Den här skärmen är ett kvantsprång

En av de första fungerande kvantpricksskärmarna i fullfärg visades upp på en konferens denna vecka av ett startupföretag som arbetar med att kommersialisera tekniken.

Kvantdisplay: Denna fyra-tums kvantpunktsskärm gjordes av ingenjörer på QD Vision. Den svarta linjen i bilden orsakas av vissa problem med elektroniken i prototypen.

Kvantprickar är nanopartiklar gjorda av oorganiska material som mycket effektivt avger en specifik ljusfärg (beroende på storleken på punkten) när de exciteras antingen av en ljusstråle eller av en elektrisk ström. Quantum-dot-skärmar lovar låg strömförbrukning och rika, vackra färger, ungefär som organiska lysdiodskärmar (OLED). Men QD Vision, företaget som demonstrerade prototypen av displayen, tror att de också kommer att visa sig vara billigare att tillverka än OLED:er i den enorma skala som föredras av bildskärmstillverkarna.

Denna vecka, QD Vision demonstrerade en fyra-tums quantum-dot light-emitting diode (QLED) display på Society for Information Displays Visa vecka konferens i Los Angeles. Företagets medgrundare och tekniska chef, Seth Coe-Sullivan , varnar för att skärmen är en tidig prototyp, men säger att den konkurrerar med effektiviteten och kvaliteten på färger i en OLED-skärm. Han säger att det finns några tekniska hinder som företaget måste undanröja innan displayen kommer ut på marknaden, vilket kommer att ta tre till fem år. Reaktionen på företagets demonstration var positiv men försiktig.

Förhoppningen är att QLED ska ge ett vassare, mer energieffektivt alternativ till dagens dominerande teknik, LCD-skärmar (liquid-crystal displays), utan att bli dyrare. Sättet som LCD-skärmar fungerar – genom att filtrera ljus från en bakgrundsbelysning för att skapa färgade subpixlar – innebär att man kastar ut lite ljus, vilket dämpar bilden och slösar bort kraft. OLED, som använder elektrisk ström för att excitera material som avger rött, grönt och blått ljus, har rika, ljusa färger och slösar mindre energi. Men än så länge kan OLED inte konkurrera på pris. Detta beror på att bildskärmsindustrin tillverkar LCD-skärmar på enorma glaspaneler, ibland stora som en garageport, och sedan skär upp dem i vilken storlek som helst som behövs, för stordriftsfördelar. OLED:er kan inte tillverkas i denna skala - för mycket material går till spillo och det är för dyrt.

Företag som tillverkar OLED-material och tillverkningsutrustning, inklusive Dupont och Kateeva , arbetar på metoder för att skriva ut dessa enheter i stor skala med mindre avfall, men Coe-Sullivan hoppas att tryckta QLED-skärmar kommer att hoppa över OLED.

Kvantprickar har unika fördelar. Genom att ändra storleken på kvantprickarna är det möjligt att exakt styra färgerna som dessa displayer producerar, och att skräddarsy detta efter vad det mänskliga ögat kan uppfatta bäst, för att göra displayerna ännu mer effektiva. Andra material erbjuder inte denna typ av flexibilitet. Kvantprickar kan också göras till bläck som kan skrivas ut med relativt billiga, mindre slösaktiga tekniker.

QD Vision är inte det första företaget att demonstrera en display som använder elektriskt exciterade kvantprickar som det ljusemitterande elementet. Det gjorde forskare vid Samsung i våras. Men QD Vision är det enda företaget som offentligt har åtagit sig att använda kvantprickar som det ljusemitterande elementet i en kommersiell skärm. LG har samarbetat med QD Vision för att hjälpa företaget att utveckla sina QLED-skärmar.

Under tiden har QD Vision och två andra företag, Nanosys och Nanoco , har utvecklat kvantprickprodukter utformade för att läggas till flytande kristallskärmar, i olika format, för att förbättra effektiviteten hos den konventionella ljusemitterande diodens bakgrundsbelysning. Alla dessa system använder kvantprickar för att omvandla ljus från en blå LED-bakgrundsbelysning, som är mer energieffektiv än en vit, till rött och grönt ljus, vilket resulterar i vitt ljus som sedan passerar genom alla vanliga filter och andra lager i LCD-skärmen. . Storleken på denna marknad är cirka 2 miljarder dollar per år, uppskattar Nanocos vd Michael Edelman. Hittills har Nanoco koncentrerat sig på denna och andra applikationer för kvantprickar, inklusive belysning.

OLED-verksamheten skakar inte i sina stövlar. Janice Mahon, vice vd för teknologikommersialisering på OLED-materialföretaget Universal Display Corporation , säger att kvantprickar fortfarande inte kan slå de bästa OLED-materialen, särskilt när det gäller livslängd. Men hon konstaterar att det är en ung teknik och materialen kommer att bli bättre, precis som OLED-material gjorde.

Jae-Byung Park, huvudingenjör vid Samsungs LCD R&D Center i Korea, som har varit involverad i företagets kvantprickansträngningar, ser ytterligare ett viktigt tekniskt hinder. Huvudfrågan är kadmium, säger han. De mest effektiva kvantprickarna innehåller detta giftiga element, säger Park. Europeiska säkerhetsstandarder tillåter inte långvarig användning av kadmium, och den japanska marknaden är särskilt motvillig till materialet. Nanoco slutade använda kadmium i sina material för flera år sedan. QD Vision arbetar med kadmiumfria material, liksom Nanosys; Nanocos material har varit kadmiumfria i några år.

Dölj