Quantum Dots en QLED
De ontwikkeling van fosforcoating heeft de afgelopen jaren een grote vlucht doorgemaakt. Met moderne coatings kunnen zelfs backlights met enkel blauwe leds een groot kleurbereik realiseren. Een nadeel van fosforcoatings blijft dat het lastig is om de rode, groen en blauwe pieken in het spectrum precies op het juiste niveau én op de juiste plaats te krijgen. Een sterke piek in de golflengte van het rode licht die iets teveel naar oranje verschoven is, biedt namelijk geen optimaal resultaat, omdat het rode kleurfilter van het lcd-paneel een groot deel van het oranje licht weg filtert. Hierdoor gaat de lichtopbrengst omlaag en is de verzadiging van het rode licht mogelijk ook niet optimaal, omdat de backlight de piek op de verkeerde plek heeft. Idealiter produceert een backlight voor lcd-schermen drie relatief smalle kleurpieken, die precies overeenkomen met de rode, groene en blauwe kleurfilters van het lcd-paneel. Op die manier gaat er zo min mogelijk energie verloren en is de kleurdekking optimaal.
De golflengtes van een typische blauw+fosfor led-backlight komen niet goed overeen met de kleurfilters van lcd-schermen.(beeld: Nanosys)
Blauwe leds voorzien van quantum dot-filters produceren pieken die beter aansluiten bij de filters van lcd-schermen, met een groter kleurbereik en hogere lichtopbrengst als gevolg. (beeld: Nanosys)
Door de ontwikkeling van nanotechnologie is het sinds een paar jaar mogelijk om een backlight te maken die precies dit doet. Quantum dots, halfgeleiderdeeltjes met een grootte van een paar nanometer kunnen licht met een kortere golflengte – zoals blauw – omzetten naar een specifieke langere golflengte, bijvoorbeeld rood of groen. De kleur van het licht dat de quantum dots uitstalen is afhankelijk van de grootte en de vorm van de deeltjes. Moderne productieprocessen maken het mogelijk om dit zeer nauwkeurig te bepalen, zodat licht van blauwe leds omgezet kan worden in precies de juiste groen- en roodtinten. Het resultaat? Lcd-schermen die zeer efficiënt omspringen met de energie van de backlight, en dus een hoge helderheid kunnen behalen én daarbij ook een groot kleurbereik bieden.
Vooral Samsung zet de afgelopen jaren sterk in op quantum dot-technologie in zijn televisies. Hierbij wordt gebruik gemaakt van blauwe leds waarvan het licht door een quantum dot enhancement film (QDEF) folie wordt gestuurd, voordat het bij het lcd-paneel terecht komt. Dit QDEF-folie zet een deel van het blauwe licht om in rood en groen licht, waarvan de golflengte overeenkomt met die van de kleurfilters van het lcd-paneel.
De toepassing van quantum dot filters – en de felle concurrentie van oled-schermen bij concurrerende tv-fabrikanten – noopte Samsung ertoe om voor deze nieuwe generatie lcd-televisies weer een nieuwe term te bedenken, en zo werd QLED geboren. Ook qled-televisies zijn – net zoals led-televisies – dus gewoon apparaten met een lcd-scherm. In het geval van qled-tv’s zijn dit dus lcd-schermen die zich onderscheiden doordat de backlight een quantum dot enhancement film heeft om zo een groot kleurbereik mogelijk te maken.
Gestimuleerd door blauw licht kan quantum dot materiaal in verschillende kleuren oplichten, zoals hier rood en groen.
