Technologia

Przyszłość ekranów jest tak ściśle tajna, że ​​nie mogę jej jeszcze pokazać

  • 11 stycznia, 2023
  • 10 min read
Przyszłość ekranów jest tak ściśle tajna, że ​​nie mogę jej jeszcze pokazać


Widziałem przyszłość na targach CES 2023 i nawet nie planowałem tam jechać. Kiedy Nanosys, firma, której technologia kropek kwantowych jest w milionach telewizorów, zaoferowano mi pokazanie ściśle tajnego prototypu wyświetlacza nowej generacji, natychmiast zarezerwowałem hotel.

Co mnie tak podnieciło? Elektroluminescencyjne kropki kwantowe. To technologia nowej generacji, która prawdopodobnie dołączy wymienić LCD i OLED na telefony i telewizory. Obiecuje lepszą jakość obrazu, oszczędność energii i wydajność produkcji. Prostsza struktura sprawia, że ​​te wyświetlacze są teoretycznie tak łatwe do wyprodukowania, że ​​mogłyby zapoczątkować świat science-fiction niedrogich ekranów na wszystkim, od okularów po szyby przednie i okna.


Teraz gra:
Patrz na to:

Najlepsze telewizory targów CES 2023


2:16

Prototyp, który widziałem na targach CES, nie był jednak prosty. W apartamencie Nanosys w hotelu Westgate, w odległości krótkiego spaceru od centrum kongresowego, na stołach ustawionych pod ścianami znajdowały się różne telewizory i monitory z kropkami kwantowymi. A na jednym ze stolików, najdalej od drzwi, stał 6-calowy prototyp, który przyszedłem obejrzeć. Labirynt przewodów połączył go z wielopoziomowymi płytkami drukowanymi. Była niemożliwie płaska, jak jaskrawo świecąca kartka papieru. Galeria kolorowych obrazów przyrody wyświetlanych cyklicznie na ekranie, de facto standardowa zawartość przedprodukcyjnych pokazów demonstracyjnych.

Warto przeczytać!  5 rzeczy, które sprawią, że zechcesz wypróbować przeprojektowaną przeglądarkę Microsoft Edge

Czułem się, jakbym patrzył na coś z przyszłości, ponieważ w zasadzie tak było. Jest tak nowatorski, że Nanosys powiedział, że mogę pokazać tylko rozmyty obraz i nie mogę nagrać żadnego filmu. Powiedzieli mi jednak, że ich jeszcze nienazwany partner produkcyjny będzie mówił więcej o technologii za kilka miesięcy, więc mam nadzieję, że wkrótce dowiemy się więcej. W międzyczasie, oto co mogę ci powiedzieć.

QD przeszłość i teraźniejszość

Schemat wielu warstw wymaganych dla wyświetlaczy LCD LED i gdzie w tych warstwach zostanie dodany QD.

Dwie z obecnych metod dodawania kropek kwantowych do wyświetlaczy LED LCD. Główną różnicą jest możliwość dodania QD do płyty dyfuzora zamiast posiadania własnej warstwy filmu.

Nanosys

Pozwól mi cofnąć się na chwilę. Kropki kwantowe to maleńkie cząstki, które po dostarczeniu energii emitują światło o określonej długości fali. Kropki kwantowe o różnej wielkości emitują różne długości fal. Innymi słowy, niektóre kropki emitują światło czerwone, inne zielone, a jeszcze inne niebieskie. Możliwości jest więcejale dla technologii wyświetlania, RGB to wszystko, czego potrzebujesz. Są również niezwykle wydajne, niemal idealnie emitując taką samą ilość pochłoniętej energii.

Od kilku lat producenci telewizorów wykorzystują kropki kwantowe do zwiększania jasności i kolorów telewizorów LCD. „Q” w Telewizor QLED oznacza „kwant”. Pierwotnie występowały tylko w wysokiej klasy telewizorach, kropki kwantowe można teraz znaleźć w telewizorach średniej i niższej klasy takich marek, jak Samsung, TCL, Hisense, LG i Vizio. Umożliwiają poprawiony kolorwyższy Jasność HDRa i więcej.

qd-na-oled-i-microled

Jak kropki kwantowe są dodawane do wyświetlaczy QD-OLED i microLED. W przypadku tego pierwszego cały panel to zasadniczo niebieskie piksele OLED, niektóre są konwertowane za pomocą QD na czerwony lub zielony. W przypadku tych ostatnich QD są wbudowane w same mikroLEDy.

Nanosys

Ostatnio Samsunga połączone kropki kwantowe z niesamowitymi współczynnikami kontrastu OLED. Telewizory QD-OLED ich (i partnera Sony) mają jedną z najlepszych jakości obrazu ze wszystkich telewizorów.

Do tej pory kropki kwantowe zawsze były drugoplanowym graczem w grze innej technologii. Futurystyczny wzmacniacz dla starszych technologii, podnoszący wydajność tej technologii. QD nie były osobną postacią. Tak już nie jest.

Telewizor Samsung OLED z dmuchawcem na ekranie

Samsung sprzedaje już telewizory OLED wzbogacone o kropki kwantowe.

Kropki kwantowe w widoku bezpośrednim

Kropki kwantowe używane do tej pory w technologii wyświetlania to tak zwane „fotoluminescencyjne”. Pochłaniają światło, a następnie emitują światło. W przypadku telewizorów LED LCD oznaczało to zazwyczaj diody LED emitujące niebieskie światło. To niebieskie światło byłoby niebieskim światłem, które można zobaczyć w telewizorze, ale zostało również użyte do spowodowania, że ​​czerwone i zielone kropki kwantowe emitują własne kolorowe światło. Więc to, co zobaczysz na ekranie, to niebieskie światło z diod LED oraz czerwone i zielone światło z kropek kwantowych, a wszystko to razem pomaga stworzyć obraz. Istnieje wiele sposobów wdrożenia tego procesu, ale to jest podstawowa idea.

Schemat elektroluminescencyjnego wyświetlacza z kropkami kwantowymi.

Bezpośredni widok, elektroluminescencyjne wyświetlacze z kropkami kwantowymi. Możesz myśleć o nim jak o tradycyjnym wyświetlaczu LED LCD lub OLED, ale zamiast pikseli LCD lub OLED są to piksele utworzone z samych kropek kwantowych. Zwróć uwagę na znacznie mniejszą liczbę warstw, co teoretycznie powinno oznaczać niższe koszty produkcji i inne korzyści.

Nanosys

Prototyp, który widziałem, był zupełnie inny. Bez tradycyjnych diod LED i bez OLED. Zamiast używać światła do wzbudzania kropek kwantowych do emitowania światła, wykorzystuje energię elektryczną. Nic poza kropkami kwantowymi. Elektroluminescencyjne, czyli bezpośrednie widzenie, kropki kwantowe. To jest ogromne.

A przynajmniej ma potencjał, by być ogromny. Teoretycznie będzie to oznaczać cieńsze, bardziej energooszczędne wyświetlacze. Oznacza to wyświetlacze, które mogą być łatwiejsze, jak i tańsze, w produkcji. Może to oznaczać nawet tańsze, bardziej wydajne telewizory z większym ekranem. Potencjał jakości obrazu jest co najmniej tak dobry jak QD-OLED, jeśli nie lepszy. Technologia jest skalowalna, od małych, lekkich wyświetlaczy o wysokiej jasności do zestawów VR nowej generacji, przez bardzo wydajne ekrany telefonów, po wysokowydajne telewizory z płaskim ekranem.

Ręcznie zbudowane pudełko przedstawiające tęczę pikseli oświetloną przez elektroluminescencyjne kropki kwantowe.

Wcześniejsze pudełko demonstracyjne „proof of concept” z elektroluminescencyjną kropką kwantową.

Nanosys

Nanosys nazywa tę bezpośrednią, elektroluminescencyjną technologię kropek kwantowych „nanoLED”, co, dla jasności, nie podoba mi się. Rynek telewizorów jest pełen rzeczy „LED” i myślę, że trochę naciągane jest proszenie przeciętnej osoby o zrozumienie, że „nano” różni się od „mikro” oraz „miniAle hej, gdybym był dobry w marketingu, byłbym o wiele lepiej opłacany.

Przyszłość science-fiction

Potencjał telewizorów i ekranów telefonów jest ekscytujący, ale na tym nie kończy się potencjał elektroluminescencyjnych QD. Dysponując prostszą strukturą wyświetlacza, można zastosować wyświetlacze oparte na QD w szerszym zakresie sytuacji. A dokładniej, na szerszej gamie powierzchni. Zasadniczo możesz wydrukować cały wyświetlacz QD na powierzchni bez ciepła wymaganego przez inną technologię „do druku”.

Co to znaczy? Prawie każda płaska lub zakrzywiona powierzchnia może być ekranem. Od dawna była to obietnica różnych technologii, nie wspominając o niezliczonych programach i filmach science-fiction, ale elektroluminescencyjna QD ma potencjał, aby to faktycznie urzeczywistnić.

Na przykład można umieścić ekran na przedniej szybie samochodu, aby uzyskać bardziej rozbudowany, dobrze widoczny wyświetlacz Head-up o wysokiej rozdzielczości. Szybkość i wskazówki nawigacyjne na pewno, ale co powiesz na rozszerzoną rzeczywistość dla bezpieczniejszej jazdy nocą z ulepszonymi przez wyświetlacz QD znacznikami pasa ruchu i znakami drogowymi? Albo wyobraź sobie przednią szybę, która bez odrywania wzroku od drogi pokaże Ci, gdzie są inne samochody. Tego typu wyświetlacze QD mogą mieć przepuszczalność światła na poziomie 95%, co oznacza, że ​​po wyłączeniu będą wyglądały dokładnie jak zwykłe szkło.

Czarna para inteligentnych okularów na podświetlanym białym stole z przezroczystymi soczewkami.

Okulary AR, podobnie jak widoczne tutaj wersje TCL, które wykorzystują technologię MicroLED, są jednym z możliwych zastosowań elektroluminescencyjnych kropek kwantowych.

Jamesa Martina/CNET

Odkąd po raz pierwszy dostałem okulary, marzyłem o wbudowanym ekranie, który pokazywałby mi informacje jak w grze wideo. Okulary AR były czymś, ale są nieporęczne, mają niską rozdzielczość i, szczerze mówiąc, kulawe. Wyświetlacz QD można wydrukować na samych soczewkach, co wymaga mniej skomplikowanej elektroniki w oprawkach. Mogą wyglądać jak zwykłe okulary, ale wyświetlać informacje o wiadomościach przychodzących, rozmowie wideo, mapach lub filmie. Wszystko jest bardzo cyberpunkowe.


Teraz gra:
Patrz na to:

Wypróbowaliśmy te 48-megapikselowe okulary AR firmy DigiLens…


7:10

Prawie każda powierzchnia może działać w ten sposób. Myślę, że oczywistym wczesnym użyciem, pomimo tego, jak irytujące może to być, byłyby okna autobusowe lub metro. Początkowo będą one oferowane przez miasta jako sposób na pokazanie ludziom ważnych informacji, ale nieuchronnie zostaną wykorzystane do celów reklamowych. Z pewnością nie jest to uderzenie w technologię, tylko w sposób, w jaki rzeczy działają na świecie.

Poza wymiarem kwantowym

Soczewka powiększająca pokazuje czerwone, zielone i niebieskie piksele z wyświetlacza demonstracyjnego filmu do konwersji kolorów kropek kwantowych.

Zbliżenie piksela z filmu do konwersji kolorów kropek kwantowych.

Geoffreya Morrisona/CNET

Historia targów CES jest pełna zaawansowanych prototypów, które nigdy nie weszły na rynek, zepchniętych do historii i umysłów łysych dziennikarzy technicznych w okularach. Nanosys ma solidną historię i współpracuje z największymi markami w świecie produkcyjnym. To jest to, na co pracowali przez lata. To zawsze było na skraju osi czasu, którą dzielili co roku. Kiedy kilka lat temu spotkałem się z nimi po raz pierwszy, pierwsze wyświetlacze z kropkami kwantowymi miały trafić na rynek. Teraz są wszędzie. Kilka lat później rozmawiali o dodaniu QD do OLED. Teraz są tutaj. QD na własną rękę, elektroluminescencyjne QD z bezpośrednim widokiem, zawsze było ich celem. A teraz jest tutaj.

Cóż, w pewnym sensie. To prototyp. Nawet Nanosys przyznaje, że wyświetlacze z kropkami kwantowymi są jeszcze kilka lat od masowej produkcji.

Czerwone i zielone fiolki fotoluminescencyjnych kropek kwantowych obok prototypu niebieskiego elektroluminescencyjnego QD.

Dwie fiolki fotoluminescencyjnych kropek kwantowych obok niebieskiego elektroluminescencyjnego emitera QD.

Nanosys – Amanda Carpenter i Oleg Grachev

Koszt wczesnej produkcji określi, jaki rozmiar zobaczymy na początku. Najpierw telefony i gogle VR, a później telewizory? Możliwe. Zakłady produkcyjne telewizorów są drogie w budowie, a firmy nie będą chciały przekształcać ani zamykać starszych fabryk przed uzyskaniem pełnego zwrotu z inwestycji. Jest więc prawdopodobne, że w najbliższej przyszłości nadal będziemy mieć starsze wyświetlacze LCD z kropkami kwantowymi obok QD-OLED wraz z QD z bezpośrednim widokiem na półkach sklepowych.

Poza tym, kto wie? Na pewno pojawi się jakaś nowa technologia, która będzie jeszcze lepsza. Ale za 5-10 lat prawie na pewno będziemy mieć opcje wyświetlaczy QD w naszych telefonach, prawdopodobnie w naszych salonach i być może na naszych przednich szybach i oknach.

Tak, widząc to zdecydowanie warto było odwiedzić CES.


Geoff zajmuje się nie tylko telewizją i innymi technologiami wyświetlania, ale także robi wycieczki fotograficzne po fajnych muzeach i miejscach na całym świecie, w tym atomowe okręty podwodne, ogromne lotniskowce, średniowieczne zamki, epickie wycieczki samochodowe o długości 10 000 mil i nie tylko. Sprawdź Tech Treks dla wszystkich jego wycieczek i przygód.

Napisał bestsellerową powieść science-fiction o okrętach podwodnych wielkości miasta i kontynuację. Jego przygody możecie śledzić na Instagramie oraz na jego kanale YouTube.




Źródło