Pantalla de punts quàntics
Una pantalla de punts quàntics és un tipo experimental de tecnologia en pantalles. Els punts quàntics (Quàntum Dot , QD per les seues sigles en anglés) o nanocristales semiconductorés podrien proporcionar una alternativa per a aplicacions comercials com les tecnologies en monitors. Esta tecnologia seria similar a les pantalles OLED (diodo orgànic emissor de llum), en la que la llum seria suministrada baix demanda, la qual cosa habilitaria dispositius més eficients.
Els punts quàntics podrien permetre pantalles grans, flexibles i no es degradarien tan ràpidament com les pantalles OLED, teòricament fent-les bones candidates per a televisions de pantalla plana, cambres digitals, teléfons mòvils i ordenadors personals per a jocs.[1][2][3] En el present només són usades per a filtrar llum de LED, per a la retroiluminación de pantalles LCD, i no per a la seua producció independent.
Les propietats i el rendiment estan determinats per la mida o composició de el QD. Els QD són tant fotoactivos (fotoluminiscentes) com electroactivos (electroluminiscentes), permetent-los ser fàcilment incorporats a noves arquitectura emisivas de pantalles.[4]
Història
[editar | editar còdic]L'idea d'utilisar punts quàntics com a font de llum va sorgir en la década de 1990. Les aplicacions primerenques incloïen la generació d'imàgens utilisant fotodetectores QD infrarrojos, diodos emissors de llum i dispositius emissors d'un sol color.[5] Des dels inicis de l'any 2000, els científics varen escomençar a donar-se conte del potencial del desenroll del punt quàntic en pantalles i fonts de llum.[6]
Una aplicació pràctica i popular està emergint en les anomenades Televisions de Punt Quàntic; no obstant, té que ser notat que estes televisions noves són encara pantalles LCD en lo que a la generació d'image es referix. Els QD solen millorar la retroiluminación. Ademés d'utilisar els LED per a retroiluminación, la llum d'un LED blau és convertida pels QD a llum verda i roja relativament pura, de modo que esta combinació de llum —blava, verda i roja— incorre en menys absorció de colores indeseados pels filtres de color darrere de la pantalla LCD, per lo tant, aumenta l'emissió de llum útil i proporciona un millor ranc de color. El primer fabricant que va distribuir televisors d'esta classe era Sony en 2013 en la seua llínea Triluminos[7] en la Fira d'Electrònica de Consum de 2015, Samsung Electronics, LG Electronics, la chinenca TCL Technology i Sony varen mostrar televisors LCD en retroiluminación LED optimisada per punts quàntics.[8][9]
Funcionament
[editar | editar còdic]
Propietats òptiques dels punts quàntics
[editar | editar còdic]A diferència de les estructures atòmiques senzilles, una estructura de punt quàntic té la propietat inusual de que els seus nivells d'energia són fortament depenents del tamany de l'estructura. Per eixemple, l'emissió de llum de punt quàntic CsSe pot ser convertida de roig (5 nm diàmetro) a la regió violeta (1.5 nm de diàmetro). La raó física per a la coloració QD és l'efecte de confinament quàntic i està directament relacionada en els seus nivells d'energia. l'energia de banda prohibida que determina l'energia, i per tant el color, de la llum fluorescent és inversamente proporcional al quadrat de la mida del punt quàntic. Els QD més grans tenen més nivells d'energia, més estretament espayats, permetent a el QD absorbir fotons d'energia més baixos (color més roig). En atres paraules, l'energia del fotó emés aumenta quan la mida del punt disminuïx perque major energia és requerida per a llimitar l'excitació del semiconductor a un volum més menut.[10]
Diodos emissors de llum de punt quàntic
[editar | editar còdic]Els LED basats en punts quàntics estan caracterisats per una emissió pura i saturada de colors en un ample de banda estret. El seu llongitut d'ona d'emissió és fàcilment posada a punt en canviar la mida dels punts quàntics. Ademés, les pantalles QD-LED oferixen una alta purea de color i durabilitat combinada en l'eficàcia, flexibilitat, i baix cost de processament dels diodos orgànics emissors de llum. L'estructura QD-LED pot ser duta al ranc complet de llongitut d'ona visible de 460 nm (blau) a 650 nm (roig), prenent en conte que l'ull Humà pot detectar llum de 380 a 750 nm.
L'estructura de QD-LED és similar al disseny bàsic d'OLED. La major diferència és que els centres emissors de llum són nanocristales de seleniuro de cadmi (CdSe). Una capa de punts quàntics de seleniuro de cadmi és emparedado entre capes de material orgànic que transporten buits i electrons. L'aplicació d'un camp elèctric causa que els electrons i forats es moguen a la capa de punt quàntic, a on són capturats en el punt quàntic i recombinados, emetent fotons. L'espectre d'emissió de fotons és estret i caracterisat pel seu complet esgambi en la mitat del valor màxim.[11]
El repte de dur als electrons i als forats junts en regions chicotetes per a la recombinació eficaç i emissió de fotons sense escapes o malbarat va ser resolt en implementar una prima capa emissora entre una capa transportadora de forats (HTL) i una capa transportadora d'electrons (ETL). En fer una capa emissora en una sola capa de punts quàntics, els electrons i els forats poden ser transferits directament de les superfícies de el ETL i HTL, proporcionant una alta eficàcia de recombinació.[12]
Tant el ETL com el HTL consten de materials orgànics. La majoria dels materials electroluminiscentes favorixen l'injecció i transport de forats en lloc d'electrons. Aixina, la recombinació dels electrons en els forats generalment ocorre prop del càtodo, la qual cosa podria provocar l'extinció del excitón produït. Per a impedir que els excitones o forats s'acosten al càtodo, una capa bloqueadora de forats juga funcions duals en bloquejar als forats que es mouen cap al càtodo i transportar els electrons a la capa QD emissora. Tris d'Alumini (Alq3), batocuproína (BCP), i TAZ són els materials més usats com bloqueadores de forats. Estos materials poden ser utilisats tant com a capa transportadora d'electrons com a capa bloqueadora de forats.[13]
L'apany de punts quàntics està fabricat per autoensamblaje en un procés conegut en anglés com ratita, una solució de punts quàntics en un material orgànic és abocat a un substrat, el qual és posat a girar per a estendre la solució equitativament.
Referències
[editar | editar còdic]- ↑ «Quàntum-dot displays could outshine their rivals» (en en-us). Consultat el 26 d'agost de 2016.
- ↑ Nano Letters.9(7)
- 2532–2536.doi:10.1021/nl9002969.Consultat el 26 d'agost de 2016.
- ↑ «Nanocrystal Displays». Consultat el 26 d'agost de 2016.
- ↑ «Display | Nanoco Technologies». www.nanocotechnologies.com. Archivat des d'el original, el 23 de març de 2014. Consultat el 26 d'agost de 2016.
- ↑ R. Victor; K. Irina (2000). "Electron and photon effects in imaging devices utilizing quàntum dot infrared photodetectors and light emitting diodes". Proceedings of SPIE. 3948: 206–219. doi:10.1117/12.382121.
- ↑ P. Anikeeva; J. Halpert; M. Bawendi; V. Bulovic (2009). "Quàntum dot light-emitting deices with electroluminescence tunable over the entire visible spectrum". Nano Letters. 9 (7): 2532–2536. doi:10.1021/nl9002969. PMID 19514711.
- ↑ «SONY ANNOUNCES 2013 BRAVIA TVS – Sony». blog.sony.com. Archivat des d'el original, el 8 de març de 2013. Consultat el 26 d'agost de 2016.
- ↑ «IEEE Spectrum». blog.sony.com. Consultat el 26 d'agost de 2016.
- ↑ «Quàntum dot rivals». IEEE Spectrum: Technology, Engineering, and Science News. Consultat el 26 d'agost de 2016.
- ↑ Saleh, Bahaa E. A.; Teich, Malvin Carl (5 February 2013). Fundamentals of Photonics. Wiley. p. 498. ISBN 978-1-118-58581-8.
- ↑ Seth Coe; Wing-Keung Woo; Moungi Bawendi; Vladimir Bulovic (2002). "Electroluminescence from single monolayers of nanocrystals in molecular organic devices". Nature. 420 (6917): 800–803. doi:10.1038/nature01217. PMID 12490945.
- ↑ Tetsuo Tsutsui (2002). "A light-emitting sandwich filling". Nature. 420 (6917): 753–755. doi:10.1038/420752a.
- ↑ Yue Wang; et al. (2009). "Photophysical and charge-transport properties of hole-blocking material-TAZ: A theoretical study". Synthetic Metals. 159 (17–18): 1767–1771. doi:10.1016/j.synthmet.2009.05.023.
- Este artícul conté una traducció derivada de «Pantalla de puntos cuánticos» de Wikipedia en castellà publicada baix la Llicència de documentació lliure de GNU i la Llicència Creative Commons Reconeiximent-CompartirIgual 4.0 Internacional.