Все новости от 10 января 2005 г.

ЖК- и плазменные телевизоры будут вытеснены углеродными?

Несколько компаний интенсивно работают над технологией плоских дисплеев нового типа, основанных на двух разных формах чистого углерода: алмазах и углеродных нанотрубках.

Теоретически эти «дисплеи на полевом эффекте» (field effect displays, FED) должны потреблять меньше энергии, чем плазменные или жидкокристаллические телевизоры, обеспечивая лучшее качество изображения и даже выигрывая у них по цене. Разработка FED подчеркивает быстрые изменения, происходящие на некогда относительно стабильном рынке телевизоров.

Там, где недавно доминировали несколько японских производителей, теперь представлен широкий спектр компаний, включая Dell, Hewlett-Packard и Westinghouse. В случае успеха FED могут вытеснить даже новые телевизоры, представленные на этой неделе на выставке Consumer Electronics Show (CES) в Лас-Вегасе.

«Концепция телевизоров на нанотрубках способна дать такое же качество изображения, как у ЭЛТ, которые пока остаются непревзойденными по качеству изображения, — говорит Том Питстик, вице-президент по маркетингу компании Carbon Nanotechnologies (CNI) из Хьюстона. — Все крупные производители дисплеев ведут исследования в области телевизоров на нанотрубках». Электронный гигант Samsung уже выпустил прототип дисплея телевизионного размера, использующего нанотрубки CNI. Телевизоры с такими экранами появятся в магазинах в конце 2006 года.

Тем временем компания Advance Nanotech в сообществе с Бристольским университетом разрабатывает аналогичную панель на базе алмазной пыли со специальными примесями, надеясь получить действующий прототип через полтора-два года.

Крупнейшими сторонниками этого подхода на сегодняшний день можно считать фирмы Canon и Toshiba. Их совместное предприятие производит панели SED (surface conduction electron emission), а в 2006 году Toshiba приступит к выпуску SED-телевизоров. Хотя по описанию технология Canon и Toshiba очень напоминает технологию FED, вместо углерода эти компании используют другое вещество.

Однако нерешенные технические проблемы пока остаются, и задержки неизбежны. В 2003 году говорили о том, что телевизоры на базе нанотрубок могут появиться уже в 2005 году. Но пока это все еще несбыточная мечта. Например, в 2001 году Candescent, которую некогда считали способной возвратить Америку в индустрию дисплеев, изведя $600 млн финансирования, отказалась от планов производства FED на отличных от углерода материалах. В августе 2004 года компания продала свои активы Canon, двумя месяцами раньше объявив о реорганизации в соответствии с главой 11 «Кодекса о банкротствах».

Существует и проблема уже сделанных инвестиций. «Трудно представить себе, что можно ворваться в отрасль, где в таких бешенных темпах инвестируют в ЖК-дисплеи, — говорит вице-президент iSuppli по рынку дисплеев Пол Семенца. — Вряд ли прогнозы могут быть оптимистичными». Мэтью Нордан из Lux Research согласен с этим и полагает, что компании притормозят до 2006 года со строительством заводов для массового производства телевизоров на базе нанотрубок, так что само производство начнется где-то в 2008 или 2009 году.

Технологические основы
По существу, технология FED представляет собой гибрид ЭЛТ- и ЖК-телевизоров. В ЭЛТ электронная пушка, расположенная в задней части большой вакуумной лампы, бомбардирует электронами стекло с нанесенными на него точками люминофора. Люминофор преобразует энергию электронов в свет, который виден с другой стороны стекла.

ЖК-панель, напротив, состоит из чередующихся слоев транзисторов, кристаллического кремния и разнообразных фильтров, расположенных между двумя листами стекла. Электрический потенциал, подаваемый на панель, изменяет положение кристаллов, которые могут пропускать или преграждать свет от расположенного сзади источника, в результате чего и создается изображение.

ЭЛТ образует более четкую картинку без сдвигов и повторных изображений, характерных для ЖК-телевизоров. Зато для работы электронных пушек требуется большое пространство, заполненное вакуумом: телевизор размером 30 дюймов по диагонали имеет глубину 23 дюйма, хотя в будущем году появятся кинескопы глубиной всего 16 дюймов.

FED-, как и ЖК-панели, имеют многослойную структуру. На слой стекла нанесен катод, а поверх него слой алмазной пыли либо литиевых или углеродных нанотрубок. Отрицательно заряженный катод образует решетку и излучает электроны сквозь алмазы или нанотрубки, которые фокусируют их энергию подобно миниатюрным громоотводам.

Однако затем электроны выстреливаются сквозь вакуум на покрытое люминофором стекло, как в ЭЛТ. Разница лишь в том, что единственный источник электронов— электронная пушка — заменен многими тысячами источников, расположенных всего в 1-2 мм от экрана. Электроны притягиваются к нанесенному на стекло положительно заряженному анодному слою. При этом свет образуется так же, как в ЭЛТ, создавая изображение аналогичного качества. В то же время FED лишь ненамного толще ЖК-панели.

Представительница Advance Nanotech Лайза Маллинз для наглядности пользуется аналогией с бутербродом. «Есть два слоя стекла (как хлеб в сэндвиче), на внутреннюю поверхность каждого из которых нанесен тонкий слой материала (как масло), а между ними -- тонкий вакуумный зазор», — пояснила она по e-mail.

FED-телевизоры будут потреблять меньше энергии по сравнению с плазменными или ЖК-телевизорами, так как содержат меньше электронных компонентов, утверждает Питстик. Стоимость тоже со временем должна уменьшиться ввиду чрезвычайно простого производственного процесса, к тому же в FED-телевизоре меньше микросхем.

По размеру ограничений практически нет. Прототип FED-панели на нанотрубках 2004 года был 38-дюймовым, что гораздо больше современных коммерческих ЖК-телевизоров. По словам Питстика, технология FED будет применяться как для телевизоров, так и для крупных мониторов. Toshiba обещает начать выпуск своих SED-телевизоров с 50-дюймовых моделей. Но в принципе данная технология может применяться для экранов диаметром от 2 до 100 дюймов.

Алмазы или нанотрубки не должны быть точно позиционированы. В покрытии они распределены произвольно, как кристаллы сахара в кофе, но их должно быть достаточно, чтобы в каждой точке обеспечить испускание электронов в нужном направлении. Алмазная крошка наносится на нижний слой как можно более равномерно. «В процессе создания изображения участвуют только те частицы, которые имеют излучающую структуру», — пояснила Маллинз.

Тем не менее заставить все компоненты правильно взаимодействовать друг с другом оказалось не так просто. Пришлось изобретать покрытия, удерживающее углерод на стекле. Над электродами тоже придется поработать. «Во всех этих технологиях нужно управлять вакуумом при малом размере ячеек, распределенных по большой площади, — отмечает Семенца из iSuppli. — Однако надо сказать, что крупные производители предусмотрительно выделили людей для работы над этим».

 Предыдущие публикации:

 В продолжение темы:

Обсуждение и комментарии

	Black GNOME. 11 Jan 2005 12:07 PM
когда вся электроника станет углеродной. и роботы достигнуть того IQ что бы размножаться отдельно от людей. на земле начнется война за углерод.
	White GNOME 12 Jan 2005 12:40 PM
ууу... это ты загнул, углерода на земле до х... война отменяется :)
	Black xxx 12 Jan 2005 4:09 PM
где же его до х...??? сколько там процентов Co2 в амосфере? или уголь в шахтах?(кремния намного больше) или нефть и газ? и потом важно ведь не количество тог или иного изотопа И ЕГО МНООБРАЗИЯ в виде форм . (
	Михаил Елашкин - imhoelashkin.com 12 Jan 2005 4:18 PM
Чего-чего? Я как-то из описания не понял, но такое ощущение, что описаны простые лампы с холодным катодом или электролюминисцентные индикаторы. Этим тихнологиям лет 50. А вся фишка в процессе изготовления, где можно сделать каждый элементик действительно маленьким.
	Black xxx 12 Jan 2005 7:33 PM
Михаил Елашкин автоэлектроная эмисия. чем меньше деаметр катота чем больше напрженсть поля . электроны выскакивают сами даже при странвительно малом напряжении. другой вопрос сколько прослужит такой катод. этим вещам действительно лет 50 а вся фишка что сделать из этого матрицу. а не просто пушку. только одно не понятно чем они могут получится дешевле чем ЖК и тем более OLED.? но вообщем таже "плазма" только ваккум :)
	Михаил Елашкин - imhoelashkin.com 12 Jan 2005 8:12 PM
2 Black xxx Да, похоже на это. Но обрати внимание - микроиголки (алмазные или графитовые трубки) не ориентированные, т.е. торчат во все стороны. Мол хоть одна да и направлена куда надо. А ведь в приниципе их можно и ориентировать при выращивании.
	Keys 13 Jan 2005 2:32 AM
Что-то мне эти "тысячи" излучателей нравятся меньше чем 1...
	Black xxx 13 Jan 2005 1:10 PM
Keys: и чем же они хуже?( точ излучение будет сильнее... НАОБРОТ меньше. так как сумарный ток.( а вообщем то важен не сколько ток а сколько напрежение.. 25 Кв в ЭЛТ способен разоггать эелетрон что бы он ренген породил.. пару сотен( а может и меньше ) которые нужно дял выравания элеткронов из наноизулчателей. дает излучнеи чем от обычно люминисценто лампы( я вообщем сомневаюсь что там вообщем можно получить что нибуть больше чем ультарфиолет). так что насчт изулчателей. "раиация"будет меньше чем ЖК.( в ЖК тоже линисцентная лампа.( ее почему никто не боится).. А ВОТ OLED десивтельно полнчотьЮ чисты. так как илучают ровно столько сколько мы видим. Михаил Елашкин: ориентировать при выращивании - нааврено можно.. только это дороже и СМЫСЛ какой? и еще возможно тут рабатет приницип .. что перегорит один "катод" -- заработает другой. да в случае с ориентироваными их можно было сделать меньше и изученеи на единицу площаь было бы больше КПД.НО зато не было бы РЕЗЕРВА. а так повлчаетс своего рода "белый шум из катодов" и все ок. они будут погибать достаточно равномерно. в случаи с оринтироваными.. нааврнеоя бы стали проявлять всякие технлогияские накладки( ведь одинковыми всё равно не сделаешь) те один чуть короче . .те через какое то врме экран стал бы пятнистым. а "белый шум" будет постпенно гаснуть как с ЭЛТ.
	Black xxx 13 Jan 2005 1:16 PM
P.S и дел не в оринтации иглоки они могут быть по разынми углами. больше излучает та - которая "ближе" а направлена это иглака может быть и под 45 градусов.(местное искаженеи поля роли уже не исгграет-- так как от иглоки ттербуется только что бы она отда электрон.. а он пото по полю( по напрвлениюк анод растняи много больше размера иголки) выравняется . хотя возмжно может сказать Эффект ионого микроскопа. те что на люменофре будет видно изображение этих сами наноизучателей. НО РАЗМЕР этого изображения микроскопический. так ускоряющее поле не централько симетрично.