Kvantové tečky přicházejí do TV: co můžeme od novinky čekat?

3. února 2015
TWEET SDÍLET
Nanomateriály, konkrétně kvantové tečky mohou v brzké době přinést nejen značné vylepšení stávajících LCD panelů, ale také nové displeje QLED.

Když převzaly v počítačovém a televizním průmyslu otěže LCD displeje, přinesly nám tenčí monitory i televizory, nižší spotřebu energie, ale také omezené obnovovací frekvence, pozorovací úhly a spektrum barev. Různé společnosti se zasadily o překonání omezení daných u TN displejů. Mimo IPS a PVA technologie bylo největším průlomem nahrazení podsvícení CCFL lampami LED diodami. Právě podsvícení pomocí LED se zdá být v současnosti tou nejlepší volbou. Nicméně LED přinesly jiný problém – snižují gamut a čistotu barev displeje.

OLED displeje

Vrcholem dnešních zobrazovačů jsou OLED displeje, které vyzařují světlo přímo a nevyžadují žádné podsvícení nebo filtr. Kromě vynikajícího gamutu se mohou pochlubit rychlejší dobu odezvy, vyšší obnovovací frekvencí, vyšším jasem i kontrastem (dynamickým i statickým), širšími pozorovacími úhly a schopností zobrazit skutečně černou barvu.

Klepněte pro větší obrázek
Při průchodu bílého světla klasického LED podsvícení barevnými filtry není červená a zelená barevná složka plně nasycena. Když je bílé světlo konvertováno kvantovými tečkami namísto žlutého fosforu (YAG), zahustí se špičky spekter a barvy již jsou plně saturované

Asi největším technickým problémem OLED však je omezená životnost organických materiálů, především pro modré OLED. Ty mají v displejích životnost okolo 14 000 hodin, kdy pozvolna klesnou na polovinu původního jasu (pět let při osmi hodinách denně). Červené a zelené OLED nabídnou životnost 2× až 3× vyšší.

Klepněte pro větší obrázek 
Barevný gamut produkovaný QD displeji může být přibližně o 50 % větší,
než je gamut stejného displeje s běžným YAG LED podsvícením

Rychlejší degradace modrých OLED proti zeleným a červeným způsobuje problém v rovnováze barev, který vyžaduje buď přítomnost jak dalších řídicích obvodů, tak optimalizaci velikostí červeného, zeleného a modrého subpixelu, aby se vyrovnalo vyvážení barev při zachování plného jasu po celou dobu životnosti displeje. Modrý subpixel může být například o 100 % větší než zelený, zatímco je červený o 10 % menší než zelený.

Masovou výrobu a rozšíření OLED také ztěžují vysoké náklady na jejich výrobu, které se příliš nedaří snižovat. Odstranění podsvícení a LCD filtru poskytuje významné úspory nákladů a umožňuje konstrukci tenčích displejů, ale výroba OLED substrátu je v současnosti mnohem dražší než tenkovrstvého tranzistoru LCD.

Co jsou to kvantové tečky

Kvantová tečka je nanočástice z krystalického materiálu o rozměru jednotek až desítek nanometrů. Tyto nanokrystaly leží na rozhraní mezi krystalickou hmotou a molekulami (obsahují jen stovky atomů) a vyznačují se řadou specifických vlastností, které se mění spolu se změnou velikosti nanokrystalu a lze je tedy cíleně ladit.

Klepněte pro větší obrázek 
Detailní pohled na kvantovou tečku, která má schopnost pohlcovat foton a následně je vyzařovat
ve vlnové délce přesně dané velikostí této tečky

Tyto polovodičové nanočástice jsou schopny v důsledku nižší energie v porovnání s energií vodivostního pásu okolního polovodiče vázat elektrony. Jinými slovy jde o ohraničenou vodivou oblast velmi malých rozměrů s velkým zakázaným pásmem energií. Fungují tedy jako past na elektrony. Elektrony, které jsou obsaženy v tečce, vykazují kvantové vlastnosti. Množství elektronů, které je tečka schopna pojmout, je omezeno a hovoří se tak o kapacitě kvantových teček. Tato kapacita přímo souvisí s jejich rozměry.

Klepněte pro větší obrázek 
Velikostí kvantové tečky (například 6 nm) lze docílit přesné
vlnové délky vyzařovaných fotonů (například v červené barvě)

Podstatnou vlastností je také optická schopnost teček se zabarvovat. Tato schopnost je opět vázána na velikost kvantové tečky. Velké tečky se zabarvují do červené části spektra a naopak malé se zabarvují do modré části spektra. Tato schopnost je opět spojena s rozložením energetických vrstev v tečce a její schopností pohlcovat nejenom elektrony, ale také fotony.

Velikost opět omezuje množství energie, kterou je schopna tečka absorbovat, z čehož plyne typ zabarvení. Kvantové tečky se skládají z jádra (zpravidla CdSe), obálky (ZnS) a tzv. ligandů. Vyrábí se převážně metodou zvanou koloidní syntéza, která je poměrně jednoduchá, levná, kvalitní a umožňuje vložit tečky do polymerní matrice, aby byly slibným materiálem pro mnoho aplikací.


 

 

Speciál: Televizory

Nový televizor vybírejte pečlivě. Potřebujete chytré funkce, nebo stačí televizor bez nich? Jaká bude nejvhodnější úhlopříčka, rozlišení a jaký typ zobrazovacího panelu? Určitě se neobejdete bez podpory DVB-T2. Pomůžeme vám našimi redakčními články s radami, tipy a novinkami.

Doporučujeme: Nejvýhodnější televizoryNejlepší televizory

Témata článku: Televizory, QLED, TCL

Určitě si přečtěte

Vybrali jsme 16 nejlepších bezdrátových reproduktorů. Od levných až po špičku

Vybrali jsme 16 nejlepších bezdrátových reproduktorů. Od levných až po špičku

Vybrali jsme ty nejzajímavější bezdrátové reproduktory. Od malých do kapsy až po větší do domácnosti, které nabízejí výborný poměr cena/výkon.

41 Jaromír Puk

Android TV: Jak jednoduše dostat obraz z telefonu do TV [video]

Android TV: Jak jednoduše dostat obraz z telefonu do TV [video]

Máme zde Miracast, Google Cast, ale co dělat, když ani jedno nefunguje? Pokud potřebujete zobrazit obsah telefonu na velké obrazovce televizoru, recept je jednoduchý.

7 Tomáš Holčík

40 ženských erotických symbolů osmdesátých let

40 ženských erotických symbolů osmdesátých let

Kim Basinger, Kathleen Turner, Melanie Griffith, Bo Derek, Nastassja Kinski, Phoebe Cates, Rebecca De Mornay, Valérie Kaprisky, Sophie Marceau, Francesca Dellera, Isabelle Adjani a jejich smyslné scény ve filmech.

Marek Čech

Philips 55OLED804: 4K HDR OLED televizor s Ambilightem a titulem nejlepší koupě [test]

Philips 55OLED804: 4K HDR OLED televizor s Ambilightem a titulem nejlepší koupě [test]

OLED televizor Philips 55OLED804 je držitelem titulku EISA "nejlepší koupě", kombinuje fascinující Ambilight s úžasným kontrastem OLED obrazovky. Přidává univerzální Android a výsledkem je televizor, který uspokojí drtivou většinu majitelů.

27 Alexandr Bray

16 nejlepších Hi-Fi sluchátek pro domácí poslech. Ceny začínají už pod tisícikorunou

16 nejlepších Hi-Fi sluchátek pro domácí poslech. Ceny začínají už pod tisícikorunou

Jako domácí sluchátka označujeme rozměrnější a pohodlnější sluchátka pro dlouhodobější poslech: například hudby u počítače, domácího Hi-Fi, ale i televizoru. Vybrali jsme ta nejlepší.

16 Jaromír Puk

Panasonic HZ2000: nový 4K OLED má mít o 20 % vyšší jas a přidává Dolby Vision IQ

Panasonic HZ2000: nový 4K OLED má mít o 20 % vyšší jas a přidává Dolby Vision IQ

Na veletrhu CES 2020 v Las Vegas představil Panasonic nový 4K OLED HDR televizor HZ2000, který jde do prodeje ve variantách s úhlopříčkou 65 a 55 palců. Chlubí se především „na míru šitým“ panelem Master HDR OLED Professional Edition, který obsahuje celou řadu hardwarových vylepšení od společnosti Panasonic.

35 Jaromír Puk