کوانتوم دات به نوعی ساختار مولکولی که در ابعاد نانو و از سیلیکون و نیمه‌هادی‌ها تولید میشود گفته میشود.
این مواد هنگام دریافت نور، اقدام به بازتابیش در طول موج خاصی می‌کنند.
به همین دلیل می‌توان با تابش نور به این ذرات، نور‌ها رنگی خالص با طول موج بسیار دقیقی را تولید کرد.
پیش از این نیز گفته شد که تلویزیون‌های LCD به نور پس‌زمینه‌ی سفید خالصی برای ایجاد تصویر باکیفیت نهایی نیاز دارند.
روش‌های متعددی برای بهبود نور پس‌زمینه توسعه یافته است که یکی از بهترین‌‌های آن، کوانتوم دات‌ها است.
این ذرات نانو پس از دریافت نور، رنگ‌هایی با طول موج خاصی ایجاد می‌کنند.
شرکت‌های تولید‌کننده تلویزیون نیز از همین فناوری برای تولید نور سفید خالص پیش از ورود به فیلتر‌های رنگی بهره می‌برند تا شاهد افزایش دقت رنگ‌ها و کنتراست بهتر باشیم.
استفاده از کوانتوم دات‌ها به جای فیلتر‌های رنگی نیز یکی از کاربردهای این نانوذرات است که برخی شرکت‌های تولید‌کننده اعم از نانوسیس (Nanosys) از بهبود ۳ برابری مصرف انرژی و همچنین بهبود عملکرد نمایشگر در نمایش تصاویر از زوایای دید گسترده خبر داده‌اند.
کوانتوم دات تکنولوژی بکار رفته در تلویزیون های QLED
در حال حاضر برخی از شرکت‌های تولید‌کننده‌ی پنل‌های کوانتوم دات از نور پس‌زمینه‌ی آبی و ذرات کوانتومی قرمز و سبز برای نمایش سایر رنگ‌ها و در نتیجه تصاویر بهره می‌برند.
قدم بعدی برای کوانتوم‌دات‌ها، حذف کریستال مایع است. طی دهه‌های گذشته، مهندسان زمان و انرژی زیادی را صرف حذف محدودیت‌های نمایشگر‌های کریستال مایع کرده‌اند.
با وجود بهبود‌های قابل توجه، این نمایشگر‌ها هنوز قابل مقایسه با انواع OLEDها نیستند.
حذف کریستال مایع و استفاده از خود کوانتوم‌دات‌ها برای نمایش رنگ‌ها است.
مهندسان مشغول توسعه‌ی نوع خاصی از این ذرات هستند که با دریافت جریان الکتریسیته، از خود نور ساطع کنند؛ درست مانند OLEDها.
بدین ترتیب می‌توان کنتراست بهتر، کنترل بسیار بیشتر روی بخش‌های مختلف نمایشگر و روشنایی بالاتر را از این نمایشگر‌ها انتظار داشت.
اما شرکت‌های تولید‌کننده‌ی تلویزیون، عموما از نام‌های تجاری خاص خود برای رده‌ی خاصی از تلویزیون‌ها بهره می‌برند که با وجود تفاوت در نام‌ها، اما از فناوری یکسانی بهره می‌برند.
این موضوع در کوانتوم دات نیز وجود دارد و به عنوان مثال می‌توان به تلویزیون‌های QLED سامسونگ یا نانوسل ال‌جی اشاره کرد که از این ذرات نانو برای بهبود تصاویر بهره می‌برند.
تلویزیون های QLED سامسونگ با تکنولوژی کـوانتوم دات
جالب است بدانید استفاده از تکنولوژی کوانتوم دات یا نقاط کوانتومی در تلویزیون موضوع جدیدی نیست و
خودِ سامسونگ چندین سال است از آن در تلویزیون‌های SUHD خود استفاده می‌کند.
حقیقت این است که تنها تفاوت عمده‌ی تلویزیون‌های جدید سامسونگ با LCD-های مجهز به نقاط کوانتومی،
استفاده از نانوکریستال‌های زینک سلنیوم سولفید (ZnSeS) در QLED است.
نقاط کوانتومی هنگامی که در معرض تابش نور قرمز قرار می‌گیرند، رنگ‌هایی روشن و با طول موجی خاص تولید می‌کنند که برای استفاده در تلویزیون‌های LCD ایده‌آل است.
تلویزیون‌های LCD برای اینکه بتوانند به استانداردهای مورد نیاز برای دریافت گواهی Ultra HD Premium
(مخصوصا استانداردهای مرتبط با طیف رنگی) از اتحادیه‌ی اولترا اچ‌دی دست پیدا کنند، مجبورند به‌نوعی از تکنولوژی نقاط کوانتومی استفاده کنند.
ازآنجایی‌که تکنولوژی نقاط کوانتومی تنها در تلویزیون‌های LCD پریمیوم استفاده میشود و
می‌توان از آن به‌عنوان سنگ محک و معیار تفاوت بین تلویزیون‌های پایین‌رده و بالارده استفاده کرد،
سامسونگ عقیده دارد سازندگان تلویزیون بهتر است برای پیشگیری از ایجاد سوء تفاهم،
مستقیما از نام QLED برای اشاره به تلویزیون‌های LCD مجهز به نقاط کوانتومی استفاده کنند.
البته این نظر سامسونگ است و بسیاری از کارشناسان عقیده دارند استفاده از نام QLED تنها یک تکنیک بازاریابی برای رقابت با تلویزیون‌های OLED است.
ویکی پدیا درباره کوانتوم دات چه میگوید؟
نقاط کوانتومی (QD) – که به آنها نانوکریستال های نیمه هادی نیز گفته می شود،
ذرات نیمه هادی با اندازه چند نانومتر هستند که دارای خواص نوری و الکترونیکی هستند
که در نتیجه مکانیک کوانتومی با ذرات بزرگتر متفاوت است. آنها یک موضوع اصلی در نانوتکنولوژی و علم مواد هستند.
هنگامی که نقاط کوانتومی توسط نور UV روشن می شوند، یک الکترون در نقطه کوانتومی می تواند به حالت انرژی بالاتر برانگیخته شود.
در مورد یک نقطه کوانتومی نیمه رسانا، این فرآیند مربوط به انتقال یک الکترون از باند ظرفیت به نوار رسانایی است.
الکترون برانگیخته می تواند دوباره به باند ظرفیت رها شود و انرژی خود را به صورت نور آزاد کند.
این تابش نور (فوتولومینسانس) در شکل سمت راست نشان داده شده است.
رنگ آن نور به تفاوت انرژی بین نوار رسانایی و باند ظرفیت یا انتقال بین حالات انرژی گسسته زمانی که ساختار نوار دیگر به خوبی در QD ها تعریف نشده است، بستگی دارد.
مواد نیمه هادی نانومقیاس، الکترون ها یا سوراخ های الکترونی را محصور می کنند.
محصور شدن شبیه به یک ذره سه بعدی در مدل جعبه است.
ویژگی‌های جذب و انتشار نقاط کوانتومی مربوط به انتقال بین سطوح انرژی مجاز مکانیکی کوانتومی گسسته در جعبه است که یادآور طیف‌های اتمی است.
به این دلایل، نقاط کوانتومی گاهی اوقات به عنوان اتم های مصنوعی نامیده می شوند،
که بر حالت های الکترونیکی محدود و گسسته آنها، مانند اتم ها یا مولکول های طبیعی، تأکید می کنند. نشان داده شد که توابع موج الکترونیکی در نقاط کوانتومی شبیه توابع موجود در اتم های واقعی است.
با جفت کردن دو یا چند نقطه کوانتومی، می توان یک مولکول مصنوعی ساخت که هیبریداسیون را حتی در دمای اتاق نشان می دهد.
نقاط کوانتومی دارای خواص میانی بین نیمه هادی های حجیم و اتم ها یا مولکول های مجزا هستند.
خواص نوری الکترونیکی آنها به عنوان تابعی از اندازه و شکل تغییر می کند.
QD های بزرگتر با قطر 5 تا 6 نانومتر طول موج های بلندتری با رنگ هایی مانند نارنجی یا قرمز ساطع می کنند.
QD های کوچکتر (2 تا 3 نانومتر) طول موج های کوتاه تری ساطع می کنند و رنگ هایی مانند آبی و سبز را تولید می کنند.
با این حال، رنگ های خاص بسته به ترکیب دقیق QD متفاوت است.
کاربردهای بالقوه نقاط کوانتومی شامل ترانزیستورهای تک الکترونی، سلول‌های خورشیدی، ال‌ای‌دی‌ها، لیزرها، منابع تک فوتون، نسل دوم هارمونیک، محاسبات کوانتومی، تحقیقات زیست‌شناسی سلولی، میکروسکوپ و تصویربرداری پزشکی. اندازه کوچک آنها اجازه می دهد تا برخی از QD ها در محلول معلق شوند، که ممکن است منجر به استفاده از آنها در چاپ جوهر افشان و پوشش چرخشی شود.
آنها در فیلم های نازک لانگمویر-بلاجت استفاده شده اند. این تکنیک‌های پردازش منجر به روش‌های کم‌هزینه و زمان‌بر کمتر برای ساخت نیمه‌رسانا میشود.
