На международной конференции SID-MEC, прошедшей в Германии, исследователи представили одну из наиболее перспективных разработок в области дисплейных технологий последних лет — QRED. Эта технология основана на использовании так называемых квантовых стержней — вытянутых наноструктур, которые способны обеспечивать более насыщенное изображение, значительно улучшенную работу HDR и ощутимое снижение энергопотребления по сравнению с существующими типами экранов.
Инициатором исследований выступил Ян Нихаус из Института Фраунгофера IAP-CAN, специалист по квантовым материалам. Учёная группа впервые продемонстрировала стабильный слой квантовых стержней, нанесённый на тестовую подложку, и показала, что материал сохраняет рабочие свойства даже при высоких температурах. Одно из ключевых отличий квантовых стержней от привычных квантовых точек — возможность чёткой ориентации этих наночастиц в пространстве. Такая направленность делает поток света более контролируемым и позволяет повысить эффективность свечения при меньших затратах энергии.
Хотя технология QRED пока находится на лабораторной стадии, её потенциал уже сравнивают с эволюционным скачком. В текущих QLED-панелях квантовые точки используются как фильтры, улучшающие цветовой охват, но по сути являются пассивным элементом. Квантовые стержни предлагают иное будущее: они могут стать основой как улучшенных фильтров для QLED, так и полностью самоизлучающих панелей нового поколения — в индустрии их связывают с такими направлениями, как EL-QD, QED или QE. За счёт точной ориентации этих нанокристаллов панели смогут выдавать существенно больше света на каждый потребляемый ватт — это даст заметный рост яркости без увеличения нагрузки на электронику.
Тем не менее путь к реальным продуктам не будет быстрым. Помимо необходимости решить целый ряд инженерных задач, в отрасли уже существует серьёзная терминологическая путаница. Разные компании используют схожие названия для очень разных технологий, и QRED может только усложнить ситуацию, если производители не придут к общим стандартам.
Если разработка успешно дойдёт до коммерческого применения, телевизоры будущего станут ярче, динамичнее по цветопередаче и одновременно экономичнее. Причём потенциал эргономичности настолько высок, что в перспективе квантовые стержни могут найти дорогу не только в большие телеэкраны, но и в мобильные устройства — однако это вопрос более далёкого этапа исследований.
По материалам www.hi-fi.ru
Материалы по теме. Что такое QRED / квантовые стержни
- Квантовые стержни (quantum rods, QR) — это нанокристаллы, похожие на квантовые точки, но имеют вытянутую (стержневую) форму, а не шарообразную. (displaydaily.com)
- В Институте Фраунгофера IAP (Fraunhofer IAP) действительно занимаются квантовыми стержнями как материалом для дисплеев: они более устойчивы к высоким температурам и могут быть использованы как излучатели или преобразователи цвета. (iap.fraunhofer.de)
- Благодаря форме стержней можно их ориентировать (выравнивать) в слое, что даёт важное преимущество: свет может быть более направленным и контролируемым. (Gizmochina)
- Это выравнивание и ориентация стержней повышает эффективность: можно лучше извлекать свет, снизить потери, и тем самым сделать дисплеи более энергоэффективными. (Gizmochina)
- Квантовые стержни могут применяться в QR-LED (QRLED) — светодиодах на квантовых стержнях. Некоторые лабораторные разработки уже показывают очень высокую яркость и эффективность. (ФОКУС)
- Например, группа из Гонконгского университета науки и технологий (HKUST) разработала зеленые QRLED с рекордной яркостью и хорошей стабильностью. (EurekAlert!)
- Эти стержни могут быть особенно полезны для HDR-дисплеев, где важна высокая яркость и хорошее управление светом. (Notebookcheck)
Ограничения и вызовы
- Технология ещё в лабораторной стадии: коммерческих массовых продуктов с QRED / QRLED пока нет. (Gizmochina)
- Есть технические проблемы: например, в QRLED может быть утечка электронов и проблемы с зарядом на границах, что снижает эффективность. (Пикабу)
- Для оптимизации зарядной инжекции требуется тонкая настройка структуры стержней (ядро, оболочка), а также транспортных слоёв в диодах. (ФОКУС)
- Терминология может быть запутанной: разные компании и исследователи могут называть похожие технологии по-разному (QRED, QED, EL-QD и др.). (Gizmochina)
Потенциал
- Если технология выдастся успешной, она может стать эволюцией QLED — улучшенной версией дисплеев с квантовыми точками. (Gizmochina)
- В перспективе такие стержни могут быть использованы в самоизлучающих дисплеях (без подсветки), что ещё больше повысит эффективность и яркость. (Gizmochina)
- Возможно применение не только в телевизорах, но и в мобильных устройствах, AR/VR-гаджетах — если удастся интегрировать технологию в компактные экраны. (Rutab)
