На шоу потребительской электроники, проходившем … в Лас- Вегасе, компания Sony объявила о линейке экранов для ТВ, основанных на новой технологии. Дисплеи на квантовых точках позволяют решить одну из проблем светодиодных (LED) экранов: неточность светопередачи. В сегодняшней Техносреде мы поговорим о новом типе экранов, коснувшись попутно физики квантовых точек.
… Привычные светодиодные (LED) экраны для ТВ и компьютеров превзошли прежнее поколение экранов на вакуумных трубках в компактности и долговечности, но потеряли по сравнению с ними в цвете. Гамма, создававшаяся в вакуумных кинескопах за счет трех электронных пучков, сканирующих три люминофора, была более точной. Светодиодные экраны устроены на селективном пропускании белого света, которым они подсвечиваются сзади. Это, кстати, означает, что такие экраны заведомо неэкономичны. Поэтому они отключаются в лэптопах после 5-10 минут неактивности и работают с пониженной яркостью, когда лэптоп работает от батареи. Они ограничивают время работы многих переносных устройств, не только лэптопов.
Другой их конструктивный недостаток в том, что полупроводниковые фильтры, пропускающие, допустим, красный, не обладают достаточно высокой селективностью, и пропускают также и часть зеленого спектра. Этот их недостаток исправлен в OLED дисплеях (первая буква в аббревиатуре означает «органический»), однако стоимость таких дисплеев сегодня составляет несколько тысяч долларов, поэтому их продажи невелики.
Ну, а теперь – о новой технологии, об экранах на квантовых точках. Физика явления, известного под названием «квантовое ограничение», довольно сложна, но результат этого эффекта понять несложно. Когда свет излучается большими массами полупроводникового материала, длина его волны не зависит от размера частиц полупроводника (точнее, зависит пренебрежимо мало). Но когда размеры полупроводника становятся сравнимы с размерами длины волны, оказывается, что размеры радикальным образом влияют на длину волны света, который испускает возбужденная полупроводниковая частица.
Именно на этом эффекте и работают экраны на квантовых точках. Они сделаны из наночастиц, размер которых, как нетрудно догадаться, составляют нанометры.
Каждая такая частица представляет собой светодиод в миниатюре, который может возбуждаться светом или электрическим потенциалом. В экранах, представленных Sony, возбуждение происходит обычным светодиодом, излучающим синий свет. Этот свет поглощается слоем квантовых точек, и, в зависимости от размера наночастиц, они испускают красный или зеленый свет, причем длина волны этого испускаемого света очень точно определяется размером частицы.
Такие экраны, как утверждает компания, способны передавать на 50% больше цветов, чем обычные светодиодные (LCD). Продемонстрированный на шоу в Лас-Вегасе модель называется Sony KD-65X9000A. Пока нет точной информации о предполагаемой стоимости этих экранов, однако эксперты предполагают, что стоить они будут дешевле, чем сверхдорогие OLED, скорее всего – на уровне обычных LCD.
Компания намерена сочетать технологию квантовых точек с двумя другими: 3-D и сверхвысокого 4K разрешения. Такой парад новшеств на фоне черепашьего шага, которым развиваются многие другие технологии потребительской электроники, связан, видимо, с тем, что продажи ТВ-экранов падают. Это, в свою очередь, вызвано тем, что многие вообще отходят от телевидения, пользуясь компьютером и видео, скачанным через интернет, как основным источником визуальной информации.
Еще одна важная особенность экранов на квантовых точках – низкое относительно LCD энергопотребление. Хотя они вряд ли превзойдут по этому показателю экраны типа «электронной бумаги», логично ожидать появления поколения мобильных устройств с этим типом экранов взамен нынешних LCD.