وتمثل عروض النبضات الكهرمائية قفزة كبيرة إلى الأمام في تكنولوجيا الشاشة، حيث تقدم الدقة واللمحة في النور السائلة، بل وحتى لوحات المداخن العضوية ذات الطفح، وتسمح بمضاهاتها، وتستفيد من الخصائص الافتراضية الفريدة لأجهزة صناعة المواد شبه الموصلية، التي تُنتج عن ظهورات الأشعة السينية، والتي تحقق مقياساً أكبر من حيث الكفاءة، وتُحسنت درجة الحرارة.

ما هو عرض "كوانتوم دوت"؟

وتعتمد النبتة الكميّة في قاعها على البلورات التي تُعدّ بحجم نانومترات والتي تتألف من مادة سدنيدي (CdSe)، أو الفوسفيد الصدري، أو المواد ذات الصبغة البيروفيّة التي يمكن أن تُظهر بلوراً ملوّحةً عند ضربها بالصور الفوتوغرافية أو الإلكترونات.

(ب) تصميمات أكثر تقدماً، مثل عروض الأشعة المقطعية ذات المقياس العالي، تجمع بين النقاط الكمية وطبقة السحب الأزرق المضغوط بدلاً من الضوء الخلفي، توفر طبقة زرقاء مأخوذة من الأشعة فوق البنفسجية المصدر الرئيسي، وتضع النقاط الكمية على كومة الكم لتحويل جزء من الانبعاثات الزرقاء إلى حمراء وخضراء، ويلغي هذا النهج الحاجة إلى طبقة بلورية منفصلة، مما يتيح مستويات التناقض الحادية.

"الفيزياء خلف "كولورة النبض

ويتوقف اللون الذي تنبعثه نقطة الكمي اعتماداً مباشراً على حجمها - وهي ظاهرة يحكمها الكم، وتزيد النقاط الصغيرة (التي تتراوح بين 2 و3 نانوتر) من الضوء الأزرق، والنقاط المتوسطة (4-6 نانو متر) من حيث الأشعة، وتزيد النقاط التي تُنتج من 6 إلى 12 نانوغراماً من الصبغة الحمراء، وتتيح هذه العلاقة بين الكم والكم والكمبيولوجيا المضغوطة أن تُعدّل

وعلى عكس الفوسفور المستخدمة في الأمراض غير المعدية القديمة، فإن النقط الكمية لها عرض كامل ضيق في نصفماكسيموم (FWHM) يبلغ حوالي 30 إلى 40 نانو مترا، ويعني كل لون أن كل نطاق من هذه اللوان نقي جدا، وهذا الانبعاث الضيق يترجم إلى أقل اتصالا بين القنوات الملونة، والأحمر والأخضر الأعم، والصور الأكثر شبه بالحياة عموما، كما أن التكنولوجيا تحتفظ بمستوى الضوء الخفيف:

ألف - مزايا تكنولوجيا النبات الكينتوم

وتقدم النقاط الكمية عدة فوائد ملموسة تميزها عن التكنولوجيات المتنافسة، وفي حين لا يوجد نوع واحد من أنواع العرض مثالي، فإن تنفيذ النقاط الكمية يعالج العديد من أوجه القصور التي وجدت في الأمراض غير المعدية القديمة وحتى في بعض الأجهزة المتفجرة المرتجلة.

أكبر كولور جاموت و Accuracy

المادة 95- القدرة على إنتاج الألوان النابضة على مستوى عالٍ وخفيف من مستويات الإضاءة - هي واحدة من أقوى مزايا عرض النقط الكمي، حيث تغطي 90-100 في المائة من مادة DCI-P3، وغالباً ما تتجاوز 80 في المائة من مساحة الشاشة الممتدة من حيث الكمية، يمكن أن تظهر أكوام تخرج عن المستوى القياسي لأشعة الليكلور التي يمكن أن تتكاثر.

سوبر برايت دون بيرن

ويحقق النبتة الكهرمائية مستويات الذروة التي تحدّ حتى لوحات التلقيح المأخوذة من أشراق التلقيح، بينما يمكن للتلفزيون الرباعي أن يحافظ على ما يتراوح بين 500 و000 4 نيت في المناطق الصغيرة، بينما ترتفع نسبة المبيدات غير المرتجلة في الغالب إلى 800 إلى 500 1 نيت، وهذا التزليق الأعلى قيمة في غرف البلورة أو في محتوى الرش، حيث تبرز العينات المحتوي على الأشعة فوق سطح الماء.

كفاءة الطاقة

وفي النقاط الكهرمائية تحول الضوء الأزرق إلى اللون الأحمر والخضر مع كفاءة عالية جداً - تبلغ 85-95 في المائة من كفاءة التحويل في الأفلام التجارية الحديثة، وهذا يعني أن الطاقة أقل تهدر من حيث الحرارة مقارنة بالضوء الأبيض للضوء الأبيض المتوسط الذي يرتكز على الفوسفور، حيث لا يزال التحول الطيفي أقل كفاءة، ونتيجة لذلك يمكن أن ينتج نفس اللمع الملحوظ مع انخفاض مستوى القدرة على الاضواء، مما يمتد إلى الاضواء المأة في أجهزة التليفزيون.

طول العمر وقابلية الكولور

وعلى عكس الأجهزة المتفجرة المرتجلة، حيث تتدهور طبقات الضوء العضوي في مختلف معدلات التحلل في الفطائر الحمراء والخضراء والزرقاء (تتتحول إلى اللون على مدى آلاف الساعات)، فإن النقاط الكمية هي بلورات غير عضوية من شبه الموصلات، وهي تظهر تغيراً طفيفاً على مدى عمرها التشغيلي، كما أن الأجهزة الخفية، المصدر الرئيسي لتدهور التربة في ألواح الألوان، بالإضافة إلى طول العمر.

التطبيقات الحالية في الأجهزة الحديثة

وقد انتقلت تكنولوجيا النقط الكمية من فضول مختبري إلى عنصر رئيسي في عدة فئات من المنتجات، وفيما يلي أبرز حالات الاستخدام الحالية:

التلفزيونات

(أ) إذا كان الميجور (Samsung) و(TCL) و(سوني) و(فيزيو) و(هيسسيف) قد أطلقوا تلفازات كمية من الكم، و(Huls)

المرصد والطائرات العمودية

ومن بين مراقبي الأداء العالي في مجال المقامرة وخلق المحتوى المهني على نحو متزايد أفلام النفثال الكمي، وشاشات التعبئة التي تبلغ 144 هرتز أو 240 هرتز، وتغطية DCI-P3 أكثر من 95 في المائة شائعة، وتسلم الألوان القاردة دون التضحية بوقت الاستجابة.

السماعات الذكية والطاولات

وهناك عدة هواتف ذكية رئيسية - بما فيها سلسلة سمسونغ وأجهزة الاستشعار - تستخدم كمياً في لوحاتها الخاصة بالأجهزة المتفجرة المرتجلة (تسمى في بعض الأحيان مادة الـ ديناميك AMOLED أو الـ (S-MOLED) ذات الـ QD) وهناك نقاط كمية تساعد في تحويل الضوء الأزرق المضغوط إلى أكياس فرعية حمراء وأخضراء، مع الاحتفاظ بنسخة من هذا الجدول.

المواقف السياراتية

وتعتمد صناعة السيارات عروضاً كمية للنقاط التي تستخدمها المراكز، ومجموعات الأدوات، وعرضات للرؤوس، وتجعل اشتراطات الإضاءة العالية (لبقائها قابلة للقراءة في ضوء الشمس المباشر)، ومقامرة لون واسع (لرسم خرائط دقيقة للملاحة ورسوم البيان)، والحياة التشغيلية الطويلة (أكثر من 10 سنوات دون تغيير لون) تركيبة طبيعية.

Augmented and Virtual Reality

ويجري استكشاف نقاط الكمية في شكل عرضات قريبة من العينين في الرؤوس الحربية، لأنها يمكن أن توفر لوحات عالية وجلط لون واسع في عوامل صغيرة جداً، فعلى سبيل المثال، تستخدم بعض العروض التجريبية للأجهزة المتناهية الصغر (Dart) الكمية لتحويل الأجهزة المتناهية الصغر والفوقية إلى أجهزة ذات أحرار وأخضر، وحل مشكلة الكفاءة الطويلة الأمد مع الأجهزة ذات الحجم الأحمر والمتناه الصغر. [1]

التحديات والحدود

وعلى الرغم من مواطن القوة العديدة لتكنولوجيا النفثال الكمي لا توجد مبادلات، ففهم هذه القيود مهم لكل من المصنعين والمستهلكين.

تكاليف التصنيع

إن إنتاج أفلام كمية عالية الجودة ذات الحجم الكبير من حيث توزيع حجم الجسيمات الموحدة عملية معقدة ومكلفة، وقد كانت تليفزيون النقط الكميائية المبكرة تُعطي علاوة كبيرة على الأمراض غير المعدية القابلة للمقارنة، وإن كانت التكاليف قد انخفضت كجداول إنتاجية، ومع ذلك فإن التكلفة الافتراضية لإضافة فيلم كمي أو طبقة من مادة الـ (CDOLED) أعلى من استخدام الفوسفات أو الألوان التقليدية.

الشواغل البيئية والصحية

وقد احتوت العديد من النقاط الكمية من الجيل الأول على الكادميوم، وهو معدن ثقيل سام مع حدود تنظيمية صارمة (مثل التوجيه الأوروبي بشأن الصحة السمية)، ولمعالجة ذلك، طورت الجهات المصنعة أيضاً نقاطاً كمية خالية من الكادميوم تستند إلى فوسفيد الغدد الصماء أو مواد العرض المشبع بالبروفسكيت، غير أن هذه البدائل تؤدي أحياناً إلى نقاء أقل أو تكون أقل استقراراً تحت الماء والضوء.

Viewing Angle and Uniformity

وفي عرض " QLED " (كمية النبات LCD)، يجلس فيلم النبات الكمي أمام الضوء الخلفي، ولكن خلف لوحة LCD، ونتيجة لذلك، فإن عرض النباتات غير المتحكم فيها في زاوية التحلل والفقدان النادر عند النظر إلى الأشعة غير الدقيقة، في حين أن هذه اللوحات لا تزال تخفف من هذا التطابق إلى حد ما.

التطورات المستقبلية: الجيل القادم من عروض النقاط الكينتوم

وتتواصل البحوث في المواد النفاثة الكمي وأساليب التكامل بوتيرة سريعة، مما يبشر بمزيد من الإعجاب في الأداء وعوامل الشكل الجديدة.

النقط الكهرومائية (QLED)

(أ) أن عروض النبض الكهرولومنيسنت الحقيقي (التي تسمى عادة الـ (كيو إل دي أو كي دي ميثيلد (KD-LED) والتي تختلف عن رسوم التكتل المتطورة (LCD-I-based QLED) تهدف إلى إزالة الضوء الخلفي تماماً، وفي هذا التصميم، فإن كل نقطة من النقاط الكمية التي تبعث مباشرة عندما يمر منها تيارات كهربائية، على غرار ما تعمل به الأنبوب السائل المحتوية على الجاهزة، ولكن مع مواد غير واضحة.

التلاعب المرن واللافت

يمكن استخدام النقاط الكمية المودعة في مضارب فرعية مرنة (مثلاً، البوليميد أو رقائق النخيل) لخلق شاشات قابلة للتداول أو حتى قابلة للطي، وقد أظهرت عدة مجموعات بحثية عروضاً كمية شفافة يمكن أن تحافظ على الشفافية بين 60 و70 في المائة بينما لا تزال تبعث الضوء عند بدء تشغيل دو-ممتر مفيد للعرض في مجال الرؤوس في الريحان أو الزجاج الذكي.

التكامل مع برنامج MicroLED

(ه) إن العروض المصغرة هي تكنولوجيا ناشئة تستخدم صفائف الأجهزة المصغرة المحتوية على أجهزة مصغرة كبزات فردية، تقدم مشرقة وكفاءة، غير أن التصنيع الفعال للأجهزة المصغرة ذات السمعة الحمراء أمر صعب لأن الأجهزة المتفجرة المرتجلة الحمراء تتميز بمستوى منخفض من الكفاءة الكمية في أحجام صغيرة.

تخفيض الكدميوم والعناصر الأرضية الراقصة

ومع تشديد الأنظمة البيئية، وتطوير الأداء العالي، فإن النقاط الكمية الخالية من الكدمات تشكل أولوية، وقد تؤدي التطورات الأخيرة في النقاط الكمية للمنبر (CsPbX3) وأجهزة الفوسفيدية الكمي التي يمكن الاعتماد عليها في نظم القاع إلى ظهور نقاء وكفاءات ذات بصمت قابل للمقارنة، وتثبت بعض المواد الأولية مثل المواد التي تُعتمد في ميزانية النانوسيات والكوم أن إنتاجها التجاري يؤدي إلى تحقيق نتائج ملموسة.

خاتمة

كما أن عروض النبضات التي تُطلع عليها قد حولت بالفعل التجربة البصرية في الأجهزة الإلكترونية الاستهلاكية العالية، مما يعرض مزيجاً قاهراً من اللون النابض، واللمع، والاستقرار الطويل الأجل، حيث أن عمليات التصنيع ناضجة وجديدة من البنايات - الكبريتية، والأفلام المرنة، والآلات الإلكترونية المصغرة التي تُظهر من المختبر إلى أرض المصنع، وتكنولوجيا النبض الكترونية.