Дисплей на квантовых точках

Квантовые точки облученные ультрафиолетовым светом. Различные размеры квантовых точек излучают различные цвета.

Для создания прототипа на кремниевую плату наносится слой раствора квантовых точек и напыляется растворитель. Затем в слой квантовых точек аккуратно запрессовывается резиновый штамп с гребенчатой поверхностью, отделяется и штампуется на стекло или гибкий пластик. Так осуществляется нанесение полосок квантовых точек на подложку. В цветных дисплеях каждый пиксель содержит красный, зеленый или синий субпиксель. Эти цвета комбинируются с различной интенсивностью для получения миллионов оттенков. Исследователи смогли создать повторяемые образцы из красных, зеленых и синих полосок, многократно используя технологию штамповки. Полоски наносятся непосредственно на матрицу тонкопленочных транзисторов. Транзисторы сделаны из аморфного гафний-индий-цинкового оксида, способного проводить более высокие токи и обладающего большей стабильностью, чем обычные аморфные кремниевые (a-Si) транзисторы. В результате дисплей имеет субпиксели около 50 микрометров в ширину и 10 микрометров в длину, достаточно малого размера, чтобы было возможно использовать их в экранах телефонов.

По заявлению Сэта Коу-Салливана (Seth Coe-Sullivan), основателя и руководителя компании QD Vision, множество проблем было решено исследователями и инженерами фирмы Samsung, однако лучшие устройства на квантовых точках не столь эффективные как дисплеи на основе органических светодиодов. Также необходимо увеличить срок службы, так как яркость QLED дисплеев начинает уменьшаться спустя 10000 часов.

История

Идея использования квантовых точек в качестве источника света впервые была разработана в 1990-х годах. В начале 2000-х, ученые начали понимать весь потенциал квантовых точек в качестве следующего поколения дисплеев.

Примечания

Wikimedia Foundation . 2010 .

Смотреть что такое "Дисплей на квантовых точках" в других словарях:

У этого термина существуют и другие значения, см. Дисплей (значения). Монохромный дисплей телефона … Википедия

Часы с ЖК дисплеем … Википедия

Трансфлективный жидкокристаллический дисплей (монитор) это жидкокристаллический дисплей, который как отражает свет, так и испускает его (светится самостоятельно). Термин образован от английских слов «пропускать» и «отражать» (transflective … Википедия

- (англ. Surface conduction electron Emitter display) дисплей с электронной эмиссией за счёт поверхностной проводимости. Название SED используется компаниями Canon и Toshiba. Аналогичные дисплеи, создаваемые компаниями Sony и AU… … Википедия

- (ELD) тип дисплея, созданный из слоя электролюминесцентного материала, состоящего из специально обработанных кристаллов фосфора или GaAs между двумя слоями проводника (между тонким алюминиевым электродом и прозрачным электродом). При… … Википедия Википедия

- «Качающаяся» стереоскопия. Технология GIF анимации позволяет создать ощущение объёма даже при монокулярном зрении. Похожий механизм восприятия объёма реализует и природа например, куры, качая головой, обеспечивают высококачественное… … Википедия

На этой неделе компания Samsung представила несколько игровых мониторов, матрицы которых выполнены по технологии квантовых точек (QLED). Чем эта технология отличается от других и стоит ли покупать такие мониторы?

Samsung будет выпускать изогнутые мониторы модели CH711 с экраном 27 и 31,5 дюйма, оба с разрешением 2560×1440 пикселей, 178-градусным углом обзора и 125-процентным охватом спектра sRGB. Для Samsung это не первые мониторы с квантовыми точками, хотя компания до сих пор в основном использует в своих мониторах и телевизорах технологии PLS (аналог IPS) и OLED. Первые мониторы Samsung с квантовыми точками были представлены в сентябре 2016 года на выставке IFA в Берлине, а модель CH711 будет продемонстрирована в начале января 2017 года на CES в Лас-Вегасе.

Стоимость мониторов с QLED-матрицами довольно высокая: CFG70 с 27-дюймовым экраном стоит 450 долларов, а CF791 с 34-дюймовым экраном - 1000 долларов.

По словам Samsung, экраны на квантовых точках лишены недостатков матриц, созданных на основе других технологий, хотя и не обладают таким глубоким чёрным цветом, как OLED-мониторы.

Технологию QLED следует считать разновидностью LCD, поскольку в ней тоже используется светодиодная подсветка, хотя диоды созданы на основе квантовых точек. До сих пор ни одному производителю не удалось создать матрицу, которая состояла бы только из квантовых точек и не содержала светодиоды, однако такие экраны могут появиться в будущем.

Квантовые точки - это полупроводниковые нанокристаллы, которые светятся, когда подвергаются воздействию тока. Они излучают различные цвета в зависимости от их размера и материала, из которого они изготовлены. По словам исследователей, дисплеи могут потреблять в пять раз меньше энергии в сравнении с обычными ЖК-дисплеями, а также обладают более продолжительным сроком службы по сравнению с OLED-дисплеями. Стоимость производства QLED-матриц может быть вдвое ниже стоимости изготовления ЖК- и OLED-дисплеев.

Идея использования квантовых точек в качестве источника света впервые была предложена в 1990-х годах, однако первый прототип QLED-экрана был создан компанией Samsung лишь в 2011 году. Ещё несколько лет назад считалось, что дисплеи на основе этой технологии неоправданно сложны в производстве, поскольку требуют опасного для людей кадмия. Сейчас эта проблема решена - опасными процессами занимаются химические компании.

Сейчас производством мониторов на квантовых точках занимается преимущественно Samsung, однако первый коммерчески доступный дисплей на основе этой технологии был выпущен гонконгской компанией TPV Technology под брендом Philips - модель 276E6ADS с 27-дюймовой FullHD-панелью. Ажиотажа вокруг технологии QLED не наблюдается. По всей видимости, она мало кого интересует и вряд ли можно считать её перспективной.

4 декабря 2016 в 22:35

Квантовые точки и зачем их ставят

• Квантовые технологии ,
• Мониторы и ТВ

Доброе время суток, Хабражители! Я думаю многие заметили, что все чаще и чаще стала появляться реклама о дисплеях основанных на технологии квантовых точек, так называемые QD – LED (QLED) дисплеи и несмотря на то, что на данный момент это всего лишь маркетинг. Аналогично LED TV и Retina это технология создания дисплеев LCD, использующая в качестве подсветки светодиоды на основе квантовых точек.

Ваш покорный слуга решил все же разобраться что такое квантовые точки и с чем их едят.

Вместо введения

Квантовая точка - фрагмент проводника или полупроводника, носители заряда (электроны или дырки) которого ограничены в пространстве по всем трём измерениям. Размер квантовой точки должен быть настолько мал, чтобы квантовые эффекты были существенными. Это достигается, если кинетическая энергия электрона заметно больше всех других энергетических масштабов: в первую очередь больше температуры, выраженной в энергетических единицах. Квантовые точки были впервые синтезированы в начале 1980-х годов Алексеем Екимовым в стеклянной матрице и Луи Е. Брусом в коллоидных растворах. Термин «квантовая точка» был предложен Марком Ридом.

Энергетический спектр квантовой точки дискретен, а расстояние между стационарными уровнями энергии носителя заряда зависит от размера самой квантовой точки как - ħ/(2md^2), где:

1. ħ - приведённая постоянная Планка;
2. d - характерный размер точки;
3. m - эффективная масса электрона на точке

Если же говорить простым языком то квантовая точка - это полупроводник, электрические характеристики которого зависят от его размера и формы.

Например, при переходе электрона на энергетический уровень ниже, испускается фотон; так как можно регулировать размер квантовой точки, то можно и изменять энергию испускаемого фотона, а значит, изменять цвет испускаемого квантовой точкой света.

Типы квантовых точек

Различают два типа:

• эпитаксиальные квантовые точки;
• коллоидные квантовые точки.

По сути они названы так по методам их получения. Подробно говорить о них не буду в силу большого количества химических терминов (гугл в помощь) . Добавлю только, что при помощи коллоидного синтеза можно получать нанокристаллы, покрытые слоем адсорбированных поверхностно-активных молекул. Таким образом, они растворимы в органических растворителях, после модификации - также в полярных растворителях.

Конструкция квантовых точек

Обычно квантовой точкой является кристалл полупроводника, в котором реализуются квантовые эффекты. Электрон в таком кристалле чувствует себя как в трех мерной потенциальной яме и имеет много стационарных уровней энергии. Соответственно при переходе с одного уровня на другой квантовой точкой может излучать фотон. При всем при этом переходами легко управлять меняя размеры кристалла. Возможно также перекинуть электрон на высокий энергетический уровень и получать излучение от перехода между более низколежащими уровнями и как следствия получаем люминесценцию. Собственно, именно наблюдение данного явления и послужило первым наблюдением квантовых точек.

Теперь о дисплеях

История полноценных дисплеев началась в феврале 2011 года, когда Samsung Electronics представили разработки полноцветного дисплея на основе квантовых точек QLED. Это был 4-х дюймовый дисплей управляемый активной матрицей, т.е. каждый цветной пиксель с квантовой точкой может включаться и выключаться тонкоплёночным транзистором.

Для создания прототипа на кремневую плату наносят слой раствора квантовых точек и напыляется растворитель. После чего в слой квантовых точек запрессовывается резиновый штамп с гребенчатой поверхностью, отделяется и штампуется на стекло или гибкий пластик. Так осуществляется нанесение полосок квантовых точек на подложку. В цветных дисплеях каждый пиксель содержит красный, зелёный или синий субпиксель. Соответственно эти цвета используются с разной интенсивностью для получения как можно большего количества оттенков.

Следующим шагом в развитии стала публикация статьи ученными из Индийского Института Науки в Бангалоре. Где было описаны квантовые точки которые люминесцируют не только оранжевым цветом, но и в диапазоне от темно-зеленого до красного.

Чем ЖК хуже?

Основное отличие QLED-дисплея от ЖК состоит в том, что вторые способны охватить только 20-30% цветового диапазона. Так же в телевизорах QLED отпадает необходимость в использовании слоя с светофильтрами, так как кристаллы при подаче на них напряжения излучают свет всегда с четко определенной длиной волны и как результат с одинаковым цветовым значением.

Так же были новости о продаже компьютерного дисплея на квантовых точках в Китае. К сожалению, воочию проверить, в отличии от телевизора мне еще не довелось.

P.S. Стоит отметь что область применения квантовых точек не ограничивается только LED - мониторами, помимо всего прочего они могут применяться, в полевых транзисторах, фотоэлементах, лазерных диодах, так же проходят исследование возможности применение их в медицине и квантовых вычислениях.

P.P.S. Если же говорить о моем личном мнении, то я считаю, что ближайший десяток лет популярностью пользоваться они не будут, не из-за того, что мало известны, а потому, как цены на данные дисплеи заоблачные, но все же хочется надеяться, что квантовые точки найдут свое применение и в медицине, и буду использоваться не только для увеличения прибыли, но и в благих целях.

Теги:

• QLED
• LED
• Quantum display

Добавить метки

Сегодня у нас на обзоре новейший монитор - 27-дюймовый красавец с изогнутым WQHD-экраном, выполненным по технологии QLED. Ориентировочная цена устройства - около $500. Данный монитор был представлен производителем на выставке и он пока еще не продается официально в наших краях. Но в редакцию Root Nation уже приехал тестовый сэмпл, благодаря чему мы можем ознакомиться с технологией дисплеев на квантовых точках одними из первых. И конечно, я сейчас подробно расскажу о своих впечатлениях от этого монитора.

Samsung CH711 - монитор с дисплеем на квантовых точках

Дизайн, материалы, сборка Samsung CH711

Во-первых, поговорим о красоте. А она тут, несомненно есть. Выглядит монитор изящно и футуристично, что вполне в духе компании Samsung, которая сейчас претендует на статус производителя самых продвинутых, стильных и технологичных гаджетов. Что радует - данная тенденция не обходит стороной и сегмент мониторов компании.

Монитор Samsung CH711 с изогнутой QLED-панелью

Samsung CH711 выполнен в безрамочном дизайне и в выключенном состоянии кажется, что дисплей занимает всю область фронтальной части по ширине. На самом деле это не так, что становится понятно после включения монитора. По бокам и сверху матрица дисплея имеет тонкое черное поле шириной 5 мм. Но если на экране находится изображение с черным фоном по краям, то рамки полностью сливаются с изображением. Этот эффект достигается благодаря отличной контрастности и глубокому черному цвету, который демонстрирует QLED-дисплей. В любом случае - массивного пластика вокруг экрана нет - только аккуратное поле высотой 12 мм с логотипом производителя ниже экрана. Всю остальную площадь фронтальной части монитора занимает непосредственно изогнутый дисплей.

Матрица дисплея по торцам обрамлена качественным пластиком серо-серебристого цвета, а все остальные элементы (задняя панель и подставка) изготовлены из белого глянцевого пластика. Но глянец умеренный - не до зеркального блеска. Кроме того - белый пластик не собирает отпечатков пальцев и пыль на нем почти не заметна. В принципе - материалы приятные и в целом смотрится монитор неплохо.

Стиль монитора - сдержанный минимализм с простыми формами. Белый цвет универсальный и подходит под любой стиль интерьера. Изогнутость дисплея подчеркивает его соответствие современным технологическим трендам. Качество материалов и сборки монитора отличное, претензий у меня нет. В общем, Samsung CH711, как элемент интерьера, несомненно станет украшением любого жилища или офиса.

Samsung CH711 Quantum Dot Display

Компоновка элементов

В этом плане монитор Samsung CH711 очень необычен. В нем применяется оригинальное решение, когда все интерфейсы подключения и кабели спрятаны под съемными заглушками корпуса и подставки. Таким образом производитель добился полного отсутствия висящих сзади проводов, что дополнительно улучшило внешний вид монитора.

Кабели питания и видеоинтерфейса фирменные, идут в комплекте. Они тоже белого цвета и достаточно тонкие, проходят внутри ножки подставки и подключаются к разъемам, расположенным в углублении на корпусе. Эта зона прикрыта съемной заглушкой.

Портов подключения относительно немного: только коаксиальный разъем питания и 2 варианта подключения к источнику сигнала: HDMI или miniDisplayPort. Блок питания у монитора внешний, также белого цвета. Вот, как это выглядит на практике:

Особенности дисплея Samsung CH711

Монитор выдает действительно хорошую картинку. Но с первого взгляда особого преимущества перед IPS я не заметил. Лишь со временем начинаешь замечать превосходную контрастность картинки и отличную естественную цветопередачу. К углам обзора также нет претензий - они максимальные.

Кроме того, можно отметить высокую пиксельную плотность экрана. Разрешение 2560х1440 отлично подходит для QLED-панели диагональю 27 дюймов. Шрифты выглядят четко, как и иконки и другие мелкие элементы, которыми изобилует Windows. К тому же при использовании Samsung CH711 масштаб отображения интерфейса можно не менять - на 100% работать вполне комфортно.

Отдельный момент, про который стоит рассказать - изогнутость дисплея. Раньше я не придавал значения этой особенности и считал ее незначительной при выборе монитора. Но после привыкания к изогнутому экрану, изображения на на обычном плоском мониторе начинают казаться выпуклыми. Это заметно на прямоугольных элементах, которые приобретают овальность.

Samsung CH711 отлично показывает себя при любых моделях использования - офис и работа с текстом, редактирование фото и видео, браузинг, просмотр видеороликов и фильмов.

Отдельно хочу отметить игровую направленность монитора. Samsung CH711 можно назвать игровым монитором, благодаря малому времени отклика матрицы (4 мс) и поддержке технологии .

AMD FreeSync устраняет разрывы и подергивания игровой картинки, путем синхронизации частоты кадров видео, генерируемого видеоускорителем и частоты обновления монитора, а также компенсирует низкий fps в играх при частотах 30 кадров/с или менее.

Но также я обнаружил и некоторые проблемы QLED-панели. Возможно это связано с тем, что у меня на тесте ранний инженерный сэмпл и данный недостаток будет устранен в потребительских устройствах, которые поступят в точки продаж.

Суть проблемы в следующем. На объектах со сплошной заливкой темно-серого цвета я заметил участки с неравномерной подсветкой, которые создают эффект пятен на экране. Данный эффект малозаметен и наблюдается именно на темно-сером фоне, но все же я его увидел.

Я до конца не понял, с чем это связано. Возможно отдельные пиксели имеют неодинаковый уровень подсветки. Или это эффект памяти (что скорее всего) так как мне показалось, что имеются остаточные изображения на границе закрытого окна, в котором я работал долгое время до этого. При переносе окна с темно-серой заливкой на второй монитор (матрица PLS) данного эффекта не наблюдалось, заливка цветом была равномерной.

Эргономика и управление

Что касается настройки положения экрана в пространстве, то его диапазон неширокий и возможности ограничены только наклоном дисплея от себя и на себя.

Монитор имеет один элемент управления - многофункциональный джойстик-кнопку на нижней части дисплея. При помощи него можно включать и выключать устройство, а также вызывать меню и осуществлять навигацию и настройку монитора. К сожалению в моем тестовом экземпляре меню было на корейском языке, поэтому углубиться в настройки у меня не получилось. Найти выбор языка в меню наугад мне также не удалось, возможно, в инженерном сэмпле данной возможности просто нет.

Монитор Samsung CH711 - управление

Рядом с кнопкой имеется синий индикатор работы монитора, который имеет три состояния - включен, выключен, режим ожидания (мигание).

Выводы

Samsung CH711 - интересный универсальный монитор, который подходит для использования как дома, так и в офисе. Благодаря изысканному дизайну он станет украшением любого помещения. Пользоваться изогнутым экраном приятно и удобно в любых вариантах, будь то офисное применение, графические редакторы, мультимедиа или игры.

Дисплей, изготовленный с применением технологии квантовых точек, в целом мне понравился - качество картинки на высоте. Но возможно на данном этапе панели QLED все еще имеют некоторые недостатки и требуют доработки и усовершенствования. Кроме того стоимость подобных мониторов пока что достаточно высока. Однако я уверен, что у Samsung все получится, ведь мы знаем, как компания умеет добиваться поставленных целей. Надеюсь, что со временем все больше потребителей смогут наслаждаться качественным изображением на новых мониторах этого производителя.

В 2017 году компания Samsung выпустила на рынок линейку своих новых телевизоров, экраны которых сделаны по технологии QLED. Аббревиатуру можно разобрать как Quantum dot () + LED (светодиод) = QLED, хотя, по логике, должно быть все-таки QDLED, но QLED звучит гораздо приятнее, поэтому южнокорейские маркетологи решили оставить именно этот вариант названия для экранов на квантовых точках.

Многие могут подумать, что QLED — это новая разработка, но на самом деле это уже третье поколение телевизоров Samsung с использованием квантовых точек, ведь экраны сделанные по данной технологии встречались нам в линейках SUHD TV 2015 и 2016 годов. Хотя, конечно, в моделях, поступивших в продажу в 2017 году, есть много изменений.

Так, например, фильтр «Глаз мотылька» в QLED-телевизорах Samsung теперь заменен на сверхтонкую пленку, которая не только уменьшает отражение на панели, но и помогает создавать более темные оттенки черного, а также способствует сохранению цветов при более острых углах обзора. Там, где KS8000 (например) медленно теряет насыщенность при просмотре с более экстремальных углов, Samsung Q9 работает намного лучше.

Samsung наконец-то добились своего и представили достойную альтернативу дисплеям OLED. Я уже говорил в , что Samsung в свое время отказались от инвестиций в разработку и совершенствование OLED-экранов, «оставив» это дело на совести конкурентов из LG и пойдя другим путем, путем развития дисплеев LED. В итоге, по прошествии нескольких лет, эти разработки вылились не во что иное, как в экраны на квантовых точках, которые, по сути, являются теми самыми дисплеями LED. И да, повторюсь, QLED позиционируется как основной конкурент органических дисплеев OLED.

Итак, резюмируя последние четыре абзаца, можно сказать следующее: QLED — это усовершенствованная технология светодиодных экранов на квантовых точках, модели которых были представлены в линейке SUHD последних лет. Таким образом, Samsung отделил флагманы в виде QLED, от моделей второго уровня, которыми теперь являются SUHD. Да и новое название, если честно, звучит гораздо лучше и звонче прежнего, под стать главному конкуренту — LG OLED.

Как это работает

Технология квантовых точек представляет из себя размещение слоя или пленки квантовых точек перед обычной светодиодной подсветкой. Слой состоит из крошечных частиц, каждая из которых пропуская через себя свет от LED-подсветки на выходе создает свой собственный свет в определенной цвете, в зависимости от размера (от 2 до 10 нанометров) той самой точки.

В основном, размер частицы диктует длину волны света, которую она испускает, отсюда и большая цветовая палитра. По словам представителей Samsung, квантовые точки обеспечивают более миллиарда цветов.

В третьем поколении телевизоров на квантовых точках, которое и получило название QLED, частицы были усовершенствованы, и теперь имеют новое ядро и оболочку из металлического сплава. Этот апгрейд позволил повысить как общую точность цветопередачи, так и точность цветопередачи при более высокой пиковой яркости.

Именно способность создавать большой цветовой объем при высокой яркости дает претензию на то, чтобы обойти на рынке экраны OLED, которые плохо сохраняют цвета при пиковой яркости, да и пиковая яркость в OLED, будем откровенны, гораздо ниже, чем в QLED.

Комментарии:

Максим 2017-06-15 20:32:53 [Ответить] [Отменить ответ]