Электролюминесцентные квантовые точки – будущее мониторной отрасли?

На рынке мониторов в настоящее время практически безраздельно властвует технология жидких кристаллов в различных вариациях – TN, IPS, VA. По оценке TrendForce, в 2022 г. даже среди геймерских мониторов по количеству поставленных за год устройств лидировали модели с матрицами VA (51,0%), на втором месте находились IPS (43,4%), за ними с огромным отрывом шли TN (около 5%). И только в самом конце этого ранжира оказались мониторы с дисплеями на основе органических светодиодов, OLED, составившие всего 0,6% от общего числа отгруженных за год в торговый канал по всему миру игровых мониторов.

Тем не менее прогресс не стоит на месте, и на смену еще толком не принятой широким рынком технологии OLED (речь идет именно о сегменте крупнопанельных устройств, мониторов, телевизоров и профессиональных дисплеев; смартфоны-то с OLED-экранами расходятся прекрасно) уже идет новая разработка – электролюминесцентные квантовые точки (electroluminescent quantum dots, EQD). По сравнению с другими актуальными технологиями, также находящимися на этапе совершенствования предсерийных образцов либо даже запуска малыми сериями (прежде всего речь о MicroLED), EQD обещает одновременное улучшение по таким параметрам, как качество изображения (размер зерна, плотность формирующих картинку точек), энергосбережение и производственная эффективность.

Последнее особенно важно, поскольку одно из наиболее существенных препятствий на пути выхода тех же MicroLED на широкий рынок –дороговизна их производства в сравнении даже с крупнопиксельными OLED-матрицами, не говоря уже о жидкокристаллических IPS и тем более TN. Калифорнийская компания Nanosys еще в ходе январской выставки CES 2023 представила избранному кругу обозревателей инженерный прототип EQD-дисплея с диагональю 6 дюймов, впечатлявшего прежде всего даже не богатством цветопередачи, а толщиной, сопоставимой с листом офисной бумаги. Представители компании заявили, что уже сотрудничают с неким неназванным производителем дисплеев мирового масштаба и что в течение нескольких месяцев именно от него стоит ожидать более детального анонса новой технологии и основанных на ней устройств.

Принципиальное отличие EQD от более привычной сегодня мониторному рынку технологии квантовых точек заключается в том, что действие последних основано на эффекте фотолюминесценции: они поглощают свет одной длины волны и переизлучают его уже в другой спектральной полосе. На практике это означает, что за матрицей с квантовыми точками обязана располагаться подсветка – как правило, в виде сетки синих светодиодов большей или меньшей, в зависимости от конкретной реализации, густоты. Проходя там, где отсутствуют квантовые точки, этот свет формирует синие субпикселы изображения. Для создания же красных и зеленых и применяются соответствующие фотолюминесцентные микрозоны – собственно квантовые точки.

Эффект же электролюминесценции – порождения фотонов заданной длины волны при возбуждении микрозоны не другим фотоном, а электрическим импульсом – позволяет избавиться от задней подсветки. Именно по этой причине толщина EQD-дисплея настолько мала, а сам он потребляет мало энергии плюс несложен в производстве (поскольку содержит значительно меньше слоев, чем OLED- или MicroLED-матрица). При этом нет никаких теоретических ограничений на габариты дисплея: ему не нужна стеклянная подложка, и с одинаковым успехом можно создавать как миниатюрные EQD-экраны для очков дополненной реальности, так и огромные коммерческие видеопанели. Для последних, правда, придется реализовать более сложные контуры управления, поскольку отдельных пикселов в них будет содержаться значительно больше.

Предварительно Nanosys предложила для своей технологии бренд NanoLED, но пока нет ясности, сохранится ли он на этапе перехода к серийному производству – или же упомянутый выше дисплейный вендор найдет другое наименование, не столь сильно вводящее в заблуждение (по причине явного сходства с названием MicroLED, физически совершенно иной разработки). Так или иначе, до появления в продаже первых устройств с EQD-матрицами пройдет еще несколько лет – и за это время многое успеет измениться.