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, TCL, QLED

Určitě si přečtěte

Ad Astra: Brad Pitt ve sci-fi o cestě k vnějšímu okraji sluneční soustavy [recenze filmu]

Ad Astra: Brad Pitt ve sci-fi o cestě k vnějšímu okraji sluneční soustavy [recenze filmu]

Inteligentní sci-fi o vzdálenostech mezi planetami i lidmi, v níž režisér James Gray umně propojuje osobní, psychologickou linii vyprávění s tou žánrovou, epickou.

2 Marek Čech

EISA: nejlepší audio a Hi-Fi zařízení pro rok 2019/2020

EISA: nejlepší audio a Hi-Fi zařízení pro rok 2019/2020

Jaké reproduktory jsou letos nejlepší? Jaký zesilovač si odnesl ocenění EISA? Podívejme se na kategorii Hi-Fi produktů, jejichž cílem je nabídnout kvalitní zvuk.

16 AVmania.cz

14× nejlepší filmy o druhé světové válce

14× nejlepší filmy o druhé světové válce

Nejdelší den, Tucet špinavců, Generál Patton, Sophiina volba, Jdi a dívej se, Zachraňte vojína Ryana nebo Černá kniha. Nejlepší filmy s tématikou druhé světové války?

43 Marek Čech

Vybrali jsme 20 nejlepších bezdrátových Bluetooth sluchátek

Vybrali jsme 20 nejlepších bezdrátových Bluetooth sluchátek

Bezdrátová sluchátka už dokážou nabídnout kvalitní zvuk, dlouhou výdrž. Vybrat si můžete z dostupných modelů kolem tisíce korun, ti náročnější si rádi připlatí nejen za kvalitnější zvuk, ale i za aktivní potlačení okolního hluku.

39 Jaromír Puk

15 nejlepších válečných filmů, kterým můžete věřit. Víme, kde je najdete online

15 nejlepších válečných filmů, kterým můžete věřit. Víme, kde je najdete online

Vybrali jsme 15 jedinečných filmů, které se věnují válkám ve 20. století. Vybrané snímky mají společné to, že válku neoslavují nebo nevzývají. Naopak kriticky a bolestně obnažují její zrůdnost a nesmyslnost. Jsou to válečné filmy, kterým můžete věřit.

27 Marek Čech, Vojtěch Malý