برای این کار از توضیحاتی که شرکت nanosys، طراح متریال های نوین برای استفاده در LCD ها داده، کمک گرفته ایم و در اصل روش ساخت یک نمایشگر LCD با استفاده از فناوری نقاط کوانتومی را شرح می دهیم.

 

در زیر ساختار کلی یک پنل LCD را مشاهده می کنید. بحث ما روی لایه زرد رنگ میانی متمرکز است که در اینجا نام آن QDEF است، یعنی ورقه میزبان نقاط کوانتومی.

هر QDEF شامل تریلیون ها ذره نانو کریستال از جنس فسفر است که هر یک از آنها، یک نقطه کوانتومی به شمار می روند. در شرح ابعاد یک نقطه کوانتومی همین بس که کمی بزرگتر از یک مولکول آب و کوچکتر از یک ویروس است؛ البته با این تفاوت که نقطه (یا ذره) کوانتومی، هیچ کجای طبیعت یافت نمی شود، بلکه بایستی با دقت بسیار و تغییر در ابعاد ذرات موجود شکل بگیرد، طوری که نور را دقیقا در طول موج های مد نظر شرکت سازنده LCD، آن هم با بازده بالا تولید نماید.

 

برخلاف تکنولوژی های رایج فسفری مانند YAG که تنها قادر به نمایش یک طیف نور مشخص هستند، نقاط کوانتومی قادر به دریافت نور از پنل LED پشت شان، و تبدیل آن به -تقریبا- هر رنگی در طیف قابل مشاهده توسط چشم انسان هستند.

 

برخلاف LCD های رایج با منبع نور LED سفید، در اینجا برای نوردهی به نقاط کوانتومی از یک منبع نور آبی (مثلا پنل GaN LED) استفاده می شود و با کمک آن، نقاط جادویی قادر هستند نور آبی دریافتی را تبدیل به هر طول موجی کنند، آن هم با بازدهی بسیار بالا (بیش از ۹۰٪).

 

جادوی واقعی نقاط کوانتومی این است که قادر به تنظیم و وفق دادن رنگ خروجی خود هستند. این کار با کنترل دقیق اندازه کریستال ها در مرحله ترکیب شان با هم و ساخت ورقه QDEF صورت می گیرد.

 

به عنوان مثال، در راهکار شرکت نانوسیس، ورقه بسیار نازک موسوم به QDEF، میزبان نقاط کوانتومی قرمز و سبز است. این ورقه به ظاهر شفاف، می تواند نور پس زمینه آبی را حین عبور از خود به نور سفید تبدیل کند. بنابراین رنگ آبی توسط LED پس زمینه، و رنگ های سبز و قرمز و سفید توسط ورقه QDEF تولید می شوند تا ۴ رنگ اصلی مورد نیاز، شکل گیرند.

 

با این راهکار برای اولین بار طراحان نمایشگرها می توانند رنگ نور پس زمینه را به دقت انتخاب کرده و با رنگ فیلترها هماهنگ سازند، طوری که ساخت نمایشگرهایی درخشان تر، پر بازده تر و با رنگ هایی به مراتب زنده تر از نمایشگرهای رایج میسر شود.

 

مزیت تجاری نقاط کوانتومی نیز در این است که می توان با طراحی های مناسب آنها را در ساختار رایج مورد استفاده در LCD های سنتی جای داد طوری که تاثیر اندکی بر فرآیند ساخت گذاشته و نیازی به تغییرات زیاد در خطوط تولید پدید نیاورند.