Samsung maakt eerste rgb-kleurenscherm met quantumdots

Onderzoekers van Samsung Electronics hebben de eerste rgb-kleurendisplay op basis van quantumdot-technologie ontwikkeld. De display heeft een schermgrootte van 4" en de pixels worden via een active matrix-tft-backplane aangestuurd.

De onderzoekers van onder meer Samsung Electronics en Samsung Advanced Institute of Technology zijn erin geslaagd om de 4"-quantumdot-display met een resolutie van 320 bij 240 pixels te produceren door zogeheten 'transfer printing'-technologie te gebruiken, zo is te lezen bij Technology Review.

Het onderzoeksteam ging hiervoor als volgt te werkt. Het bedekte eerst een siliciumlaag met een oplossing van quantumdots, waarna het oplosmiddel werd verdampt en een dunne filmlaag overbleef. Daarna werden via een rubberen stempel met een microscopisch gegroefd oppervlak banen met quantumdots opgepikt, die daarna op een substraat afgedrukt werden. Dit proces werd herhaald voor alle primaire kleuren, zodat een pixelstructuur met rgb-subpixels werd gevormd. Bij het prototype van Samsung zijn de subpixels ongeveer 50 micrometer breed en 100 micrometer lang.

Voor de active matrix-tft-backplane werd, in plaats van het gebruikelijke amorfe silicium, amorf hafnium-indium-zinkoxide gebruikt. Dit laatste materiaal is geschikter vanwege de lagere spanningsvariatie over langere periode.

Seth Coe-Sullivan, medeoprichter en cto van concurrent QD Vision is onder de indruk van de resultaten van Samsung. "Dit is een krachtige demonstratie. De individuele technologische elementen zijn niet noodzakelijk nieuw, maar Samsung heeft deze stukjes bijzonder knap in elkaar gepast", aldus Coe-Sullivan. QD Vision werkt onder meer samen met LG Display aan eigen quantumdot-displays.

Quantumdots zijn halfgeleiderkristallen op nanoschaal die onder invloed van elektriciteit licht uitstralen. De kleur daarvan hangt onder meer af van de grootte van de kristaldeeltjes. Hoewel displays op basis van qd-leds interessant zijn, moet nog veel gebeuren om de technologie productierijp te maken. Zo zijn de displays nog steeds niet zo energiezuinig als oleds en is de levensduur van de quantumdots, met een halfwaardetijd van de lichtopbrengst van 10.000 uur, nog te beperkt. Ook moeten de productiekosten omlaag. Verwacht wordt dat de technologie pas over drie jaar commercieel interessant is.

Reacties (32)

[Joep]

De manier waarop quantumdots worden uitgelegd bevalt me niet. Quantumdots zijn bolletjes, geen gaatjes, hence "dots", op nanoschaal, gemaakt van bijvoorbeeld zware metalen als cadmium. De grootte van deze bolletjes bepaalt de eigenschappen ervan, dus ook de golflengte van de straling die ze uitzenden.

[ElDiosRubio]

Mooie prestatie van Samsung!

De laatste alinea klopt niet geheel; de kleine gaatjes die beschreven worden zijn "quantum wells"

Quantum dots zijn hele kleine halfgeleider deeltjes (5-50nm) die na absorbtie van straling (vaak UV of blauw licht) zelf weer straling (bijv. zichtbaar licht) kunnen uitzenden. Precies hetzelfde gebeurt in TL buizen, poeders (fosforen) zetten hier UV licht om in zichtbaar licht (rood, groen en blauw wat samen wit licht oplevert)
Bij quantum dots zijn de kristallen zo klein dat de grootte van het kristal een invloed heeft op de golflengte (kleur) van het licht dat wordt uitgezonden. (voor de fysici: de afstand tussen de valentie en geleidingsband wordt beïnvloed)

Een aardige uitleg is te vinden in de (engelse) wikipedia

[Xthemes.us]

Ik mis in dit artikel wel een beetje waar dit type scherm goed voor moet zijn, vooralsnog vreet het dus meer stroom en gaat het ook (nog) niet lang genoeg mee.
Zijn dit zaken waarvan verwacht wordt dat ze oled schermen in passeren zodra het uitwikkeld is? Worden ze goedkoper dan oled? Gaat de resolutie hoger worden dan oled (320x240 is niet echt indrukkwekkend vergeleken met de gemiddelde moderne smartphone)?

[watercoolertje]

Uit het artikel:

Verwacht wordt dat de technologie pas over drie jaar commercieel interessant is.

Dus ja dan zal het inderdaad op de door jouw genoemde punten vergelijkbaar of beter moeten zijn als de bestaande technieken (die ook nog 3 jaar tijd hebben om te evalueren)...

Maar goed voor het eerste kleuren-quantumdots-scherm lijkt mij dit al een enorme p[prestatie, het is dan ook nog een techniek die in de kinderschoenen staat...

[DieDubbelJoe]

Maar kan iemand nu vertellen wat het voordeel is van een quantumdots-scherm? Want dat ontgaat me toch ook wel een beetje.

[imagica]

QD displays hebben net als OLED de eigenschap dat ze licht versturen op het moment dat het nodig is, hierdoor kan deze techniek op veel dunnere/flexibele ondergronden toegepast worden met een lager energie verbruik zoals b.v. lcd/tft etc.

Een probleem bij Oled is echter dat het niet zo goed tegen vochtigheid kan, en QD wel omdat dit niet op organisch materiaal gebaseerd is maar op kristallen.

Het grote voordeel is dan ook (in toekomst) zuinig, betere lichtopbrengst, groter bereik in het kleuren spectrum, nog dunnere schermen, flexibel en (uiteindelijk) duurzamer dan oled's.

Enige nadeel kan zijn dat Qleds minder blauw saturatie hebben, of zoals wikipedia het zegt:

Blue quantum dots are difficult to manufacture due to the timing control during the reaction. A blue quantum dot is just slightly above the minimum size, where red to green can be easily obtained. Also, human eyes need 50x brighter blue than green in order for the two colors to be perceived as being the same luminosity.

[Verwijderd]

Oled techniek staat nog in zijn kinderschoenen

[Verwijderd]

Duidelijk te zien aan het OLED scherm in de Galaxy S. Oled is al vrij ver ontwikkeld, maar heeft voor grotere apparaten minder voordelen en de productiecapaciteit is beperkt.

[Rob Coops]

Ik vermoed dat het met name de toekomst is die dit uit moet gaan wijzen. Het klinkt er naar dat in theorie de lichtopbrengst beter is dan die van andere display technieken, en waarschijnlijk is dat mogelijk bij een lager verbruik (in theorie). Ook het feit dat je met elektronen werkt die door gaten moeten bewegen zal in theorie in ieder geval hele kleine pixels mogelijk maken.
Combineer dat alles in in theorie heb je een veel betere techniek dan oled of andere vergelijkbare technieken.

Samsung dat enorm zwaar inzet op de nano technologie heeft goede papieren om deze techniek snel bruikbaar te maken en 3 jaar is niet veel tijd om een technologie commercieel interessant te maken. Zeker als het nu nog op een redelijke achterstand ligt in vergelijking tot de concurrenten dan zullen Samsung en andere waarschijnlijk een aantal doorbraken verwachten binnen de komende paar jaar. Ik vraag me af of het ze gaat lukken om echt zo veel vooruitgang te maken in zo'n korte tijd.

Wat betreft de andere technologieën die nog 3 jaar kunnen door ontwikkelen, 3 jaar is niet heel erg lang zeker voor oled dat in middels toch al weer vele jaren in ontwikkeling is lijkt het me niet echt een heel erg groot voor deel (maar 3 jaar) immers hoe langer iets al in ontwikkeling is hoe moeilijker (en veel al duurder) het wordt om nog echt enorme verbeteringen te vinden.

[Hakker]

Dit is lab onderzoek naar nieuwe methoden. Denk je werkelijk dat ze gelijk 60" schermen kunnen maken die de huidige techniek voorbij streeft?
OLED berichten staan bijvoorbeeld al 10 jaar op t.net en nu lijkt er binnen 2 jaar eindelijk echt schot in de techniek te komen om het ook op grotere schermen financieel haalbaar te maken.

Of het een echte vooruitgang zal zijn is nog maar te zien, maar zonder onderzoek ernaar kunnen we het ook nooit weten. Er is kans dat het bv alleen interresant zal zijn voor de mobiele markt kan ook andersom dat het bv net als plasma alleen voor grote maten een interresante techniek kan worden. who knows.

[MicGlou]

Ligt er maar aan hoe je het bekijkt. 320x240 is dan misschien niet indrukwekkend, maar als dit sterk verbeterde contrastkleurwaardes, lichtopbrengst en een beter kleuren gamut realiseert dan is het toch weer een flinke verbetering. Verbruik en schaal zijn dan ook normaal gesproken de ontwikkelingen die men in een later stadium oppakt, men moet eerst maar eens zien de techniek 'onder de knie' te krijgen. En wat dan nog als deze nieuwe techniek niet zuiniger blijkt dan de bestaande technieken? Als ik een monitor kan krijgen met hetzelfde verbruik maar een veel mooiere weergave, dan is de keuze toch niet moeilijk?

[Pe Nis]

En zo blaast Samsung door hun durf te investeren in technologie straks alles en iedereen weg. Ben net terug van een bezoekje Samsung in Korea. Wij in het Westen kunnen nog wat leren van hun ondernemersschap. Laten we hier maar lekker ouwehoeren over nonissues. Zijn we straks het haasje.

[Reactie gewijzigd door Pe Nis op 23 juli 2024 02:16]

[uncle_sjohie]

Je bent ook bekend met de grote omkoopschandalen in Korea? Daar waren alle grotere bedrijven bij betrokken, ook Samsung naar ik meen. Of we dat als BV Nederland nou allemaal over moeten nemen lijkt me van niet, dat was toch een vrij lelijk verhaal.

En die samensmelting van politiek en bedrijfsleven heeft Japan bijna de nek om gedraait ~30 jaar geleden, ik moet nog maar zien of Zuid Korea zich daar op tijd aan ontworsteld.

[Yippie]

Nee dat gebeurt in NL niet, bouwfraude niet van gehoord ?

Het is naief om te denken dat in welk land dan ook geen corruptie is, vraag is wat doe je eraan als het uitkomt. Het is ook concurrentievervalsing uiteraard, en doe je niet mee, dan snij je je eigen in de vingers. Zo ziet het systeem eruit, en zoals altijd bij een commercieel bedrijf, worden de kosten tegen de baten afgewogen.

[SuperSang]

Dat is al gebeurd tijdens de financiele crisis in 1997. Tot dat moment hadden de chaebol reusachtig veel invloed op de regering, aangezien zij al het geld voortbrachten. Na de crisis keken ze breder, verplaatsten ze fabrieken en onderzoekscentra naar het buitenland, en werd hun macht verminderd.

Dus de seculering van staat en bedrijfsleven is al voltrokken.

Verder is Zuid Korea echt niet het enige land dat doet aan omkoopschandalen. Een van Nederland heeft ons bijna het koningshuis gekost!

Ik sluit me aan bij Pe Nis, Zuid Korea en Japan liggen mijlenver voor op bepaalde gebieden, vooral qua electronica en gadgets, maar ze liggen nog wel achter op andere gebieden.

[zakariaemrabet]

Een beetje jaloezie mag best

[elteck]

De rede dat Philips en vele anderen uit de TV gestapt zijn, is omdat ze er te weinig winst op kunnen maken. Hoe Samsung wel winst maakt op TV's weet ik niet. Het zal het schaal voordeel zijn, en mischien dat het een bij-product is van hun computer monitoren.
Maar het is wel frappant, dat alle producten waar anderen vanwege prijs erosie uit stappen (dvd spelers, computer geheugen, tv's), Samsung juist groot is. En nee, Philips maakt geen TV's meer, dat zijn LG's met Philips logo.

[Verwijderd]

Bijna goed nu alleen nog de juist fabrikant noemen.

Er zijn best nog een aantal fabrikanten (meestal tawains/chinees) die goed aan TV's verdienen maar ja die zijn niet bekend aangezien ze niet onder hun eigen naam bouwen.

[Verwijderd]

Inderdaad. QD-display's, (AM)OLED, EWD: alle nieuwe displaytechnieken komen uit 1 hoek. Tel daarbij het huge budget (12 miljard USD per jaar aan R&D) en de enorme faciliteiten (zoals de nieuw te openen Gen11-LCD fabriek) en je hebt een indrukwekkend staaltje ondernemersschap.

[Anthracite]

Ben het met uncle_sjohie eens. Ik weiger te geloven dat grote multinationals als Samsung hun succes te danken hebben aan eerlijk zaken doen; iets dat in Europa meer voor de hand ligt en meer wordt afgedwongen dan in andere delen van de wereld.

[Verwijderd]

Droom maar lekker verder, dat techniek was in ontwikkeling in 1990 O.A Sony/Philips/Sharp en Panasonic als ik me niet vergist, wat Samsung hier aan doet is gewoon toepassen, meer als Oled techniek.

Dus, het is eigenlijk gewoon techniek uit 1990 meer niet

[Verwijderd]

LCD is een techniek uit de jaren '60. Het is de toepassing die iets modern maakt...Raketten stammen al uit WOII, maar een Ariane is toch vrij geavanceerd. Etc.

[Limhes]

@_Prototype_:

"Quantumdots zijn microscopisch kleine gaatjes waarin enkele elektronen passen."

Dat krijg je als men de Engelse term 'hole' foutief vertaalt met 'gaatje'. Wat wordt bedoeld is een fictief gat, oftewel een elektron dat er niet meer is. Daar past dan dus weer een elektron in..

[Verwijderd]

Volgens mij noemen we dat in het Nederlands ook gewoon gaten (en electronen). Hoe dan ook, het is eerder een gebrek aan inzicht dan aan vertalingskunde dat dit artikel 'siert'.

[_Prototype_]

"Quantumdots zijn microscopisch kleine gaatjes waarin enkele elektronen passen."

Sorry hoor, maar dat kan echt niet, dat is gewoon lariekoek.

[endemion]

Leuk. Maar eerst maar eens afwachten of dat oled gebeuren ooit nog vd grond komt (en dan heb ik het niet over 3" schermpjes). Er zijn al zoveel goede technieken voor mooie schermen aan de kant gezet. Ik vind het vooral jammer dat laser niet vd grond is gekomen. Had lekker lang mee kunnen gaan zonder lichtopbrengst vermindering ed. Maja een scherm dat lang mee gaat daar zitten fabrikanten niet op te wachten. Kapot moeten die dingen fuck de vuilnishoop en andere negatieve aspecten aan deze rein economische instelling.

[Verwijderd]

Ik zie niet echt wat nou het voordeel is van dit...
Kan iemand uitleggen op welke manier dit een stap vooruit is tenopzichte van oled, lcd enz.?

[-Sander1981-]

Voorzover ik het begrijp, betekent dit een display met het voordeel van oled ten opzichte van lcd, namelijk dat elke pixel zelf licht uistraalt, tegenover een lager energieverbruik bij dezelfde lichtopbrengst als oled.

quote: artikel

Zo zijn de displays nog steeds niet zo energiezuinig als oleds [...]

edit:
Hmm, energiezuiniger nog niet dus...

quote: wikipedia

bron
Pros
1.Color range: Nanocrystal displays should be able to yield a greater portion of the visible spectrum than current technologies. As shown in the diagram, QD Vision calculates as much as 30% more of the visible spectrum would be available using QDs in a QD-LED vs. a CRT TV.
2.Low power consumption: QD Vision estimates its nanocrystal displays could use 30 to 50% less electrical power than an LCD, in large part because nanocrystal displays don't need a backlight.
3.Vibrant colors: Nanocrystal displays would yield more purity in colors than other types of display technologies. Some display technologies, such as LCDs, can’t create a pure red, green, or blue for the display; instead, they need to add a few other colors to those three to display pure colors. Quantum dots, on the other hand, create pure red, green, and blue to create all other colors.
4.Brightness: 50~100 times brighter than CRT and LCD displays ~40,000 cd/m2
5.Color purity: the color produced by QDs provides for an improved viewing experience for the end user
6.Added flexibility: QDs are soluble in both aqueous and non-aqueous solvents, which provides for printable and flexible displays of all sizes, including large area TVs
7.Improved lifetime: QDs are inorganic, which can give the potential for improved lifetimes when compared to alternative OLED technologies. However, since many parts of QD-LED are made of organic materials, further development is required to improve the functional lifetime.

Other advantages include better saturated green, manufacture ability on polymers, thin display, same material used to generate difference colors, and higher resolution.

Cons
1.Less saturated blue: Blue quantum dots are difficult to manufacture due to the timing control during the reaction. A blue quantum dot is just slightly above the minimum size, where red to green can be easily obtained. Also, human eyes need 50x brighter blue than green in order for the two colors to be perceived as being the same luminosity.

edit:
Maar helemaal gek was ik dus ook niet

[Reactie gewijzigd door -Sander1981- op 23 juli 2024 02:16]

[bvdv05]

Maar het is wel mooi dat er druk in ontwikkeld wordt? En bij elk bedrijf of in elk land zijn wel schandalen. Ik wil dat niet goed praten maar je moet volgens mij ook niet denken dat andere bedrijven wel alles 'goed" doen.

[Reactie gewijzigd door bvdv05 op 23 juli 2024 02:16]

[Verwijderd]

@Pe Nis..
zo is het maar net !!!