Интересуют гаджеты с дисплеями премиум-класса? QDEL должен быть на вашем радаре.
Поскольку телевизоры, мониторы и другие гаджеты, оснащенные OLED, постепенно становятся все более доступными по более низким ценам, внимание переключается на то, какой будет следующая знаковая технология потребительских дисплеев.
Micro LED часто фигурирует в таких дискуссиях, но ожидается, что эта технология начнет появляться на потребительских устройствах не раньше 2030-х годов. Производители дисплеев также экспериментируют с другими футуристическими идеями, такими как прозрачные и складные экраны. Но когда дело доходит до технологии, которая могла бы серьезно решить основные проблемы пользователей, такие как качество изображения, цена и долговечность, квантовые точки кажутся наиболее подходящими на данный момент.
Квантовые точки уже проникают в категорию дисплеев премиум-класса, особенно в телевизорах и мониторах QD-OLED. Следующим шагом может стать QDEL, сокращение от «электролюминесцентные экраны с квантовыми точками», также известные как NanoLED, экраны. Не путать с технологией QLED (квантовый светоизлучающий диод), уже доступной в телевизорах: дисплеи QDEL не имеют подсветки. Вместо этого квантовые точки являются источником света. Ожидаемый результат — дисплеи с более широким цветовым пространством, чем современные QD-OLED (OLED с квантовыми точками), которые также будут ярче, доступнее и устойчивее к выгоранию.
Похоже, что QDEL рассматривается как одна из наиболее потенциально влиятельных разработок в сфере потребительских дисплеев в ближайшие два года.
Если вы увлекаетесь высококачественными технологиями отображения, QDEL должен быть на вашем радаре.
Что такое QDEL?
Возможно, вы знаете QDEL как NanoLED, потому что именно так его называет Nanosys, поставщик квантовых точек, разрабатывающий эту технологию. QDEL носил другие названия, например QLED — до того, как Samsung заявила, что это аббревиатура для ЖК-телевизоров со светодиодной подсветкой, в которых используются квантовые точки. Вы также можете увидеть QDEL, называемый QD-EL, QD-LED или EL-QD. Как следует из алфавитного супа, с этой технологией еще предстоит кое-что доработать. В этой статье в основном будет использоваться термин QDEL с редкими ссылками на NanoLED.
Если ни одно из этих имен не кажется вам знакомым, возможно, это потому, что вы еще не можете купить продукты QDEL. Поставщики предполагают, что ситуация может измениться в ближайшие несколько лет; Nanosys планирует выйти на коммерческую доступность в 2026 году.
Однако этот график кажется довольно амбициозным, учитывая ограниченное количество прототипов, которые мы видели, и ограничения, с которыми все еще сталкивается QDEL (подробнее об этом ниже). Но даже если мы какое-то время не увидим QDEL, есть причины следить за этой технологией.
Дэвид Шей, старший директор по исследованиям дисплеев исследовательской фирмы Omdia, сообщил мне по электронной почте, что когда дело доходит до потребительских гаджетов, он ожидает, что QDEL больше всего повлияет на телевизоры, дисплеи ПК и автомобильную промышленность. В случае коммерциализации и массового производства QDEL может иметь лучшее соотношение цены и качества, чем у OLED, но ему все равно будет сложно конкурировать с LCD-LED по стоимости.
Технический документ 2023 года (PDF) от Nanosys и ее производственного партнера Sharp Display описывает производственный процесс струйной печати, применимый к мониторам и телевизорам QDEL. Сообщается, что процесс фотолитографии сложнее, поскольку в процессе повреждаются квантовые точки, но он может расширить приложения QDEL, включив в него планшеты, ноутбуки, смартфоны, носимые устройства и продукты AR/VR. Джефф Юрек, вице-президент Nanosys по маркетингу, подтвердил мне по электронной почте, что Nanosys ожидает, что продукты QDEL, изготовленные с помощью фотолитографии, выйдут на рынок первыми.
Чудо без подсветки
Сегодняшние OLED-экраны используют OLED-материал в качестве источника света, а QD-OLED специально применяет квантовые точки для преобразования света в цвет. В QLED источником света является белая подсветка; Дисплеи QDEL подают электричество непосредственно к квантовым точкам, которые затем генерируют свет.
Дисплеи QDEL имеют пиксели, состоящие из субпикселя красной квантовой точки, субпикселя зеленой квантовой точки и, в отличие от современных дисплеев QLED и QD-OLED, субпикселя синей квантовой точки. В дисплеях QDEL используются те же ядра квантовых точек, что и в продуктах QD-OLED и QLED, рассказал мне Юрек из Nanosys, добавив: «Функционализацию внешнего слоя [квантовых точек] необходимо изменить, чтобы сделать его совместимым с каждой архитектурой дисплея. , но ядра, выполняющие тяжелую работу, во всех них практически одинаковы».
Поскольку пиксели QDEL излучают собственный свет и поэтому могут полностью отключаться, дисплеи QDEL могут обеспечивать тот же глубокий черный цвет и насыщенный контраст, которые сделали популярными OLED. Но заинтересованные стороны заявляют, что использование квантовых точек прямого обзора открывает потенциал для более широкой цветовой гаммы, чем мы видели раньше на потребительских дисплеях. Меньшее количество слоев и деталей также влияет на цену, долговечность и даже тонкость продукции QDEL.
QDEL в действии
Сейчас нельзя купить ничего с экраном QDEL, но за последние несколько лет компании продемонстрировали прототипы. Последняя информация об ожидаемой технологии появилась во время выставки CES в январе, когда Sharp Display продемонстрировала два прототипа небольшому числу посетителей. Один экран имел диагональ 12,3 дюйма и разрешение 1920×720. Другой прототип представлял собой первый случай, когда мы видели QDEL в масштабе до размера, подходящего для таких продуктов, как мониторы. Однако мы не знаем разрешение этого 30-дюймового прототипа.
Одним из величайших достижений этих недавних прототипов по сравнению с ранее продемонстрированными образцами QDEL является то, что они были изготовлены при атмосферном давлении, а не в вакуумной камере. Как сообщает CNET, это «большой шаг на пути к экономически эффективному производству».
Преимущества QDEL
Тот факт, что квантовые точки уже успешно применяются в экранах LCD-LED и OLED, обнадеживает будущие продукты QDEL. Заинтересованные стороны QDEL утверждают, что эта технология может обеспечить эффективность, например, более низкое энергопотребление и более высокую яркость, чем OLED. (Исследование с использованием прототипа устройства показало, что светоизлучающие диоды с квантовыми точками достигают 614 000 нит. Конечно, это не те результаты, которые вы должны ожидать увидеть в реальном потребительском продукте).
Из-за этих ожидаемых преимуществ некоторые энтузиасты дисплеев прогнозируют, что QDEL однажды заменит OLED и другие технологии дисплеев премиум-класса для потребительских устройств высокого класса.
Также есть надежда, что QDEL в конечном итоге сможет прослужить дольше, чем OLED, особенно потому, что QDEL не использует органические материалы, которые могут вызвать выгорание. Однако в настоящее время исследователи все еще работают над тем, чтобы материалы с синими и зелеными квантовыми точками могли прослужить достаточно долго, чтобы создать жизнеспособный потребительский гаджет без использования кадмия. В нынешнем виде дисплеи QDEL станут заметно тусклее быстрее, чем современные OLED-дисплеи.
Но оптимисты полагают, что срок службы дисплеев QDEL однажды может сравняться с ЖК-светодиодами и превзойти срок службы OLED. В Nanosys считают, что материалы с синими квантовыми точками могут быть разработаны так, чтобы они служили дольше, чем синие OLED, из-за проблем с достижением высокой эффективности и длительного срока службы синих OLED «при правильной длине волны или цвете», объяснил Юрек.
Он продолжил:
Коротковолновый свет, такой как синий, обладает высокой энергией... Энергия, необходимая для создания глубокого коротковолнового синего цвета, требуемого видеостандартами, такими как DCI-P3, достаточно высока, чтобы повредить материал, используемый для создания света. Это одна из ключевых причин того, что срок службы синих OLED короче, чем у других цветов.
Тем не менее, срок службы эмиссионного слоя квантовых точек, пожалуй, является основным узким местом в коммерциализации QDEL, сказал Се, добавив:
Срок службы синих КТ, не содержащих кадмия, исторически был слишком коротким для создания коммерчески жизнеспособных дисплеев. Данные Nanosys в 2021 году составили около 10 000 часов, что как минимум на две магнитуды (в 100 раз) меньше минимально необходимого. Однако в последние годы срок службы материалов QD [эмиссионного слоя] быстро улучшается, и некоторые ведущие компании вскоре объявят о «прорывных» результатах.
Юрек сказал, что объявления о соответствующих разработках должны быть сделаны на конференции SID Display Week в мае.
А как насчет микро светодиодов?
Micro LED обладает многими преимуществами OLED, включая индивидуально излучающие пиксели для теоретически бесконечной контрастности. И, как и QDEL, Micro LED не должен быть так же подвержен выгоранию, как OLED, и может стать ярче, чем OLED.
Micro LED уже здесь. Если у вас есть три суммы, которые вы можете потратить на телевизор, вы можете приобрести огромный набор Micro LED от Samsung или C Seed. Однако производственные проблемы, связанные с масштабированием технологии до обычных размеров телевизоров надежным и доступным способом, сделали ее недостижимой для большинства.
Юрек сказал, что в конечном итоге появится возможность производить QDEL дешевле, чем Micro LED, а также OLED и LCD-LED. Но пока мы не увидим это в действии, нам придется относиться к этому с недоверием.
QDEL предположительно может производиться с использованием тех же машин и оборудования, которые в настоящее время используются для изготовления светодиодных дисплеев. Кроме того, хотя QDEL и Micro LED основаны на кристаллических неорганических полупроводниковых материалах, эти материалы обрабатываются по-разному при создании QDEL и Micro LED-дисплеев, причем последний имеет определенные проблемы.
Мы достаточно далеки от знания того, как качество изображения будет выглядеть в реальных продуктах QDEL и сколько технологические бренды в конечном итоге вложат средства в то, чтобы QDEL стал востребованными продуктами. Но эксперты по дисплеям, с которыми я разговаривал, ожидают, что качество изображения будет такое же, как у Micro LED, плюс больше цветов. По словам Эрика Вирея, главного аналитика по дисплеям в Yole Intelligence, QDEL также должен обеспечить улучшенную «чистоту цвета» по сравнению с OLED.
Потребительские продукты Micro LED и QDEL должны быть ярче, чем OLED, но Вирей считает, что преимущество в яркости в конечном итоге перейдет к продуктам Micro LED, поскольку ими «можно очень сильно управлять, не повреждая их».
Некоторые подозревают, что QDEL может оказаться более эффективным, чем Micro LED, из-за задержек, с которыми столкнулась Micro LED при внедрении в основной продукт. Например, в марте Марк Гурман со ссылкой на анонимные источники в Bloomberg сообщил, что Apple отказалась от создания Apple Watch и, возможно, других гаджетов с Micro LED из-за цены и сложности. Это произошло после многих лет инвестиций и, по оценкам Вирея, в эти усилия были потрачены миллиарды. В отчете Гурмана говорится, что Apple продолжит полагаться на OLED в своих умных часах и потенциально будет искать новых партнеров, чтобы снова пойти по пути Micro LED.
Однако в сентябре Samsung, напротив, подтвердила свое внимание к Micro LED как к будущему телевизоров премиум-класса.
QDEL и Micro LED могут сосуществовать вместе с OLED
Вполне возможно, что через несколько лет QDEL, Micro LED и OLED станут легко доступны. В этом сценарии Вирей из Yole считает, что все три потенциально конкурентоспособны на рынке ноутбуков и планшетов. QDEL может превзойти OLED в производстве телевизоров премиум-класса, как и Micro LED, если затраты когда-нибудь снизятся, сказал Вирей, добавив, что телевизоры, вероятно, являются «приоритетной целью» для приложений QDEL. Но потенциальные достижения в области OLED, например, связанные с яркостью или риском выгорания, могут повысить конкурентоспособность этой технологии в потребительских устройствах.
Вирей считает, что QDEL будет иметь несколько более простой путь к обеспечению ожидаемых преимуществ качества изображения на потребительских дисплеях по разумной цене, чем Micro LED. Однако он ожидает захватывающей и напряженной гонки «в течение следующих нескольких лет».
По мнению Вирея, OLED-экраны должны продолжать доминировать в смартфонах из-за необходимости высокой плотности пикселей, чего с помощью QDEL будет сложно достичь из-за особенностей процесса печати. Он добавил, что этот процесс «достаточно хорош для телевизоров, возможно, ноутбуков и планшетов, но улучшить его до уровня смартфонов сложно». По словам Вирея, смартфоны являются «безусловно самым сложным применением» для Micro LED из-за ограничений по стоимости.
Интересно, что, когда уляжется пыль, Юрек считает, что QDEL будет считаться новым королем дисплеев премиум-класса:
Я также ожидаю, что и Micro LED, и NanoLED будут позиционироваться как более премиальные, чем OLED, учитывая более высокую потенциальную яркость и долговечность. Однако все три технологии доставляют отличные впечатления. Таким образом, ключевыми отличиями будут производство и стоимость. NanoLED обещает быть проще в изготовлении, чем OLED или MicroLED. Вот почему я думаю, что NanoLED станет лучшей технологией отображения в долгосрочной перспективе.
Се из Omdia менее уверен в том, что покупатели будут иметь как Micro LED, так и QDEL варианты дисплеев премиум-класса. «На данном этапе все еще трудно сказать, будут ли Micro LED и QDEL сосуществовать или нет. Это должно быть оправдано масштабами производства и стоимостью QDEL после того, как он войдет в стадию коммерциализации… к 2025–2026 годам», — сказал он. .
Устройства QDEL может быть проще изготовить, чем устройства Micro LED.
Для изготовления дисплеев Micro LED чипы Micro LED выращиваются эпитаксиально на полупроводниковых пластинах. С помощью процесса захвата и размещения тысячи чипов Micro LED переносятся на подложку. Сделать это надежным, быстрым и сопоставимым по цене способом с производственными процессами других типов дисплеев оказалось сложной задачей, и эти препятствия на протяжении многих лет ограничивали доступность микро-светодиодов.
Между тем, дисплеи QDEL могут быть изготовлены с использованием того же процесса фотолитографии, который уже используется для изготовления различных электронных устройств и плоских дисплеев, включая ЖК-светодиоды. Это также означает, что создание QDEL-дисплеев, которые можно масштабировать до самых больших потребительских телевизоров, доступных сегодня, должно быть достаточно простым.
Юрек объяснил:
КТ [квантовые точки] для NanoLED обрабатываются в растворе. Возможность производить полупроводники в огромных масштабах для оборудования химической обработки позволяет нам изготавливать точные оптические излучатели с чрезвычайно низкими затратами по сравнению с заводами. Однажды мы подсчитали, что если бы мы использовали традиционное производство полупроводников, для производства 1 грамма КТ потребовалось бы 50 квадратных метров пластины.
Эти КТ в растворе затем можно превратить в чернила или фоторезисты для нанесения рисунков на дисплеи с помощью струйной печати или фотолитографии. Цель состоит в том, чтобы иметь возможность сделать это в стандартной атмосфере без необходимости помещать весь дисплей в вакуум (как это необходимо для высокочувствительных OLED).
Тем не менее, остаются проблемы с выяснением того, как оптимизировать и масштабировать производственный процесс QDEL, будь то фотолитография или струйная печать.
Доступность QDEL
«Мы нацелены на коммерческую готовность материалов в наших государственных дорожных картах к 2026 году. Когда потребители получат в свои руки технологию, зависит от брендов и конкретных продуктов, которые они хотят запустить», — сказал мне Юрек из Nanosys.
Это обнадеживает, но не дает точных сроков, когда действительно можно будет купить телевизор QDEL, и я не удивлюсь, если дата коммерческой готовности будет отодвинута назад. Даже если Nanosys была бы готова продавать продукцию другим брендам, есть много других вещей, которые должны встать на свои места, прежде чем люди смогут покупать продукт с квантовыми точками прямого обзора. А ранние продукты могут не оправдать ожиданий, как это иногда бывает с новыми технологиями.
Так что же будет после OLED? Есть несколько идей, в том числе просто больше и лучше OLED. Но жюри, в которое входят исследователи и коммерческие фирмы, занимающиеся исследованиями и разработками, технологические бренды и, в конечном счете, пользователи, все еще отсутствует. И пройдут годы, прежде чем решение будет принято.
Пока мы ждем, те из нас, кто заинтересован в исключительном качестве изображения по более доступным ценам, могут легко поддержать QDEL.
No comments:
Post a Comment