Нанотрубочные дисплеи

 


Дисплеи из углеродных нанотрубок (УНТ) готовы покинуть лаборатории и отправиться прямиком на заводы, - заявляют исследователи из компании Motorola. Возможности УНТ позволяют создавать HD-TV изображения с цветопередачей, контрастностью и временем отклика, сравнимыми с оными для ЭЛТ-дисплеев (CRT). Motorola не собирается сооружать собственные предприятия для сборки дисплеев, а проводит переговоры со сторонними азиатскими производителями.

Новые дисплеи основаны на известном эффекте полевой эмиссии (FED). Несмотря на то, что эта технология в свое время способствовала появлению многообещающих прототипов, ее стоимость не позволила конкурировать с жидкокристаллическими мониторами (LCD). Применение нанотрубок может пробудить второе дыхание технологии FED.

В методе FED, как и в электронно-лучевой трубке (CRT), для получения изображения используется эффект излучения света люминофором при его бомбардировке электронами. Однако вместо электронной пушки в качестве источника электронов в FED применяются миллионы крошечных электронных излучателей, расположенных в миллиметрах от поверхности экрана. Ранее в качестве таких эмиттеров выступали острые металлические штырьки, которые было непросто изготовить и позиционировать, а для правильной работы требовались высокие напряжения дорогостоящая электроника.

С углеродными нанотрубками, как утверждают изобретатели, все обстоит проще. Они настолько тонки, что не требуют высоких напряжений для эмиссии электронов. А так как они столь великолепно излучают, то могут быть размещены дальше от поверхности экрана и освободить больше места для управляющей электроники. Эти факторы должны значительно облегчить производство таких дисплеев.

Правда, само использование нанотрубок таит массу неприятностей. Было необходимо разработать низкотемпературный метод получения УНТ, чтобы не расплавить стеклянные части дисплея. Также было нужно равномерно распределить нанотрубки. Кроме того, нанотрубки должны находиться на некотором расстоянии друг от друга.

Для преодоления трудностей исследователи использовали некий материал, который путем самосборки формирует наночастицы диаметром 3 нм. При пропускании метана эти частицы катализируют рост трехнанометровых нанотрубок (ранее для FED применялись 20-нм штырьки).

Итак, все проблемы решены, и теперь следующим большим шагом станет внедрении технологии в производство.

Однако есть сомнения, сможет ли новое решение конкурировать с развитым рынком жидкокристаллических дисплеев.

В пользу УНТ-дисплеев может сказаться тот факт, что в них могут быть использованы те же люминесцентные экраны, которые в настоящее время широко применяются в ЭЛТ-мониторах. А для роста углеродных нанотрубок используется оборудование, аналогичное тому, которое применяется для осаждения кремния в LCD.

Компании Motorola придется конкурировать также с другими разработчиками новых версий FED-дисплеев. В этой области активно работает Samsung, а совместное предприятие Canon и Toshiba планирует начать продажи своих FED-мониторов уже в 2007 году. Также активно развивается направление OLED-дисплеев и дисплеев на нанокристаллах.