Mivel nyújtanak többet a quantum dot kijelzők?
Az idei CES kiállításon a tévégyártók standjain már nem az OLED és variánsai, hanem a QD-televíziók kapják a fő helyet. A quantum dot techonlógia szebb képet és alacsonyabb fogyasztást ígér mint riválisai - pedig korántsem új koncepcióról van szó.
A kijelzőpiacon néhány hónappal ezelőtt még a csapból is az OLED illetve 4K folyt, a CES-en azonban már a quantum dot paneleké a főszerep. Az évtizedes technológia néhány évvel ezelőtt kezdett a képernyőkbe vándorolni, mára pedig a kijelzőtechnológia csúcsát jelenti. Mivel megint számíthatunk a gyártók kommunikációs offenzívájára az új technológia kapcsán, megelőző csapásként megnéztük, pontosan milyen műszaki alapokon mit is hoz a nappalikba a quantum dot?
Nem áll messze az OLED technológiától
A quantum dot vagy egyszerűen QD képernyők névadó alkotóelemei a félvezető kadmium-szelenid nanokristályok, amelyek a QD-LED-ek középpontjában találhatók - utóbbi diódák felépítése egyébként nagyon hasonlít az OLED-ekére, a fénykibocsátó anyagot ez a nanokristály képezi. Az említett mag itt is két szerves anyagréteg, az elektron-közvetítő (ETL), illetve az elektronlyuk-közvetítő réteg (HTL) között húzódik meg. Az elektronok, illetve azok ellentétpárjai elektromos mező hatására a nanokristályba vándorolnak, egyesülve pedig fotonokat, azaz fényt bocsátanak ki.
A quantum dot, vagy "kvantumpont" elnevezés egyébként jelen esetben nem marketingfogás, a nanokristályok fényemissziós képessége valóban kvantumfizikai alapokon nyugszik, azok úgynevezett sávrés energiájának függvénye. Utóbbi fordítottan arányos a kristály méretének négyzetével - ebből adódóan, az adott quantum dot mérete határozza meg az általa sugárzott fény színét. Általában elmondható, hogy a nanokristály növekedésével a kibocsátott fotonok energiája is növekszik - ezáltal pedig a létrejött fény színe is változik. Egy 5 nanométers kadmium-szelenid kristály például vörös, míg egy 1,5 nanométeres lila fényt ad.
UV fénnyel megvilágított, különböző méretű QD részecskéket tartalmazó folyadékok
Kétféle gyártási módszer
Annak dacára, hogy az elmúlt hetekben-hónapokban került be igazán a köztudatba, a technológia egyáltalán nem mondható újnak. Az első QD fényforrások már a kilencvenes években felragyogtak, noha ekkor még nem igazán kínált gyakorlati hasznot a technológia. Ahhoz, hogy az eljárás a kijelzőtechnológiában is feltűnjön egészen a kétezres évek elejéig kellett várni, ekkor kezdődött meg az első panelek fejlesztése. A quantom dot kijelzőket kétféle gyártási eljárással hozzák létre, ezek az úgynevezett phase separation, illetve a contact printing.
Nature.com
Az első módszert a konzumer elektronikai készülékeknél legalábbis nem igazán használják, mert bár viszonylag egyszerűen, nagy területre vihető fel vele a QD-réteg, miután az eljárás centrifugál öntéssel dolgozik, ezzel a módszerrel nem lehetséges a különböző méretű - ezáltal különböző színű fényt adó - kristályok lerakása adott minta szerint, így RGB kijelző sem hozható vele létre. Az itt használt megoldás lényege, mint az nevéből sejthető, hogy egy az alkalmazott szerves anyagokból, illetve a kadmium-szelenid kristályokból álló oldatot centrifugálással választanak szét két rétegre.
A contact printing során ezzel szemben egy szilikonformába öntött polidimetil-sziloxán rétegre viszik fel a szerves anyagréteget, majd ezt vonják be egy QD oldattal, amelyből aztán hagyják elpárologni az oldószert, így végül csak egyetlen réteg QD-kristály marad. Ezzel az eljárással készülnek például a többszínű QD-LED-ek, amelyek 25 mikrométer széles piros, zöld és kék QD rétegekből állnak. A módszer rendkívül nagy felbontású panelek létrehozását teszi lehetővé, akár 1000 PPI-s pixelsűrűséggel, ezen felül a QD-LED-ek által produkált színskála az OLED panelekét is maga mögött hagyja.
Qdvision.com
Nem csak szebb, energiatakarékosabb is
A QD kijelzők ugyanakkor abból a szempontból hasonlítanak OLED társaikra, hogy nincs szükségük külön háttérvilágításra, így ahol a kép éppen fekete, ott a QD-LED-ek sem működnek, ezáltal energiatakarékosabb a kijelzők üzemeltetése - méghozzá nem is kicsit, a technológiával készült panelek még az OLED-es modelleknél is 30-50 százalékkal kevesebbet fogyasztanak, mindezt pedig jobb képminőség mellett.
Az LG első QD televíziója
Nagy pénz, nagy szívás: útravaló csúcstámadó IT-soknak Az informatikai vezetősködés sokak álma, de az árnyoldalaival kevesen vannak tisztában.
Az eljárással ráadásul (akárcsak az OLED esetében) hajlékony vagy hajlítható panelek is létrehozhatók, akár kifejezetten nagy méretben is. Mindezek mellett QD képernyők az élettartam tekintetében is pozitív változást hoznak, miután a QD-LED-ek magját nem szerves anyag alkotja, így az OLED eszközöknél használt organikus elektrolumineszcens részecskéknél jóval időtállóbbak, például a magas páratartalom is sokkal kevésbé károsítja azokat.
Persze a szerves összetevőket egyelőre innen sem sikerült teljes mértékben kiirtani, a fentebb említett elektron- és elektronlyuk-közvetítő rétegek továbbra is organikusak, így ezek jelentik a szűk keresztmetszetet a QD-LED eszközök élettartamát illetően - ugyanakkor az újabb generációs paneleknél az ETL és HTL rétegekhez jelenleg használt anyagokat már alternatív megoldások váltják le.
Már a piacon
A korona tehát minden jel szerint új kijelzőtechnológiára került át, amely idén valószínűleg több tehetősebb nappaliban is feltűnik. Az idei CES kiállítás előtt néhány héttel az LG és a Samsung is megszellőztette saját QD-televízióit, végül azonban az LG lépett először: a vállalat már tavaly december közepén bejelentette első QD-panellel felszerelt 4K tévéjét, noha ennél többet nem igazán árult el a készülékről.
Sony KDL-55W900A
A technológiát ugyanakkor nem a két koreai gyártó veti be először a konzumer piacon, az elsőként tavaly tűnt fel a Sony KDL-55W900A televíziójában, noha ez a modell még "csak" Full HD felbontást tudhatott magáénak. A készülék akkori nagyjából 3300 dolláros indulóára alapján mindenesetre egy ideig valószínűleg még várni kell, mire a technológia lejjebb csorog a csúcskategória tetejéről.