Реклама показывается только незарегистрированным пользователям. Вход или Регистрация

Что такое экран на квантовых точках (Quantum dot display)

Помощь новичкам, часто задаваемые вопросы и ответы по телевизорам LG на webOS. Новичкам читать обязательно.

Что такое экран на квантовых точках (Quantum dot display)

Сообщение Архивариус » 27 ноя 2016, 16:13

Экран на квантовых точках (Quantum dot display)


Мы уже более или менее привыкли, что телевизоры либо светятся сами собой (кинескопные и плазменные), либо используют подсветку в виде различных ламп и светодиодов. Но прогресс не стоит на месте, и вот на смену им идут телевизоры на квантовых точках (QD-LED, QLED).

Квантовые точки в коллоидных растворах

Квантовая не-точка

Что же собой представляет квантовая точка? На самом деле, называть эти объекты точками — некоторое преувеличение (точнее, "преуменьшение").

Квантовые точки (Quantum Dots или сокращённо QD) представляют собой нанокристаллы полупроводников. То есть кристаллики настолько маленькие (от 2 до 100 нанометров в поперечнике), что различные квантовые эффекты проявляются в нём, что называется, "в полный рост".

В каком-то смысле, можно говорить, что нанокристалл начинает вести себя как единый атом, по крайней мере, как и атом, он может излучать свет не какой попало, а лишь определённой длины волны. Но если у атома эти самые "разрешённые" длины волн определяются природой самого атома (его энергетическими состояниями), то в квантовых точках их можно регулировать размерами кристалла. Подобно акустическим камертонам кристаллы излучают свет в зависимости от своих размеров: большие кристаллы излучают более длинные волны — допустим, красного цвета, кристаллы поменьше — зелёного. А самые маленькие — синего. Именно это свойство квантовых точек и привлекает учёных и инженеров: достаточно научиться выращивать кристаллики заданных размеров, и мы получим почти идеальный источник чистого света заданной длины волны.



Светятся квантовые точки за счёт явления люминесценции, как и известные в технике люминофоры, использовавшиеся, например, в кинескопных и плазменных телевизорах, а также в люминесцентных лампах (не зря они так называются!).

Люминесценция — это излучение света в ответ на внешнее возбуждение. В кинескопе люминофор возбуждался потоком электронов, в плазменных панелях и лампах дневного света — ультрафиолетовым излучением газового разряда. Точно так же и квантовые точки: они могут возбуждаться светом или электрическим током, но в ответ всегда будут светить "правильным", как говорят физики, монохромным светом.

Собственно, сегодня перед химиками стоит последняя, но чрезвычайно важная и сложная задача – организовать массовое производство дешёвых квантовых точек с наперёд заданными параметрами.

Экраны на квантовых точках

Справедливости ради, следует сказать, что впервые о квантовых точках и дисплеях на их основе заговорили довольно давно. Так, первые лабораторные образцы подобных экранов корейская компания Samsung продемонстрировала ещё в 2011 году. И в этих 4-дюймовых экранчиках пикселы были построены из самих квантовых точек, как органические светодиоды в OLED-панели. Увы, пока эти образцы так и остались "игрушками" учёных и инженеров.

Но не всё так уныло, как может показаться! В 2013 году компания Sony представила на рынке свой флагманский телевизор KD-65X9000A, в котором использовались квантовые точки. А на выставке CES 2015 нас ждала целая вереница новинок, в которых активно используются квантовые точки, от корейских LG и Samsung, а также от китайской TCL (первый образец был показан на выставке IFA2014 в Берлине).


Здесь следует отметить, что все эти новинки представляют собой обычные ЖК-телевизоры, в которых квантовым точкам отводится лишь роль подсветки. Фактически, квантовые точки наносятся на специальную тонкую плёнку, которая устанавливается позади ЖК-матрицы. Подсветка из голубых светодиодов подсвечивает её и квантовые точки начинают ярко люминесцировать. Одного этого оказывается достаточно, чтобы существенно улучшить контрастность и расширить цветовой охват ЖК-телевизоров.

Основная проблема современных ЖК-телевизоров со светодиодной подсветкой (LED) заключается в том, что белый свет светодиодов не является по-настоящему белым. И особенно ярко это проявляется при пропускания его через светофильтры (для получения цветного пикселя из трёх субпикселей RGB): цветовые компоненты имеют сильно разную интенсивность, так что обеспечить точную цветопередачу оказывается очень сложно.

В случае же квантовых точек, их можно построить такими, что они будут точно попадать в "окно прозрачности" красного и зелёного светофильтров и светить с одинаковой силой. Синяя квантовая точка оказывается не нужна при использовании синего светодиода подсветки. В результате пиксель на экране телевизора будет иметь в точности тот цвет, какой и требовалось получить, причём с минимальными потерями света на фильтрах. То есть яркость экрана будет максимально возможной, а это наилучшим образом скажется на контрастности.


Впрочем, компания LG не разделяет всеобщего энтузиазма по поводу QD-телевизоров, считая, что они являются просто очередным этапом на пути развития ЖК-телевизоров. Да, корейская компания организует производство моделей на квантовых точках и на CES2016 было представлено несколько новых моделей, но это лишь вопрос сиюминутной конкурентной борьбы. В LG уверены, что будущее телевидения за OLED-телевизорами, которые обеспечивают ещё лучшую яркость, контрастность и широту цветового охвата. Кроме того, благодаря отсутствию подсветки, многочисленных слоёв светофильтров, той самой плёнки с квантовыми точками и т.д. OLED-модели могут быть удивительно тонкими (как, например, телевизор-обои толщиной меньше миллиметра).

Источник: _https://www.mediamarkt.ru/blog/2015/01/20/likbez-kvantovye-tochki/
Архивариус

 
Сообщения: 3369
Зарегистрирован: 29 июл 2010, 16:22
Благодарил (а): 296 раз.
Поблагодарили: 392 раз.
Телевизор: LG 55UB950 24MT57S

Что такое экран на квантовых точках (Quantum dot display)

Спонсор » 27 ноя 2016, 16:13

Реклама показывается только незарегистрированным пользователям. Войти или Зарегистрироваться
Спонсор

 
Сообщения: 100
Зарегистрирован: 15 июл 2014, 14:43
Благодарил (а): 0 раз.
Поблагодарили: 0 раз.

Re: Что такое экран на квантовых точках (Quatum dot display)

Сообщение Архивариус » 27 ноя 2016, 16:22

Квантовые точки (Quantum dot LED) — технология производства дисплеев


Квантовые точки — это крошечные кристаллы, излучающие свет с точно регулируемым цветовым значением. Технология Quantum dot LED существенно повышает качество изображения, не влияя при этом на конечную стоимость устройств, в теории :).

quantum dots 1.jpg
Квантовые точки
quantum dots 1.jpg (15.56 КБ) Просмотров: 1322


Обычные жидкокристаллические телевизоры могут охватывать лишь 20–30% цветового диапазона, который способен воспринимать человеческий глаз. Изображение на OLED-экране обладает большой реалистичностью, но данная технология не ориентирована на массовое производство больших диагоналей дисплеев. Кто следит за рынком телевизоров, помнит, что еще в начале 2013 года Sony представила первый телевизор на основе квантовых точек (Quantum dot LED, QLED). Крупные производители телевизоров выпустят модели телевизоров на квантовых точках в этом году, Samsung их уже представил в России под названием SUHD, но об этом в конце статьи. Давайте узнаем, чем отличаются дисплеи, произведенные по QLED технологии, от уже привычных ЖК-телевизоров.

В ЖК-телевизорах отсутствуют чистые цвета

Ведь жидкокристаллические дисплеи состоят из 5 слоев: источником является белый свет, излучаемый светодиодами, который проходит через несколько поляризационных фильтров. Фильтры, расположенные спереди и сзади, в совокупности с жидкими кристаллами управляют проходящим световым потоком, понижая или повышая его яркость. Это происходит благодаря транзисторам пикселей, влияющие на количество света, проходимое через светофильтры (красный, зеленый, синий). Сформированный цвет этих трех субпикселей, на которые наложены фильтры, дает определенное цветовое значение пикселя. Смешение цветов происходит довольно "гладко", но получить таким образом чистый красный, зеленый или синий попросту невозможно. Камнем преткновения выступают фильтры, которые пропускают не одну волну определенной длины, а целый ряд различных по длине волн. К примеру, через красный светофильтр проходит также оранжевый свет.


Светодиод излучает свет при подаче на него напряжения. Благодаря этому электроны (e) переходят из материала N-типа в материал P-типа. Материал N-типа содержит атомы с избыточным количеством электронов. В материале P-типа присутствуют атомы, которым не хватает электронов. При попадании в последний избыточных электронов они отдают энергию в виде света. В обычном полупроводниковом кристалле это, как правило, белый свет, образуемый множеством волн различной длины. Причина этого заключается в том, что электроны могут находиться на различных энергетических уровнях. В результате полученные фотоны (P) имеют различную энергию, что выражается в различной длине волн излучения.

Стабилизация света квантовыми точками

В телевизорах QLED в качестве источника света выступают квантовые точки — это кристаллы размером лишь несколько нанометров. При этом необходимость в слое со светофильтрами отпадает, поскольку при подаче на них напряжения кристаллы излучают свет всегда с четко определенной длиной волны, а значит, и цветовым значением. Данный эффект достигается мизерными размерами квантовой точки, в которой электрон, как и в атоме, способен передвигаться лишь в ограниченном пространстве. Как и в атоме, электрон квантовой точки может занимать только строго определенные энергетические уровни. Благодаря тому что эти энергетические уровни зависят в том числе и от материала, появляется возможность целенаправленной настройки оптических свойств квантовых точек. К примеру, для получения красного цвета используют кристаллы из сплава кадмия, цинка и селена (CdZnSe), размеры которых составляют около 10–12 нм. Сплав кадмия и селена подходит для желтого, зеленого и синего цветов, последний можно также получить при использовании нанокристаллов из соединения цинка и серы размером 2–3 нм.

quantum dots 3.jpg
quantum dots 3.jpg (11.34 КБ) Просмотров: 1322

Массовое производство синих кристаллов очень сложное и затратное, поэтому представленный в 2013 году компанией Sony телевизор не являлся "породистым" QLED-телевизором на основе квантовых точек. В задней части производимых их дисплеев располагается слой синих светодиодов, свет которых проходит через слой красных и зеленых нанокристаллов. В результате они, по сути, заменяют распространенные в настоящее время светофильтры. Благодаря этому цветовой охват в сравнении с обычными ЖК-телевизорами увеличивается на 50%, однако не дотягивает до уровня "чистого" QLED-экрана. Последние помимо более широкого цветового охвата обладают еще одним преимуществом: они позволяют экономить энергию, так как необходимость в слое со светофильтрами отпадает. Благодаря этому передняя часть экрана в QLED-телевизорах еще и получает больше света, чем в обычных телевизорах, которые пропускают лишь около 5% светового потока.

Компания LG использует только экологичные материалы при создании своей продукции, исключив в отличие от других производителей главный недостаток квантовых точек — использования кадмия, который загрязняет окружающую среду.

_https://mediapure.ru/matchast/kvantovye-tochki-quantum-dot-led-novaya-texnologiya-proizvodstva-displeev/
Архивариус

 
Сообщения: 3369
Зарегистрирован: 29 июл 2010, 16:22
Благодарил (а): 296 раз.
Поблагодарили: 392 раз.
Телевизор: LG 55UB950 24MT57S

Re: Что такое экран на квантовых точках (Quantum dot display)

Сообщение Архивариус » 29 мар 2017, 19:15

Почти всё, что нужно знать про квантовые точки, текущее их использование и прогноз по следующим этапам, включая самосветящиеся квантовые точки, есть вот в этом интервью с директором конторы которая эти квантовые точки всем и продаёт.
Вроде крайне толково и по делу говорит, настоятельно рекомендуется послушать.
Архивариус

 
Сообщения: 3369
Зарегистрирован: 29 июл 2010, 16:22
Благодарил (а): 296 раз.
Поблагодарили: 392 раз.
Телевизор: LG 55UB950 24MT57S


Вернуться в webOS-телевизоры - Помощь



 


  • Похожие темы
    Ответы
    Просмотры
    Последнее сообщение

Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и гости: 0