SG.hu·
Képernyő kvantumpöttyökből
A bélyegzőket évszázadok óta használják a szövegek és képek nyomtatásához. Most egy mérnökcsoport ezt a régi technikát átültetve megépítette az első színes "kvantumpötty" képernyőt, elindulva az energiatakarékos televíziók egy új generációjához vezető úton, amik a mainál nagyságrendekkel jobb képminőséget is ígérnek.
A szakemberek több mint egy évtizede próbálkoznak a parányi, mindössze néhány milliomod centiméter átmérőjű félvezető kristályokat, vagyis a kvantumpöttyöket alkalmazó képernyők kifejlesztésével. A fényt egy rendkívül szűk és finomra hangolható hullámhossz tartományban kibocsátó pöttyök sokkal élesebb képeket adnának, mint a folyadék kristályos képernyők. A keletkező fény színe csupán a nanokristályok méretétől függ, magyarázta Byoung Lyong Choi, a dél-koreai Samsung Fejlett Műszaki Intézet villamosmérnöke. A kvantumpöttyök hatékonyak az elektromos áram fénnyé történő alakításában is, ami ideálissá teszi az energiatakarékos világító és megjelenítő eszközökben történő alkalmazásokra.
Az üvegcsékben lévő folyadékok mindegyike kvantumpöttyöket tartalmaz, a különbség a részecskék méretében rejlik. A néhány száz atomból álló pöttyök elnyelve a fehér fényt, méretüktől függően különböző színeket adnak vissza
A technika kereskedelmi forgalomba hozása azonban nem olyan egyszerű, a fent leírtak ellenére ugyanis egy nagy méretű kvantumpötty képernyő előállítása igazi kihívás, minél nagyobb ugyanis a felület, annál rosszabbá válik a képminőség. A pöttyöket általában rétegekben viszik fel a képernyő anyagára, rászórva a felületre, ami nagyban hasonlít a tintasugaras nyomtató festékfelviteli elvéhez. A pöttyöket azonban egy szerves oldószerben kell előkészíteni, ami "beszennyezi a képernyőt, csökkentve a színek fényességét és az energiahatékonyságot egyaránt" - tette hozzá Choi, aki a régivágású nyomtatási technika alkalmazásával úgy tűnik végre megtalálta a módját az akadály kikerülésének.
A Choi munkatársaival egy mintázott szilícium ostyát használt a kadmium-szelenidből készült pöttyök csíkjainak "bélyegzőként" történő felszedéséhez, majd a csíkokat egy üvegből készült alapra nyomták vörös, kék és zöld pixeleket alkotva, mindezt oldószer használata nélkül. Az ötlet egyszerűnek hangozhat, gyakorlatban azonban koránt sem ilyen könnyű a megvalósítás, magyarázta Choi. "Három évünkbe került, mire minden részletet kidolgoztunk, például a bélyegző sebességének és nyomásának beállítását a 100 százalékos átvitel eléréséhez" - taglalta.
A csapatnak egy 10 centiméteres színes képernyőt sikerült megalkotnia, melynek pixeljei megközelítőleg 50 százalékkal fényesebbek és 70 százalékkal energiatakarékosabbak, mint a más eljárásokkal készült kvantumpötty képernyőké. Mivel a felület meghajlítása alig befolyásolja a pixelek teljesítményét, a képernyő a szállíthatóság érdekében feltekerhető, vagy köríves világításra is használható. Emellett a kvantumpöttyök élettartama is magas, Choi előállítási módszere pedig költséghatékony.
Seth Coe-Sullivan, a kvantumpöttyökön alapuló világító eszközöket gyártó amerikai QD Vision műszaki igazgatója, aki szerint a képernyők először a kisebb alkalmazásoknál hódíthatnak teret. "Elképzelésem szerint körülbelül három éven belül kis mobiltelefon képernyőket kaphatunk ezzel a technológiával, a nagyobb dolgokra azonban még várni kell" - összegzett.
A szakemberek több mint egy évtizede próbálkoznak a parányi, mindössze néhány milliomod centiméter átmérőjű félvezető kristályokat, vagyis a kvantumpöttyöket alkalmazó képernyők kifejlesztésével. A fényt egy rendkívül szűk és finomra hangolható hullámhossz tartományban kibocsátó pöttyök sokkal élesebb képeket adnának, mint a folyadék kristályos képernyők. A keletkező fény színe csupán a nanokristályok méretétől függ, magyarázta Byoung Lyong Choi, a dél-koreai Samsung Fejlett Műszaki Intézet villamosmérnöke. A kvantumpöttyök hatékonyak az elektromos áram fénnyé történő alakításában is, ami ideálissá teszi az energiatakarékos világító és megjelenítő eszközökben történő alkalmazásokra.
Az üvegcsékben lévő folyadékok mindegyike kvantumpöttyöket tartalmaz, a különbség a részecskék méretében rejlik. A néhány száz atomból álló pöttyök elnyelve a fehér fényt, méretüktől függően különböző színeket adnak vissza
A technika kereskedelmi forgalomba hozása azonban nem olyan egyszerű, a fent leírtak ellenére ugyanis egy nagy méretű kvantumpötty képernyő előállítása igazi kihívás, minél nagyobb ugyanis a felület, annál rosszabbá válik a képminőség. A pöttyöket általában rétegekben viszik fel a képernyő anyagára, rászórva a felületre, ami nagyban hasonlít a tintasugaras nyomtató festékfelviteli elvéhez. A pöttyöket azonban egy szerves oldószerben kell előkészíteni, ami "beszennyezi a képernyőt, csökkentve a színek fényességét és az energiahatékonyságot egyaránt" - tette hozzá Choi, aki a régivágású nyomtatási technika alkalmazásával úgy tűnik végre megtalálta a módját az akadály kikerülésének.
A Choi munkatársaival egy mintázott szilícium ostyát használt a kadmium-szelenidből készült pöttyök csíkjainak "bélyegzőként" történő felszedéséhez, majd a csíkokat egy üvegből készült alapra nyomták vörös, kék és zöld pixeleket alkotva, mindezt oldószer használata nélkül. Az ötlet egyszerűnek hangozhat, gyakorlatban azonban koránt sem ilyen könnyű a megvalósítás, magyarázta Choi. "Három évünkbe került, mire minden részletet kidolgoztunk, például a bélyegző sebességének és nyomásának beállítását a 100 százalékos átvitel eléréséhez" - taglalta.
A csapatnak egy 10 centiméteres színes képernyőt sikerült megalkotnia, melynek pixeljei megközelítőleg 50 százalékkal fényesebbek és 70 százalékkal energiatakarékosabbak, mint a más eljárásokkal készült kvantumpötty képernyőké. Mivel a felület meghajlítása alig befolyásolja a pixelek teljesítményét, a képernyő a szállíthatóság érdekében feltekerhető, vagy köríves világításra is használható. Emellett a kvantumpöttyök élettartama is magas, Choi előállítási módszere pedig költséghatékony.Seth Coe-Sullivan, a kvantumpöttyökön alapuló világító eszközöket gyártó amerikai QD Vision műszaki igazgatója, aki szerint a képernyők először a kisebb alkalmazásoknál hódíthatnak teret. "Elképzelésem szerint körülbelül három éven belül kis mobiltelefon képernyőket kaphatunk ezzel a technológiával, a nagyobb dolgokra azonban még várni kell" - összegzett.