211service.com
První plnobarevný displej s kvantovými body
Výzkumníci ze společnosti Samsung Electronics vyrobili první plně barevný displej, který využívá kvantové body. Kvantové displeje slibují, že budou jasnější, levnější a energeticky účinnější než ty, které se nacházejí v dnešních mobilních telefonech a MP3 přehrávačích.
Světlé a ohebné: Barevné kvantové tečky a oxidové tenkovrstvé tranzistory spolupracují v tomto novém prototypu displeje s aktivní maticí.
Čtyřpalcový displej Samsung se ovládá pomocí aktivní matice, což znamená, že každý z jeho barevných kvantových bodů je zapínán a vypínán pomocí tenkovrstvého tranzistoru. Výzkumníci vyrobili prototyp na skle i na pružném plastu, jak bylo uvedeno v Fotonika přírody tento týden. Přeměnili jsme vědeckou výzvu ve skutečný technologický úspěch, říká Jong Min Kim, člen týmu Samsung Advanced Institute of Technology .
Kvantové tečky jsou polovodičové nanokrystaly, které svítí, když jsou vystaveny proudu nebo světlu. Vyzařují různé barvy v závislosti na jejich velikosti a materiálu, ze kterého jsou vyrobeny. Jejich jasné, čisté barvy a nízká spotřeba energie je činí velmi přitažlivými pro displeje. Většina počítačových monitorů a televizorů používá energeticky náročné displeje s tekutými krystaly (LCD). Displeje s organickými diodami vyzařujícími světlo (OLED) jsou brilantnější a energeticky účinnější, ale jsou omezeny na malé přístroje, protože jsou příliš drahé pro televizní obrazovky a jejich organické materiály mají omezenou životnost.
Kvantové displeje by spotřebovaly méně než pětinu energie LCD, říká výzkumník společnosti Samsung Tae-Ho Kim. Slibují, že budou jasnější a déle vydrží než OLED. A co víc, mohly by být vyrobeny za méně než polovinu toho, co stojí výroba LCD nebo OLED obrazovek.
Tento potenciál upoutal pozornost velkých výrobců displejů kromě Samsungu. LG Display spolupracuje s MIT spinoff QD Vision k vývoji kvantových teček.
Při výrobě prototypu začnou výzkumníci Samsungu nanesením roztoku kvantových teček na křemíkovou desku a odpařením rozpouštědla. Poté jemně vtlačí gumové razítko s vroubkovaným povrchem do vrstvy kvantových teček, sloupnou je a poté přitisknou na požadovaný skleněný nebo plastový substrát. Tím se na substrát přenesou pruhy kvantových teček.
V barevném zobrazení obsahuje každý pixel červený, zelený a modrý subpixel. Tyto barvy se kombinují v různé intenzitě a vytvářejí miliony barev. Pomocí techniky razítkování znovu a znovu mohou vědci vytvořit opakovaný vzor červených, zelených a modrých pruhů.
Přenášejí proužky přímo na pole tenkovrstvých tranzistorů. Tranzistory jsou vyrobeny z amorfního oxidu hafnia-indium-zinku, které poskytují vyšší a stabilnější proud než běžné amorfní-křemíkové tranzistory. Výsledný displej má subpixely, které jsou asi 50 mikrometrů široké a 100 mikrometrů dlouhé, dostatečně malé pro použití na obrazovkách mobilních telefonů.
Toto je silná ukázka, říká Seth Coe-Sullivan, spoluzakladatel a technologický ředitel společnosti QD Vision. Jednotlivé technologické prvky nemusí být nutně nové. Samsung rozhodně udělal spoustu dobrého inženýrství, aby dal všechny části dohromady působivým způsobem.
Varuje však, že je třeba vyřešit mnohem více výzkumných a technických problémů a že kvantové tečky jsou ještě nejméně tři roky od komercializace. Nejlepší zařízení s kvantovými tečkami stále nejsou tak energeticky efektivní jako OLED. Potřebují také vydržet déle – právě teď začnou ztrácet jas asi po 10 000 hodinách. A konečně, výzkumníci budou muset vyvinout způsoby, jak je vyrábět s nízkými náklady a ve velkém měřítku.