Какими будут дисплеи будущего?

Производители телевизоров, такие как Samsung и LG, постоянно соревнуются между собой и стремятся предложить потребителям дисплеи наилучшего качества. Так, на выставке потребительской электроники CES 2015 оба концерна представили UHD-телевизоры, в которых реализована технология квантовых точек. Она позволяет не только расширить цветовую палитру ЖК-экранов, но и улучшить насыщенность цветов.

Квантовые точки представляют собой нанокристаллы, состоящие из композитных полупроводников (например, соединения индия, галлия и мышьяка). В зависимости от своего размера они способны излучать свет с точно определенными длинами волн. Так как есть возможность в процессе производства точно задать размеры квантовых точек, то и создаваемые ими цвета также могут быть определены с высокой точностью.

Если теперь в ЖК-дисплее расположить прозрачную пленку с триллионами красных и зеленых квантовых точек перед синей подсветкой матрицы, то при прохождении лучей света через нее возникнет белый свет, в котором все три цветовые составляющие системы RGB имеют равное высокое качество. У использующихся до сих пор белых светодиодных подсветок красная и зеленая составляющие выглядят тусклее синей.

Тонкая настройка слоя квантовых точек заводом-изготовителем приводит к возможности отображения на дисплее большего количества цветов, чем ранее. Еще одним преимуществом является возможность обработки пленок с квантовыми точками без особых затрат, так как этот процесс может быть легко интегрирован в процессы производства ЖК-дисплеев.

Прозрачные светодиоды из графена

Еще одна технология, основанная на применении наноматериалов, пока что находится в зачаточном состоянии, однако обладает неплохим потенциалом для создания совершенно новых дисплеев. Исследователи из университетов Манчестера и Шеффилда разработали прототип полупрозрачного экрана, в котором светодиоды являются частью подложки из графена.

Дисплей сделан из различных двумерных кристаллов, расположенных друг над другом, его толщина составляет от 10 до 40 диаметров атомов. Он является прозрачным и может излучать свет по всей своей поверхности. Принцип функционирования экрана основан на эффекте квантовой ямы, которую ученые создают путем комбинирования различных одномерных кристаллических структур.

В квантовой яме электроны ведут себя таким образом, что они целенаправленно излучают фотоны (свет). По данным исследователей, выбор внутреннего материала (в данном случае — сульфид вольфрама (IV)) определяет длину волны излучаемых фотонов и тем самым цвет светодиода. Так как дисплей сконструирован на гибкой графеновой подложке, он не только прозрачный, но и гибкий, поэтому может носиться на запястье.

Фото: Ola Jakup Joensen; Niels Bohr Institute (Aufmacher); germanium.jpg/images-of-elements.com/CC BY 3.0 (re. o.); Niels Bohr Institute (li. o.); Peter Nussbaumer/Wikipedia/CC BY-SA 3.0 (li. 2. v. o.); Forschungszentrum Jülich (li. 2. v. u. und u.); Samsung (re. o.); Plasmachem (re. u.)

Инфографика: Andreia Margarida da Silva Granada