量子ドット (QD) を使用したディスプレイは非常に経済的で、高輝度と高品質の演色性を提供します。 フルカラー画像を作成するには、赤、緑、青の色を表示する機能が必要ですが、後者が最も問題を引き起こします。 しかし、日本で開発された新しい方法は、高品質の青色を備えたエネルギー効率の高いディスプレイの開発に役立ちます。
必要に応じて、すべてのユーザーがディスプレイ上のピクセルを見ることができます。 ただし、これらは画像の最小要素ではなく、それぞれが少なくとも つのサブピクセル (赤、緑、青) で構成されています。 これらのサブピクセルの輝きの強度が異なるため、何十億もの色合いを表示できます。 サブピクセル技術は、カラー テレビの登場以来進化しており、メーカーは多数のオプションを利用できるようになりました。 最も先進的なものの つは、量子ドットを備えた LED 要素である QD-LED です。
この技術に基づくディスプレイは既に存在しますが、青色光自体が緑色の形成にも使用されるため、特に つの中で最も重要な高品質の青色サブピクセルを生成するという点で、この技術はまだ十分に成熟しているとは言えません。 このため、青色の量子ドットの物理パラメータを正確に制御できることが重要です。
その結果、青色要素は製造に費用がかかり、構造がかなり複雑になり、適切な技術を使用して製造されるディスプレイにとって、その品質は重要な要素となります。 しかし、東大は解決策を見つけたようです。 プロジェクトを率いる中村英一教授によると、以前の技術は非常に異なっていました。青色のサブピクセルを生成するには、かなりの量の化学物質が必要であり、作業材料を生成するために一連のプロセスで処理する必要がありました。
新しい戦略には、「必要な構造を形成する前に分子を正確に制御するための自己組織化化学の知識」を使用する科学者チームが含まれます。 中村氏は、石を削り出すのではなく、レンガで建物を建てるように考えることを提案しました。より正確に、思い通りに設計でき、プロセスははるかに効率的で安価になります。
このプロセスは、紫外線照明を使用することによって特別に行われます。その影響を受けて東京で開発された量子ドットは、BT.2020 国際規格に従って、ほぼ基準となる青色を生成します。 これは、鉛ペロブスカイト、リンゴ酸、オレイルアミンなどの有機成分と無機成分のハイブリッド混合物を使用する量子ドットの独自の化学組成のおかげで可能になり、「自己組織化」のみがサブピクセルの形成を可能にします必要な形。 科学者によると、最も困難なことは、リンゴ酸がこの「化学パズル」で重要な役割を果たしていることを発見することでした.
青色サブピクセルの構造を形成するタスクの中には、それらの形状を追跡する必要がありました.2,4 nmのサイズの要素は、それらが放出するはずの波長よりも190倍小さく、通常の顕微鏡では調べることができません. このために、チームが作成した「シネマティック ケミストリー」用の SMART-EM ツールを使用する必要がありました。
実際、新しい機器は電子顕微鏡の洗練されたバージョンであり、ビデオ キャプチャ用に最適化されており、ダイナミクスを追跡できます。青色の量子ドットは「非常にダイナミック」であるため、 つの画像では十分ではありません。 科学者やメーカーにとって残念なことに、青色のサブピクセルは長持ちしません。 現在、研究者の仕事は、モニター、テレビ、その他の電子機器を製造する業界関係者のサポートを得て、それらを安定させることです。
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