211service.com
Kleurrijke Quantum-Dot-displays komen op de markt
Liquid-crystal displays, of LCD's, die in televisies, computers en mobiele telefoons worden aangetroffen, zijn erg inefficiënt: hun complexe optische lagen ontdoen meer dan 90 procent van het licht dat ze intern produceren, een deel ervan omdat het niet helemaal de juiste kleur heeft. Beeldschermen die aan het eind van het jaar in producten van het Koreaanse elektronicabedrijf LG zullen zitten, zullen een beter kleurengamma hebben en de levensduur van de batterij verlengen door meer licht te gebruiken dat normaal wordt weggegooid.
Kwantumkleur: Dit prototype display (top) gemaakt door het Koreaanse bedrijf LG is ongeveer 4,6 centimeter bij 8 centimeter. Het heeft een beter kleurengamma dan andere LCD's dankzij de integratie van nanomaterialen, kwantumdots genaamd, in de achtergrondverlichting van het scherm. De kwantumstippen bevinden zich in haarvaten (onder) gemaakt door het Californische bedrijf Nanosys.
De schermen bevatten nanomaterialen, kwantumdots genaamd, die licht van de achtergrondverlichting omzetten in nauw gedefinieerde kleurbanden die overeenkomen met de filters van het scherm. Afhankelijk van het ontwerp van het scherm, de toevoeging van kwantumdots gemaakt door Palo Alto, CA-gebaseerd bedrijf Nanosys verbetert de energie-efficiëntie met meer dan 10 procent en verbetert het kleurengamma van het scherm aanzienlijk. LG demonstreerde vorige week op de jaarlijkse bijeenkomst van de Society for Information Display in Seattle een display ter grootte van een mobiele telefoon met de quantum-dot-technologie. Het bedrijf heeft nog niet aangekondigd in welk specifiek product de quantum-dot-achtergrondverlichting het eerst zal worden gebruikt.
Lcd's zijn erg inefficiënt en er is de afgelopen decennia niet veel verbeterd, zegt Paul Semenza , senior analist bij onderzoeksbureau Display Search. Alle grote beeldschermfabrikanten werken aan technologieën om de efficiëntie van LCD's te verbeteren, met name voor draagbare elektronica zoals e-readers en mobiele telefoons, waar de levensduur van de batterij van het grootste belang is.
Een bron van inefficiëntie in deze schermen is de achtergrondverlichting zelf. Omdat de optica in LCD's zoveel licht uitstraalt, moet de achtergrondverlichting erg helder zijn om een goed beeld te creëren. Je doet de moeite om wit licht te creëren, zegt Semenza, maar dan heb je kleurfilters die het meeste blokkeren. Sommige beeldschermen omzeilen dit probleem door rode, blauwe en gele light-emitting diodes (LED's) te gebruiken in plaats van een witte fluorescerende gloeilamp. Maar dat is duur, en niet alle leds zijn gelijk gemaakt: blauwe leds zijn veel efficiënter in het omzetten van elektriciteit in licht. Het coaten van blauwe LED's met een fosforescerend materiaal dat een deel van het licht omzet in geel, rood en groen, heeft echter hetzelfde nadeel als het gebruik van een witte lichtbron: het meeste van dat licht wordt weggegooid door de filters.
Nanosys heeft een add-on ontwikkeld voor blauwe LED-achtergrondverlichting die een deel van het blauwe licht omzet in rood en groen licht van nauw gedefinieerde golflengten die zijn geselecteerd om overeen te komen met de filters van het LCD-scherm. De quantumrail van het bedrijf, een dun capillair dat aan een achtergrondverlichting kan worden bevestigd, bevat een ophanging van quantum dots die het licht omzetten.
Quantum dots ontlenen hun naam aan hun ongebruikelijke eigenschappen: wanneer ze op nanoschaal worden gestructureerd, worden de optische en elektronische eigenschappen van bepaalde halfgeleidende materialen zoals cadmium bepaald door hun afmetingen. Conventionele halfgeleidende materialen zenden licht van een bepaalde kleur uit wanneer ze worden gebombardeerd met elektronen of fotonen - dit is hoe light-emitting diodes werken. Door de afmetingen van kwantumstippen op nanoschaal nauwkeurig te controleren, is het mogelijk om precies af te stemmen welke kleur licht ze uitstralen.
Onderzoekers maken al sinds de jaren tachtig kwantumdots, maar pas dit jaar zijn deze nanomaterialen verwerkt in consumentenproducten. MIT spin-off QD Vision was de eerste die een consumentenproduct op de markt bracht. De quantum dots zijn verwerkt in energiezuinige led-verlichting van Nexus. Ze zetten licht van een LED om in een mix van kleuren die prettiger is voor het oog. Bedrijf CTO Seth Coe-Sullivan zegt dat QD Vision ook samenwerkt met grote beeldschermbedrijven om kwantumdots op te nemen in LCD-achtergrondverlichting. Coe-Sullivan zegt dat deze producten volgend jaar op de markt zullen komen.
De displays met de Quantumrail van Nanosys die op de conferentie in Seattle werden tentoongesteld, hadden een beter kleurengamma dan traditionele LCD's. Een goed notebookscherm kan 72 procent van de kleuren genereren die worden bepaald door een veelgebruikte meting van het kleurengamma, de National Television System Committee-standaard genoemd, maar het LG-scherm scoort 103% - dat wil zeggen, het kan kleuren weergeven die hier niet in zijn opgenomen standaard. Volgens Nanosys kan het scherm met een lager vermogen worden gebruikt om een kleurengamma van 72 procent te creëren.