Пропонуємо вашій увазі переклад статті Шарон Хардінг про QDEL, нову технологію дисплеїв, що у найближчому майбутньому буде конкурувати з популярним сьогодні OLED.
Чого чекати після OLED?
Поки пристрої з OLED-екранами потроху завойовують популярність у звичайних споживачів, починає з’являтися інтерес до того, за якою технологією виготовлятимуться дисплеї в наступні роки.
У розмовах щодо майбутнього дисплеїв часто фігурує Micro LED, але поширення цієї технології на споживацькому ринку не очікується раніше 2030-х рр. Також періодично згадуються футуристичні ідеї на кшталт прозорих або гнучких екранів, але якщо говорити про технологію, яка безпосередньо впливає на важливі для споживачів речі — якість, вартість та довговічність — на сьогоднішній момент найбільш актуальною є технологія квантових точок.
Вони вже захоплюють преміумсегмент ринку — наприклад, в QD-OLED телевізорах. Наступним же кроком може стати QDEL — скорочено від “quantum dot electroluminescent” (електролюмінісцентні квантові точки).
Її не варто плутати з QLED (quantum light emitting diode, квантовий світлодіод), яка вже використовується в телевізорах — на відміну від неї, QDEL-дисплеї не мають підсвічування, натомість у них джерелом світла виступають самі квантові точки. Очікується, що в результаті такі дисплеї матимуть ширше колірне охоплення у порівнянні з сучасними QD-OLED, а також будуть яскравішими, доступнішими за ціною та стійкими до вигоряння.
Схоже, що саме QDEL зараз розглядають як одну з потенційно найвпливовіших розробок для споживчих дисплеїв протягом наступних двох років. Тож якщо ви цікавитеся сучасними розробками у цій галузі, ігнорувати QDEL явно не варто.
Що таке QDEL?
Ви можете знати QDEL під назвою NanoLED — саме так її називає розробник технології, компанія Nanosys. Раніше QDEL ще називали QLED — поки Samsung не стала використовувати це скорочення для власних LCD-LED телевізорів, що використовують квантові точки. Крім того, цю технологію також можуть називати QD-EL, QD-LED або EL-QD — як бачимо, стандартизація назви їй явно не завадить. У межах цієї статті переважно використовуватиметься термін QDEL, і зрідка — NanoLED.
Не дивуйтеся, якщо вам незнайома жодна з цих абревіатур: технологія досі не доступна для споживачів, придбати QDEL-телевізор зараз просто неможливо. Ситуація має змінитися протягом найближчих років: Nanosys планує комерційну доступність на 2026 р.
Такі плани виглядають досить амбітними, зважаючи на обмежену кількість прототипів, розроблених до сьогоднішнього часу, та проблеми, з якими досі стикається QDEL (детальніше про це згодом). Проте все одно спостерігати за розвитком цієї технології варто — навіть якщо ми все ж таки не побачимо її у комерційних телевізорах в обіцяному 2026 р.
Девід Хсі, старший директор з досліджень дисплеїв дослідницької фірми Omdia, очікує, що на ринку гаджетів QDEL головним чином вплине на телевізори, комп’ютерні монітори та автомобільну індустрію. За умови масового виробництва QDEL може мати краще співвідношення ціни та продуктивності, ніж OLED, але йому все одно буде важко конкурувати ціною з LCD-LED.
Документ 2023 р. (PDF) від Nanosys і партнера Sharp Display описує виробничий процес струменевого друку, який можна застосувати до QDEL-телевізорів та моніторів.
Повідомляється, що фотолітографічний процес складніший, оскільки в процесі пошкоджуються квантові точки, але він може розширити сферу застосування QDEL на планшети, ноутбуки, смартфони, пристрої для носіння та AR/VR продукти. Джефф Юрек, віцепрезидент Nanosys з маркетингу, стверджує, що компанія очікує, що продукти на базі QDEL, виготовлені за допомогою фотолітографії, вийдуть на ринок першими.
Чарівна відсутність підсвічування
Сучасні OLED-екрани використовують OLED як джерело світла, при цьому QD-OLED додає шар квантових точок, які конвертують світло у колір. В QLED джерело світла це біле підсвічування. QDEL-дисплеї подають електрику безпосередньо на квантові точки, які генерують світло.
QDEL використовує шар квантових точок, затиснутий між анодом та катодом, для полегшення потоку електрики у квантові точки.
В QDEL-дисплеях пікселі складаються з субпікселів з червоною, зеленою та синьою квантовими точками — на відміну від сучасних QLED та QD-OLED дисплеїв, в яких синій субпіксель відсутній. За словами Джеффа Юрека, QDEL-дисплеї використовують такі ж ядра квантових точок, що й QD-OLED і QLED:
Функціоналізацію зовнішнього шару [квантових точок] потрібно змінити, щоб зробити його сумісним з кожною архітектурою дисплея, але ядра, які виконують важку роботу, практично однакові для всіх цих систем.
Оскільки пікселі у QDEL самі виробляють світло і тому можуть бути повністю вимкнені, QDEL-дисплеї забезпечать такий самий глибокий рівень чорного та високий контраст, що свого часу зробило популярною технологію OLED. При цьому використання квантових точок прямого огляду потенціально має зробити колірну гамму ще ширшою — а менша кількість шарів призведе до меншої вартості у виготовленні, більшої довговічності та навіть меншої товщини.
QDEL у дії
Хоча продуктів з QDEL досі нема у продажу, виробники в останні роки вже демонстрували технологію у дії. Останнього разу це було на виставці CES 2024 цього січня, коли Sharp Display показала обмеженому колу відвідувачів два робочі прототипи: один QDEL-екран діагоналлю 12,3” та роздільною здатністю 1920х720, і другий, що більше підходить для продуктів на кшталт десктопних моніторів, з діагоналлю 30” (роздільна здатність невідома).
Однією з головних переваг цих двох екранів порівняно з попередніми прототипами було їхнє виготовлення при атмосферному тиску, а не у вакуумній камері.
Переваги QDEL
Той факт, що квантові точки вже успішно застосовуються в LCD-LED та OLED екранах, спонукає до віри в майбутні QDEL-продукти. Зацікавлені сторони стверджують, що ця технологія може забезпечити відчутні переваги над OLED, наприклад, у зменшеному енергоспоживанні та більшій яскравості. Через це ентузіасти прогнозують, що свого часу QDEL замінить OLED та інші преміумні технології виробництва дисплеїв на ринку споживчих пристроїв високого рівня.
Також є сподівання, що QDEL з часом зможе працювати довше за OLED — першою чергою тому, що в QDEL не використовуються органічні матеріали, що можуть вигоряти. Проте в цей час дослідники все ще працюють над тим, щоб сині та зелені квантові точки могли прослужити достатньо довго, щоб створити життєздатний гаджет без використання кадмію: станом на зараз QDEL-дисплеї ставали б помітно тьмянішими швидше, ніж сучасні OLED-дисплеї.
Проте оптимісти вірять, що згодом життєвий цикл QDEL-дисплеїв може бути на рівних з LCD-LED та перевершити такий для OLED. Nanosys вважає, що можна розробити такі матеріали з синіми квантовими точками, які б служили довше, ніж сині OLED, у яких є проблеми з досягненням високої ефективності та тривалого терміну служби “за правильної довжини хвилі або кольору”, як зазначив Джефф Юрек. Проблему він пояснює так:
Короткохвильове світло, як-от синє, має високу енергію… Енергія, що потрібна для створення глибокого синього кольору, якого вимагають стандарти відео на кшталт DCI-P3, достатньо висока, щоб пошкодити матеріал, який використовується для створення світла. Це одна з ключових причин того, що термін служби синіх OLED коротший, ніж інших кольорів.
Девід Хсі вважає, що термін служби емісійного шару квантових точок наразі є головною проблемою у комерціалізації QDEL:
Термін служби безкадмієвих синіх квантових дисплеїв завжди був надто коротким, щоб створити комерційно життєздатні дисплеї. У 2021 р. Nanosys звітувала про ресурс у приблизно 10 тис годин, що на два порядки (100х) менше за мінімально необхідний. Разом з тим, термін служби [емісійного шару] QD швидко покращувався, і деякі провідні компанії збираються незабаром оголосити про “проривні” результати.
А якщо порівняти з Micro LED?
Micro LED має багато переваг над OLED, зокрема теоретично необмежений контраст завдяки окремим пікселям, що випромінюють світло. І так само як і QDEL, Micro LED не повинен вигоряти з часом і може мати вищу яскравість, ніж OLED.
І можна сказати, що Micro LED вже доступний у комерційних рішеннях… якщо у вас є шестизначна сума, яку ви можете витратити на телевізор. На ринку вже присутні величезні Micro LED телевізори, наприклад, від Samsung, проте проблеми з виробництвом телевізорів нормальних розмірів з доступнішою ціною роблять цю технологію недоступною для пересічного споживача.
Nanosys впевнена, що з часом виробництво QDEL може стати дешевшим не тільки за Micro LED, але й за OLED і навіть LED-LCD — але поки що такі заяви сприймаються дещо скептично.
Теоретично QDEL-дисплеї можна виготовляти на тому самому обладнанні, що й LED. До того ж хоча і QDEL, і Micro LED покладаються на кристалічні неорганічні напівпровідникові матеріали, вони обробляються по-різному, і при створенні дисплеїв Micro LED виробник стикається з іншими проблемами.
Поки достеменно невідомо, яку якість зображення матимуть реальні QDEL-екрани та скільки виробників інвестуватимуть у створення доступних продуктів на цій технології. Проте експерти вважають, що QDEL-телевізори матимуть схожу якість з OLED і більш насичені та чисті кольори. При цьому QDEL матиме вищу яскравість, ніж OLED, але нижчу, ніж Micro LED — остання технологія дозволяє сильніше збільшувати інтенсивність світіння пікселів без ризику їхнього пошкодження.
Дехто вважає, що QDEL чекає швидше розповсюдження, ніж Micro LED, який зіткнувся з проблемами на масовому ринку. Наприклад, у березні Bloomberg повідомив, що Apple відмовилася від використання Micro LED в Apple Watch та інших продуктах через її високу вартість та складність впровадження — і це після багатьох років інвестицій, які незалежними експертами оцінюються в мільярди доларів.
З іншого боку, у вересні минулого року Samsung знову підтвердила, що вважає саме Micro LED майбутнім для телевізорів преміумкласу.
QDEL та Micro LED можуть мирно співіснувати разом з OLED
Цілком можливо, що через кілька років QDEL, Micro LED та OLED будуть доступні широкому загалу. Аналітики вважають, що всі три технології конкуруватимуть між собою за ноутбуки та планшети, тоді як у преміумсегменті телевізорів QDEL переможе OLED. Якщо ж виробники зможуть зменшити ціни на Micro LED, то він теж обійде OLED на цьому ринку. Для успіху OLED критичним вважається подолати проблеми з максимальною яскравістю та ризиком вигоряння.
Також вважається, що для QDEL буде простіше забезпечити очікувану якість зображення для споживчих моделей за розумну ціну, ніж для Micro LED.
Що стосується OLED, ця технологія домінуватиме на ринку смартфонів — завдяки високій щільності пікселів, яку важко отримати на QDEL через особливості процесу друку: його цілком достатньо для типової щільності пікселів у телевізорах, може бути достатньо для ноутбуків та планшетів, але не для смартфонів. Для смартфонів Micro LED також не є конкурентоздатним через високу вартість.
Що до телевізорів, думки експертів розійшлися: одні вірять, що QDEL разом з Micro LED займуть преміумклас, витіснивши OLED в доступніший сегмент, тоді як інші не дуже схильні до такого прогнозу, заявляючи, що наразі нема ґрунтовних підстав вважати QDEL аж настільки конкурентоспроможним і треба почекати на початок комерційного виробництва QDEL-телевізорів.
QDEL може бути дешевшим у виробництві, ніж Micro LED
У процесі виготовлення чіпи Micro LED вирощують епітаксіально на напівпровідникових пластинах. У процесі підбору та розміщення тисячі чіпів переносяться на підкладку — зробити цей процес надійним, швидким і при цьому не дорожчим у порівнянні з виробництвом інших типів дисплеїв виявилося складно, і ці перешкоди роками обмежують доступність Micro LED.
Тим часом QDEL-дисплеї можуть виготовлятися за тим самим процесом фотолітографії, який вже використовують для виробництва різних електронних пристроїв та плоских дисплеїв, включно з LCD-LED. Це означає, що складність їхнього виготовлення може бути достатньо низькою, щоб почати виробляти найбільші споживчі телевізори, доступні сьогодні, за відносно прийнятною ціною.
Доступність QDEL
Віцепрезидент Nanosys з маркетингу впевнений, що його компанія зробить можливою комерційну готовність матеріалів у 2026 р. Після цього реальна доступність продуктів для кінцевого споживача вже залежатиме від виробників, які будуть їх випускати.
Це звучить багатообіцяюче, проте не дає відповіді на питання, коли саме у продажу з’являться перші QDEL-телевізори. Навіть якщо Nanosys буде готова продавати технологію іншим брендам (а ніхто не дає гарантії, що компанія виконає обіцянку і встигне підготувати комерційну готовність до 2026), надалі залишається надто багато нюансів, від яких залежать терміни появи QDEL на полицях магазинів. До того ж перше покоління цілком може не виправдати сподівань споживачів, як це неодноразово було з новими технологіями в минулому.
Тож цілком можливо, що відповіддю на питання, що було поставлене на початку статті – “що буде після OLED?”, на найближчі роки стане “той самий OLED, тільки ще кращий та дешевший”. А появи QDEL доведеться зачекати.
Завантаження коментарів …