Sony представила на проходившей в Лас-Вегасе выставке CES 2013 первый серийно выпускаемый ЖК-телевизор, в подсветке которого используются квантовые точки. Среди преимуществ Sony KD-65X9000A указывают снижение потерь яркости и её расширенный диапазон, улучшенную цветопередачу и более низкое энергопотребление. Вскоре такой подсветкой будут оснащены и другие модели серии Bravia.
Сравнение Sony KD-65X9000A с телевизором, использующим традиционную подсветку. Разница видна даже на фотографии с цветовым пространством sRGB и JPEG компрессией (фото: James Rivington / TechRadar)
На фоне других впечатляющих характеристик, главной из которых считается поддержка формата сверхвысокой чёткости 4K UHDTV (разрешение 3840×2160), долгожданная модернизация системы подсветки и появление нанотехнологий в быту чуть было не остались незамеченными.
Телевизоры с квантовыми точками — что это
Квантовыми точками называют наночастицы полупроводниковых материалов, носители заряда в которых ограничены в пространстве по всем направлениям. До сих пор их сфера применения ограничивалась узкоспециализированным оборудованием и лабораторными исследованиями. Принести их в широкие массы удалось благодаря совместным усилиям крупнейших производителей ЖК-панелей и компании QD Vision. Суть применения квантовых точек в светодиодных источниках поясняется в этом ролике.
QD Vision была основана в 2004 году группой сотрудников Массачусетского технологического института под руководством профессора Владимира Буловича (Vladimir Bulovic). Ранее коллектив исследователей занимался разработкой методов применения квантовых точек в качестве альтернативы флуоресцентным органическим красителям для маркировки, визуализации и мониторинга биологических систем.
После обретения самостоятельности возникла идея расширить сферу применения за счёт ЖК-дисплеев. В 2009 году (ещё на стадии первичного тестирования) компания получила ежегодную премию «Инновационные технологии» от редакции The Wall Street Journal. В ходе развития концепции её рабочее название неоднократно менялось. Были предложены варианты Quantum Light и Quantum Dots. Текущая реализация у Sony считается частью фирменной технологии Color IQ и упоминается под названием Triluminos.
Прототип 4″ дисплея с активной матрицей на квантовых точках (фото: Samsung)
Переход от лабораторной стадии к апробации в промышленных условиях происходил при активном участии крупных компаний.
В 2010 году технология называлась QLED (Quantum dot LED) и развивалась совместно с LG.
Затем в 2011 году совместно с Samsung был изготовлен первый прототип полноцветного дисплея с диагональю 4 дюйма, но дальше прототипа тогда дело не пошло.
Развитие застопорилось из-за того, что первоначально идея заключалась в изготовлении из квантовых точек непосредственно субпикселей матрицы дисплея.
Предполагалось управлять ими при помощи тонкоплёночных транзисторов на основе индия, галлия и оксида цинка. Однако технология оказалась слишком сложной и пока неоправданно затратной для массового производства экранов с большим разрешением.
С подобными проблемами фирмы сталкивались и ранее при реализации идеи выпуска дисплеев на светодиодных триадах. Ещё до инициативы QD Vision производителями было принято решение ограничиться на данном этапе использованием светодиодов в ЖК-экранах для подсветки матрицы. Коллектив QD Vision решил пойти тем же путём и сосредоточил усилия на её оптимизации.
В классической подсветке ЖК-экрана используется флуоресцентная лампа или «белые» светодиоды. Вопреки устоявшемуся мнению, обычная светодиодная подсветка никак не улучшает характеристики изображения. Она лишь позволяет снизить энергопотребление и уменьшить толщину корпуса.
Цветовой охват у экранов на светодиодных триадах, в стандарте NTSC 1953 и у дисплеев с LED и CCFL подсветками
Применяемые люминофорные светодиоды испускают свет в синей области. Он становится визуально белым после смешивания с жёлтым, возникающим от вторичного излучения слоя фосфора. Для получения на экране из такого «грязного» белого света необходимых пропорций красного, синего и зелёного требуется применять светофильтры. В зависимости от разновидности матрицы они могут иметь довольно сложную конструкцию и иметь свыше десятка слоёв, что существенно ослабляет световой поток.
Возникает дилемма: при узкой полосе пропускания фильтры вызывают сильное падение яркости, а при широкой – искажают цвета. Приходится искать баланс между точностью и глубиной цветопередачи с одной стороны и яркостью/мощностью подсветки с другой.
Использование квантовых точек позволяет изначально смешивать для получения белого чистые цвета и частично решить указанную проблему. Монохроматические источники в подсветке упрощают конструкцию светофильтров и позволяют сделать их более избирательными без серьёзного ущерба для яркости.
Свечение коллоидных растворов квантовых точек селенида кадмия различного диаметра. В верхней части снимок в УФ-спектре; в нижней — в смешанном белом свете ~ 4200 K
В технологии QD Vision главную роль играет уже не флуоресценция, а фосфоресценция. После облучения синими светодиодами наночастицы селенида кадмия испускают свет с точно определённой длиной волны. В пределах всего диапазона видимого света нужный цвет может задаваться размером частицы без изменения характеристик основного источника. Излучаемый квантовыми точками свет меняется от фиолетового до красного по мере увеличения их размеров.
К примеру, при облучении синим наночастицы селенида кадмия диаметром порядка 6 нм испускают чистый красный свет, а около 4 нм – зелёный. Связано это с тем, что более крупная частица может испускать фотоны с меньшей энергией (то есть свет с большей длиной волны). На практике для подсветки матрицы нужны квантовые точки всего двух размеров (соответствующие красному и зелёному), так как синий уже излучается светодиодами.
Нужный оттенок на экране по-прежнему получается за счёт смешения основных цветов, но уже без получения паразитных полутонов. В итоге заметно повышается точность цветопередачи и расширяется цветовой охват.
В этом ролике используется обычный трюк с изменением насыщенности цвета, но как иначе показать разницу, если смотреть его будут в основном на более примитивных дисплеях?
На презентации говорилось о том, что благодаря подсветке на квантовых точках удалось существенно расширить цветовой охват. По предварительным данным, в новых телевизорах он будет близок к 100 процентам NTSC, в то время как большинство моделей с обычной подсветкой демонстрирует порядка 70 процентов NTSC, едва покрывая диапазон sRGB.
Цветовой охват телевизоров с подсветкой на квантовых точках (кадр из презентации QD Vision)
Разумеется, на точность цветопередачи влияет калибровка конкретной модели. Занятно, что название новой технологии подсветки у Sony совпадает с названием теста для проверки цветового восприятия и калибровки монитора – Color IQ. Пройти его и оценить настройки отображения любого экрана можно здесь.
У телевизоров и мониторов нет жёстких ограничений по габаритам, чего не скажешь о мобильной технике. Добиться в ней столь же качественной картинки гораздо сложнее. Ситуация должна кардинально улучшиться уже в 2013 году. QD Vision заключила соглашение с Nanosys, и вскоре подсветкой на квантовых точках обзаведутся ноутбуки и планшеты.
В целом ЖК-экраны с подсветкой на квантовых точках получились близкими по характеристикам к OLED-дисплеям. Они лишь немного уступают им в контрастности, но стоят значительно дешевле.
Если первое впечатление новые телевизоры производят крайне благоприятное, то как изменится качество картинки со временем, пока неизвестно. В прототипах после 10 000 часов отмечалось значительное падение яркости, но представители QD Vision уверяют, что в серийных устройствах эту проблему уже устранили.
Источник: www.computerra.ru
Монитор с технологией квантовых точек и что это такое?
Привет, уважаемые читатели и друзья! При выборе нового монитора, глаза просто разбегаются: кроме нескольких типов матриц, каждая из которых имеет как преимущества, так и недостатки, следует учитывать массу прочих нюансов. Хочется, чтобы девайс не пришлось менять уже через пару лет (подробнее про срок службы монитора читайте здесь).
Сегодня давайте рассмотрим монитор на квантовых точках – что это такое и обладает ли такой тип значимыми преимуществами.
Что такое QLED
Этот термин – аббревиатура от quantum dot light-emitting diode, что переводится как квантовая точка и светодиод. Это маркетинговое название, для технологии изготовления жидкокристаллических экранов, использует компания Самсунг. LG, главный их конкурент в этой нише, оперирует термином NanoCell.
Конечно, это не значит, что такой экран не может быть установлен на мониторе другого бренда – например, Асус или Филипс. Однако стоит помнить, что только две компании на текущий момент ведут разработки в этом направлении. Про детальное сравнение мониторов от разных брендов, есть отдельная статья.
Конкуренты или эксперты в своих обзорах иногда ехидно отмечают, что Самсунг внедряет эту технологию только потому, что не справился с матрицами большого размера типа OLED. Однако это не мешает корейскому бренду использовать экраны меньшего размера такого типа в смартфонах и планшетах.
Как обстоят дела на самом деле, естественно, никто не знает: все разработки являются коммерческой тайной, поэтому посторонние могут только строить догадки.
В таком экране каждая квантовая точка – полупроводниковый коллоидный нанокристалл, обработанный ультрафиолетовыми лучами. Каждый из них может воспроизводить разные цвета в зависимости от подаваемого тока и освещения.Такой монитор состоит из нескольких слоев: подсветки, перед которой расположены квантовое наслоение и жидкокристаллическая матрица. Изображение на ней получается, благодаря смешиванию трех базовых цветов – красного, синего и зеленого.
Благодаря этому каждому пикселю можно придать необходимый цвет, просто смешав исходные цвета в требуемой пропорции. По сути, слой нанокристаллов – своеобразный цветофильтр. А сама технология QLED – усовершенствованный тип LED-дисплея.
Отличие в том, что цвета кажутся насыщеннее и ярче, а их палитра более обширная.
OLED матрицы же, созданы по совершенно иному принципу. В них каждый пиксель оборудован отдельным микроскопическим светодиодом, поэтому матрица не нуждается в дополнительной подсветке изнутри. Мониторам на квантовых точках они проигрывают в яркости и правдоподобности цветов.
Однако время отклика пикселя у них меньше, а кроме того можно отключать целые области экрана, если нет необходимости в их использовании. У QLED же, такая опция пока только в перспективе.
Преимущества монитора на квантовых точках
Как я уже отметил, главное преимущество экрана на основе квантовых точек – необычайно яркие сочные цвета, о которых остается только мечтать владельцам «классических» ЖК мониторов. Особенно это ощущается у дисплеев с 4к разрешением во время просмотра фильмов или прохождения видеоигр.
Согласно заключению Ассоциации по сертификации и тестированию, передаваемые цвета имеют 1000% процентную точность, что в среднем на 10% выше чем у доступных на рынке LED-мониторов.
Кроме того, время отклика такой матрицы меньше, чем даже у TN, и составляет всего 1 мс. По этой причине дисплеи на квантовых точках, в том числе можно использовать как игровой.
Также следует отметить более высокую яркость – до 2000 нит, тогда как у обычных мониторов этот параметр редко переваливает за тысячу.Еще одно преимущество перед OLED или мониторами с LCD и LED подсветкой – уменьшенное энергопотребление. Этот показатель достигает 20%. При круглосуточном просмотре фильмов, такой монитор потребляет не более 1,2 кВт энергии. Детальнее о том, сколько потребляет ЖК монитор, вы можете узнать в этом посте.
Недостатки QLED
Квантовые точки, пока что не способны корректно работать без дополнительной подсветки. Такой монитор – скорее «продвинутая» версия обычного LED монитора, а не нечто принципиально новое.
Конечно, разработки в этом направлении уже ведутся давно, однако как быстро их реализуют в приемлемом для массового производства виде, пока прогнозировать трудновато.
Изначально были некоторые недочеты: проблемы QLED в передаче глубокого черного цвета. Причина была в рассеянном свете, попадающем на пиксель от соседних. Например, контуры черных букв на белом фоне будут выглядеть немного размытыми. Также такие матрицы не обеспечивали очень высокий угол обзора, что ограничивает их применение в изогнутых мониторах. Пожалуй, этим небольшим перечнем недостатков все и ограничивается.
Но это встречалось, только на стадии первичных появлений на рынке таких аппаратов. Сейчас в хороших экземплярах типа 27″ Curved Monitor Quantum dot LC27H711QEIXCI от Samsung таких недостатков, на мой взгляд просто нет.
Отдельно стоит отметить, что, как любой качественный девайс с выдающимися характеристиками, такой монитор стоит гораздо дороже своих «собратьев» – TN, VA, IPS и прочих, и по цене лишь немногим уступает OLED.
«Да» господа, на сегодня это все, небольшая видео презентация модели, про которую я чуть выше говорил. Буду благодарен всем, кто поделится этой публикацией в социальных сетях. До завтра!
С уважением автор блога Андрей Андреев
Источник: infotechnica.ru
Квантовые точки
Проще говоря, квантовая точка — это полупроводник, электрические характеристики которого зависят от его размера и формы. Регулируя размер квантовой точки, мы можем изменять энергию испускаемого фотона, а значит, можем изменять цвет испускаемого квантовой точкой света. Основное преимущество квантовой точки заключается в возможности, изменяя размер, точно настраивать длину волны излучаемого света.
Квантовые точки, конструкция и состав квантовых точек:
Квантовые точки — это фрагменты проводника или полупроводника (например InGaAs, CdSe или GaInP/InP), 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.
Проще говоря, квантовая точка — это полупроводник, электрические характеристики которого зависят от его размера и формы. Чем меньше размер кристалла, тем больше расстояние между энергетическими уровнями. При переходе электрона на энергетический уровень ниже, испускается фотон. Регулируя размер квантовой точки, мы можем изменять энергию испускаемого фотона, а значит, можем изменять цвет испускаемого квантовой точкой света. Основное преимущество квантовой точки заключается в возможности, изменяя размер, точно настраивать длину волны излучаемого света.
Квантовые точки могут быть различной формы и размера, но чаще всего они представляют собой сферы диаметром 2-10 нм, и состоят они из 10 3 – 10 5 атомов . Квантовые точки разных размеров могут быть собраны в градиентные многослойные нанопленки.
Свойства квантовых точек (и в первую очередь цвет излучения) зависят от множества факторов: от размеров, формы и материалов, из которых они изготовлены.
Различают два типа квантовых точек (по способу создания):
– эпитаксиальные квантовые точки;
– коллоидные квантовые точки.
Несмотря различные способы создания квантовых точек, их свойства одинаковы.
Квантовая точка состоит из ядра и защитной оболочки из материала с более широкой запрещенной зоной. Она уменьшает дефекты на поверхности ядра, что приводит к повышению квантового выхода флуоресценции до 90 % и предотвращает деградацию квантовой точки. Материалом ядра могут быть CdS, CdSe, CdTe, PbS, PbSe, PbTe, InP, InAs, PbSe/Te, сплавы CdSe/Te CdAgTe, CdSe/TeCdHg. Оболочки квантовых точек изготавливаются из ZnS, CdS, ZnSe. У квантовых точек для биомедицинских исследований есть ещё два слоя: стабилизатор и слой инертных молекул (пептиды, липиды) или нейтральная гидроксильная оболочка.
Квантовые точки могут изготавливаться в форме, пригодной для дальнейшего ковалентного присоединения биологических молекул, а также в виде полимерных микросфер .
Свойства и характеристики квантовых точек:
Квантовые точки являются отличной заменой традиционных органических и неорганических люминофоров. Они превосходят их по яркости флуоресценции (квантовый выход > 50 %), фотостабильности, а также обладают некоторыми уникальными свойствами.
В частности, флуоресценция квантовых точек зависит от их размера – так, небольшие (~2 нм) нанокристаллы CdSe люминесцируют в синей области спектра, при размерах порядка 3 нм – в зеленой области, а при размерах около 7 нм – в красной. Это свойство позволяет получать квантовые точки с практически любой длиной волны флуоресценции от ультрафиолетового до ближнего инфракрасного диапазона, изменяя размер частиц и природу полупроводника, образующего нанокристалл.
Не менее важно, что квантовые точки имеют очень широкий (любая длина волны меньше экситонного пика поглощения) спектр поглощения, и, следовательно, квантовые точки разных размеров могут быть возбуждены одним источником света . Данный эффект используется для мультиплекс-анализа биологических макромолекул (например, в иммуноанализе). Пики фотолюминесценции квантовых точек достаточно узкие (ширина на полувысоте менее 30 нм) и симметричные, что также очень важно при одновременной идентификации множества флуоресцентных сигналов.
В связи с тем, что квантовые точки способны поглощать свет в широком диапазоне, они обладают уникальной способностью поглощать свет в инфракрасном и в ультрафиолетовом диапазоне и преобразовывать свет в видимую часть спектра, что очень важно, например, при использовании в сельском хозяйстве для преобразования ультрафиолетового света в красный свет, который полезен растениям, либо в солнечных батареях, чтобы добиться более эффективного поглощения солнечного излучения.
Применение квантовых точек:
– для различных биохимических и биомедицинских исследований, в том числе для многоцветной визуализации биологических объектов (вирусов, клеточных органелл, клеток, тканей) in vitro и in vivo, а также в качестве пассивных флуоресцентных маркеров и активных индикаторов для оценки концентрации определенного вещества в том или ином образце,
– для многоканального оптического кодирования, например, в проточной цитометрии и высокопроизводительном анализе белков и нуклеиновых кислот,
– для исследования пространственного и временного распределения биомолекул методом конфокальной микроскопии ,
– в иммуноанализе,
– при in situ диагностике маркеров рака,
– в блоттинге,
– как источник белого цвета,
– в полупроводниковых технологиях,
– в солнечных батареях в качестве материала, преобразующего солнечную энергию в постоянный электрический ток (позволяет добиться эффективного поглощения сразу нескольких различных частей спектра солнечного излучения). Квантовые точки поглощают свет в более широком диапазоне (включая инфракрасный и ультрафиолетовый), чем традиционные солнечные элементы,
– в сельском хозяйстве для преобразования ультрафиолетового света в красный свет, который полезен растениям.
люминесценция дисплей тв телевизор монитор матрица экран самсунг лазеры lg 10 битных матрицах на квантовых точках samsung купить цена
электрон точки зрения квантовой физики механики
телевизор lg купить графеновые коллоидные полупроводниковые oled квантовые точки ямы cdse являются в медицине
оптические свойства самоорганизация виды синтез использование применение получение свойства технология квантовых точек и нитей в телевизорах
свет точки зрения квантовой теории
квантовая точка светодиод лагерь
мысли материальны с точки зрения квантовой физики
квантовые ямы нити точки
излучение давление света с квантовой точки зрения
технологии графеновых квантовых точек
Коэффициент востребованности 608
- ← Сверхвысокомолекулярный полиэтилен
- Защитное покрытие днища корабля →
Источник: xn--80aaafltebbc3auk2aepkhr3ewjpa.xn--p1ai