostetaan alustalle [5] .
Erittäin myrkyllisen kadmiumin käyttö, jota käytettiin pääasiassa kvanttipisteiden valmistuksessa, on rajoitettu 0,01 painoprosenttiin homogeenisesta materiaalista [6] . Samsung teki yhteistyötä Dow Chemicalin kanssa vuonna 2015 ratkaistakseen ongelman käyttämällä indiumia sisältäviä materiaaleja kadmiumin sijaan [7] . LG tekee myös yhteistyötä Dow Chemicalin ja LG Chemin kanssa kadmiumittoman kvanttipisteteknologian luomiseksi .
Kaikki olemassa olevat näytöt, jotka väittävät olevansa QLED, ovat itse asiassa LCD -matriisia kvanttipiste- LED-taustavalolla , eli niiden ainoa etu LCD-näyttöön verrattuna on laajennettu väriskaala . Verrattuna elektroluminesenssia käyttäviin OLED - televisioihin ( joissa pikselit ovat pieniä LEDejä) QLED-televisioissa ei ole todellista mustaa ja ääretöntä kontrastia, vaan ne käyttävät fotoluminesenssia - valon uudelleenlähettämistä eri taajuusalueella. Vastaavasti LED-televisiot eivät myöskään ole elektroluminoivaa säteilyä kuten OLED, vaan taustavalo, jossa käytetään LED-paneelia aiemmin käytettyjen kylmäkatodiloistelamppujen sijaan.
Tekniikan on kehittänyt QD Vision, ja sitä käytettiin vuonna 2013 julkaistuissa Sony -televisioissa [8] , TCL Corporation , Hisense (K7100) [9] .
Sinisen LEDin valo kulkee putken läpi, joka on täytetty punaisilla ja vihreillä kvanttipisteillä, jotka fluoresoivat ja tuottavat punaista ja vihreää valoa. Putkesta tulee valkoista valoa, joka koostuu alkuperäisen puhtaan sinisen, puhtaan punaisen ja puhtaan vihreän sekoituksesta. Taustavaloputket on sijoitettu näytön reunoihin [10] .
Nimi kuuluu Samsungille, mutta sen saavat käyttää kaikki huhtikuussa 2017 perustetun QLED-allianssin jäsenet [11] .
Teknologian on kehittänyt Nanosysja esiteltiin SID -näyttelyssävuonna 2011. Se on suunniteltu parantamaan näytön väriskaalaa, kirkkautta ja kontrastia. Tätä tekniikkaa käytetään Samsungissa , TCL Corporationissa , Hisensessä , Philips-televisioissa , Amazon Kindle Fire HD 7 -tabletissa, ASUS Zenbook NX-500 -kannettavissa tietokoneissa.
LCD-paneeleissa sinisen LED-taustavalon ja nestekidekerroksen (LCM) väliin lisätään satunnaisesti jakautuneilla kahden erikokoisilla kvanttipisteillä kyllästetty kalvo - toinen lähettää vihreää valoa, toinen punaista. Punainen ja vihreä valo sekoitetaan imeytymättömän sinisen valon kanssa valkoiseksi. Sitten se kulkee osapikselin värisuodattimen (BEF) läpi.
Tekniikka ilmestyi vuonna 2018, ja QDOG-näytöillä varustettujen televisioiden pitäisi ilmestyä vuonna 2019. Teknologian avulla televisioista voidaan tehdä ohuempia ja halvempia [13] .
Kvanttipisteet kerrostetaan ohuelle lasilevylle, joka toimii valonohjaimena.
Tekniikka eliminoi värimatriisisuodattimen tarpeen. Vihreän ja punaisen osapikselin sijasta käytetään kvanttipisteillä varustettuja soluja, sinisen alipikselin sijaan läpinäkyvää sirontakerrosta, joka välittää sinistä valoa LED-taustavalosta. Menetelmän monimutkaisuus on siinä, että kvanttipisteet on sijoitettava hyvin lähelle toisiaan, jotta sininen valo ei kulje niiden välillä eikä häiritse puhtaiden värien saamista. Nanosys yhteistyössä mustevalmistaja Dic Corporationin kanssakehitti menetelmän kvanttipisteiden levittämiseen mustesuihkutulostuksella, joka esiteltiin vuonna 2017 [14] .
LG Display esitteli tekniikan vuonna 2017 CES :ssä [15] . Se mahdollisti värivalikoiman laajentamisen ja katselukulman kasvattamisen.
Perinteiset IPS-näytöt on tyypillisesti varustettu WLED-taustavalolla, jonka avulla ne voivat toistaa värejä tavallisessa RGB-väriavaruudessa. Nano IPS -tekniikassa nanohiukkasten kerros (sitä nimi Nano IPS) levitetään valkoisiin LEDeihin (eikä ylimääräiseen valoa sirottavaan kerrokseen, kuten QLED:ssä) - kvanttipisteisiin, joiden koko on alle 2 nm. Ne absorboivat valoa tietyillä aallonpituuksilla, kuten ei-toivottuja keltaisen ja oranssin sävyjä, mikä parantaa punaisten sävyjen tarkkuutta [16] .
LG Electronics käyttää kadmiumittomia Nanoco Quantum Dots -pisteitätoimittaa Dow Chemical .
Jakelija MMD ( Philips Monitors ) ja QD Vision ilmoittivat, että Kiina on käynnistänytmaailman ensimmäisen kvanttipistenäytön . Näytöt on valmistanut hongkongilainen TPV Technology , joka osti Philips - brändin vuosina 2011-2014 [17] . Puhumme 27 tuuman 276E6ADS-näytöstä, joka QD Vision -tekniikan ansiosta antaa meille mahdollisuuden puhua ammattimaisten näyttöjen syntymisestä kuluttajamallien hinnalla. Se esiteltiin CES 2015 -tapahtumassa. Laite perustuu IPS-paneeliin, paneelin resoluutio on 1920x1080 pikseliä, vasteaika 4 ms ja maksimikirkkaus 300 cd/m². Näyttö kattaa 99 % Adobe RGB -tilasta [18] .
2013: Sony W900 -sarjan televisiot (Ultra HD 55W900 malli) [ 19] ja X900 (65X900, 55X900) [8] , Amazon Kindle Fire HDX 7 -tabletti [20] .
2014: ASUS esitteli Zenbook NX500:n Computexissa QDEF-näytöllä (Quantum Dot Enhancement Film) [21] .
2015: TCL Corporationin , Hisensen , Samsungin , LG Electronicsin televisiot [22] .
2016: Suoranäyttöiset televisiot Samsungin Q9F- ja Q7F-sarjoista (75, 65 ja 55 tuuman mallit).
2017: Samsung Q7C (49" ja 55" ja Q8C (55", 65" ja 75") kaarevat televisiot ja Samsungin CHG90- ja CHG70-sarjan näytöt. Kirjain "C" sarjassa tarkoittaa "kaarevaa" (kaarevaa). CES 2017 -messuilla Samsung nimesi taustavaloteknologiansa uudelleen "SUHD"ksi "QLED" [23] . TV:t LG SJ9500, SJ8500 ja SJ8000 sarjoista. Myös tänä vuonna on ilmestynyt Acerin Quantum Dot Iconia Tab 10 [24] -tabletti , Acer Predator X27 -pelinäytöt ja ASUS ROG Swift PG27UQ.
2018: ASUS ProArt PA32UC -näyttö [25] .
QD Visionin perustajan ja toimitusjohtajan Seth Coe-Sullivanin mukaan Samsungin tutkijat ja insinöörit ovat ratkaisseet monet ongelmat, mutta parhaat kvanttipistelaitteet eivät ole yhtä tehokkaita kuin OLED-näytöt. On myös tarpeen pidentää käyttöikää, koska QLED-näyttöjen kirkkaus alkaa laskea 10 000 tunnin kuluttua [2] .
| Näyttötekniikat _ | |
|---|---|
| Video näyttää |
|
| Ei-video |
|
| 3D-näytöt |
|
| Staattinen | |
| Katso myös |
|