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

15 nejlepších komedií roku 2018

15 nejlepších komedií roku 2018

Ztratili jsme Stalina, BlacKkKlansman, Psí ostrov, Tři billboardy kousek za Ebbingem, Čtverec, Úžasňákovi 2, Oni a Silvio, Já, Simon, Pěkně blbě. Třetí letošní výběr se nese v uvolněném duchu silvestrovské zábavy.

13 Marek Čech

Netflix je oficiálně v češtině. Ztratily se z něj některé filmy, takhle je vrátíte zpět

Netflix je oficiálně v češtině. Ztratily se z něj některé filmy, takhle je vrátíte zpět

Konečně se naplno rozjíždí i v České republice souboj Netflixu proti HBO GO. Dosavadní náskok HBO v lokalizovaném obsahu se začíná zmenšovat.

18 Tomáš Holčík

Joker: Pád do hlubin šílenství na pozadí rozpadajícího se velkoměsta [recenze filmu]

Joker: Pád do hlubin šílenství na pozadí rozpadajícího se velkoměsta [recenze filmu]

Pád do hlubin šílenství na pozadí rozpadajícího se velkoměsta a násilné revolty, kterou tento neuspokojivý stav společnosti vyvolává. Joaquin Phoenix a jeho oscarová kreace v tíživém psychologickém dramatu.

5 Marek Čech

13 tipů na nejlepší televizory, které si dnes můžete koupit

13 tipů na nejlepší televizory, které si dnes můžete koupit

Kvalitnější a prémiové televizory v cenové relaci od 20 000 Kč slibují lepší obraz i zvuk, pohlednější design a především ostřejší obraz a špičkové zpracování obrazu. Vybrali jsme ty nejzajímavější.

36 Jaromír Puk