La tecnologia dei display di nuova generazione sta cambiando il mondo

Ho visto il futuro dentro CES 2023E non avevo nemmeno intenzione di andarci. Questo spettacolo è una faticaccia, e anche se non dovessi andare, non volevo. Tuttavia, poche settimane prima del CES di quest’anno, Nanosys, che possiede Tecnologia a punti quantici In milioni di televisori, è in mostra per mostrarmi un prototipo top secret di uno schermo di nuova generazione. Non solo un display di nuova generazione, ma uno di cui scrivo da anni che ha il potenziale per detronizzare OLED come re dei display. Ho prenotato subito un hotel.

Cosa potrebbe essere così interessante da guidare per otto ore andata e ritorno per vederlo? I punti quantici sono elettricamente luminosi. Questi sono molto più avanzati dei punti quantici che si trovano oggi nei televisori. Forse possono Sostituzione di LCD e OLED per telefoni e televisori. Hanno il potenziale per migliorare la qualità dell’immagine, il risparmio energetico e l’efficienza produttiva. La struttura più semplice rende questi schermi teoricamente molto facili da produrre e potrebbero inaugurare un mondo fantascientifico di schermi economici su qualsiasi cosa, dagli occhiali ai parabrezza e alle finestre.


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Il prototipo che ho visto al CES non era semplice. All’interno della suite di Nanosys al Westgate Hotel, a pochi passi dal centro congressi, i tavoli contro le pareti mostravano vari televisori e schermi dotati di punti quantici. E lì su un tavolo, il più lontano dalla porta, c’era il prototipo da 6 pollici che ero venuto a vedere. Un labirinto di fili lo collegava a circuiti stampati a più livelli. Era incredibilmente piatto, come un pezzo di carta brillante e vibrante. Una galleria di immagini della natura a colori proiettate sullo schermo, il contenuto standard de facto per le dimostrazioni su schermo di pre-produzione.

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Mi sentivo come se stessi fissando qualcosa dal futuro, perché, fondamentalmente, lo ero. È molto avanzato, ha detto Nanosys, posso solo mostrare un’immagine sfocata e non posso registrare alcun video. Mi dicono che il loro partner di produzione ancora da nominare parlerà di più della tecnologia tra qualche mese, tuttavia, si spera che ne sapremo di più presto. Nel frattempo, ecco cosa posso dirti.

QD passato e presente

Diagramma schematico dei molti livelli richiesti per un LCD LED e dove un QD potrebbe essere aggiunto in tali livelli.

Due dei metodi esistenti per aggiungere punti quantici ai display LCD a LED. La differenza principale è la possibilità di aggiungere QD alla piastra del diffusore invece di avere il proprio strato di pellicola.

Nanosi

Fammi tornare indietro un momento. I punti quantici sono minuscole particelle che, quando eccitate, emettono specifiche lunghezze d’onda della luce. Punti quantici di diverse dimensioni emettono diverse lunghezze d’onda. Ovvero, alcuni punti emettono luce rossa, altri verde, altri ancora blu. Ci sono più possibilitàma per la tecnologia di visualizzazione, RGB è tutto ciò di cui hai bisogno. È anche straordinariamente efficiente, emettendo idealmente la stessa quantità di energia assorbita.

Negli ultimi anni, i produttori di televisori hanno utilizzato i punti quantici per migliorare la luminosità e il colore dei televisori LCD. “Q” dentro Televisore QLED sta per “quanto”. Originariamente presenti solo nei televisori di fascia alta, i punti quantici si trovano ora nei televisori di fascia media e bassa di marchi come Samsung, TCL, Hisense, LG e Vizio. Permette di esaltatore di colorepiù alto Luminosità dell’HDR e altro ancora.

qd-on-oled-e-microled

Come aggiungere punti quantici ai display QD-OLED e microLED. Nel primo caso, l’intero pannello è essenzialmente composto da pixel OLED blu, alcuni dei quali vengono convertiti utilizzando un QD in rosso o verde. Nel caso di quest’ultimo, i QD sono integrati nei microLED stessi.

Nanosi

Recentemente, Samsung Punti quantici combinati con gli incredibili rapporti di contrasto di OLED. I televisori QD-OLED (e il partner Sony) offrono una delle migliori qualità delle immagini di qualsiasi TV di sempre.

Fino ad ora, i punti quantici sono sempre stati un attore di supporto in un altro gioco tecnologico. Un futuro potenziatore della tecnologia legacy, che aumenta le prestazioni di tale tecnologia. I QD non erano personali di per sé. Non è più così.

Samsung OLED TV con tarassaco sullo schermo

Samsung vende già televisori OLED potenziati con Quantum Dot.

Punti quantici per la visione diretta

I punti quantici utilizzati nella tecnologia dei display fino a questo punto sono quelli che vengono chiamati “fotofotonica”. Assorbe la luce, quindi emette luce. Con i televisori LED LCD, questo di solito significa che i LED emettono luce blu. Questa luce blu sarebbe la luce blu che si vede in TV, ma è stata anche usata per far sì che i punti quantici rossi e verdi emettessero la propria luce colorata. Quindi quello che vedi sullo schermo è la luce blu dei LED e la luce rossa e verde dei punti quantici, che si combinano per aiutare a creare un’immagine. Esistono diversi modi per eseguire questo processo, ma ecco l’idea di base.

Vista schematica di un punto quantico elettricamente luminoso.

Display quantici con visualizzazione dal vivo elettricamente luminosi. Puoi pensarlo come un tradizionale schermo LED LCD o OLED, ma invece di un LCD o di un pixel OLED, sono pixel fatti solo di punti quantici. Si noti il ​​numero molto inferiore di strati, che in teoria dovrebbe significare minori costi di produzione e altri vantaggi.

Nanosi

Il prototipo che ho visto era completamente diverso. Non ci sono LED tradizionali, né OLED. Invece di usare la luce per eccitare i punti quantici nella luce emessa, usa l’elettricità. Nient’altro che punti quantici. Elettroluminescenza, ovvero punti quantici a visione diretta. È enorme.

O almeno ha il potenziale per essere enorme. In teoria, ciò significherebbe schermi più sottili e più efficienti dal punto di vista energetico. Ciò significa display che possono essere più facili da produrre, come in, più economici. Ciò potrebbe significare televisori con schermo meno costoso, più efficiente e più grande. Le capacità in termini di qualità dell’immagine sono almeno pari a QD-OLED, se non migliori. Questa tecnologia è scalabile da display piccoli, leggeri e ad alta luminosità per visori VR di nuova generazione, a display di telefoni ad alta efficienza, a televisori a schermo piatto ad alte prestazioni.

Una scatola fatta a mano che mostra un arcobaleno di pixel illuminati da punti quantici luminosi.

Scatola dimostrativa Quantum Dot “Proof of Concept”.

Nanosi

Nanosys chiama la sua tecnologia a punti quantici elettroluminescenti a visione diretta “nanoLED” che, per la cronaca, non mi piace. Il mercato televisivo è pieno di roba “LED” e penso che sia troppo chiedere alla persona media di capire che “nano” è diverso da “microscopico” E “mini“Ma hey, se fossi bravo nel marketing, verrei pagato molto meglio.

Il futuro della fantascienza

Il potenziale con i televisori e gli schermi dei telefoni è entusiasmante, ma non è qui che finisce il potenziale dell’elettrolita incandescente di QD. Avendo ciò che equivale a una struttura di visualizzazione più semplice, puoi integrare i display basati su QD in una varietà di situazioni. O più specificamente, su una varietà di superfici. In sostanza, è possibile stampare un intero display QD su una superficie senza il calore richiesto da altre tecnologie “stampabili”.

Cosa significa questo? Lo schermo può essere qualsiasi superficie piana o curva. Questa è stata a lungo una promessa di una varietà di tecnologie, per non parlare di innumerevoli spettacoli e film di fantascienza, ma il QD elettroluminescente ha il potenziale per realizzarlo davvero.

Ad esempio, puoi integrare uno schermo sul parabrezza di un’auto per una visualizzazione più dettagliata, ad alta risoluzione e facile da vedere. Indicazioni di velocità e navigazione sicuramente, ma per quanto riguarda la realtà aumentata per una guida notturna più sicura con segnaletica di corsia migliorata, display QD e segnali stradali? Oppure immagina un parabrezza che possa mostrarti, senza distogliere lo sguardo dalla strada, dove ci sono altre macchine intorno a te. Questi tipi di display QD possono avere una trasmissione della luce del 95%, il che significa che sembreranno un normale vetro quando sono spenti.

Un paio di occhiali neri su un tavolo illuminato bianco, con lenti chiare.

Gli occhiali AR, come le versioni TCL mostrate qui che utilizzano la tecnologia MicroLED, sono un possibile utilizzo per punti quantici illuminati elettricamente.

James Martin/CNET

Da quando ho ricevuto gli occhiali per la prima volta, ho sognato di avere uno schermo integrato che potesse mostrarmi informazioni come un videogioco. Gli occhiali per realtà aumentata sono stati una cosa, ma sono ingombranti, a bassa risoluzione e, ad essere sinceri, fragili. Il QD può essere serigrafato sulle lenti stesse, richiedendo un’elettronica meno elaborata nelle montature. Possono sembrare occhiali normali, ma mostrano informazioni sui messaggi in arrivo, una videochiamata, mappe o un film. È tutto molto cyberpunk.


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Praticamente qualsiasi mazzo può funzionare in questo modo. Penso che l’ovvio utilizzo iniziale, sebbene fastidioso, sarebbe dovuto ai finestrini degli autobus o della metropolitana. Questi verranno inizialmente lanciati dalle città come un modo per mostrare alla gente informazioni importanti, ma inevitabilmente verranno utilizzati per la pubblicità. Questo non è sicuramente un colpo contro la tecnologia, proprio come funzionano le cose nel mondo.

Oltre il Regno Quantico

Lente d'ingrandimento che mostra i pixel rossi, verdi e blu da uno schermo dimostrativo di una pellicola di conversione del colore a punti quantici.

Primo piano di un pixel di una pellicola di conversione del colore a punti quantici.

Jeffrey Morrison/CNET

La storia del CES è disseminata di prototipi avanzati che non sono mai stati immessi sul mercato, relegati alla storia e alle menti di giornalisti tecnologici calvi e occhialuti. Nanosys ha una solida storia, lavorando con i più grandi nomi del mondo manifatturiero. Questo è ciò per cui hanno lavorato per anni. Era sempre al limite del programma, che condividono ogni anno. Quando li ho incontrati per la prima volta diversi anni fa, i primi schermi a punti quantici stavano per arrivare sul mercato. Ora sono ovunque. Alcuni anni dopo, hanno parlato dell’aggiunta di QD a OLED. Ora quelli sono qui. Il QD stesso, il QD elettroluminescente della visione diretta, è sempre stato il loro obiettivo. E ora qui.

Beh, più o meno. È un prototipo. Anche Nanosis riconosce che i display a punti quantici a visione diretta sono ancora lontani diversi anni dalla produzione di massa.

Fiale rosse e verdi di punti quantici fotonici accanto a un prototipo di blu fotoelettrico QD.

Due fiale di punti quantici fotoluminescenti accanto a un emettitore blu elettromagnetico QD.

Nanosis – Amanda Carpenter e Oleg Grachev

Il costo della produzione iniziale determinerà quale volume vedremo inizialmente. Prima telefoni e visori VR, poi TV? Potrebbe essere. Gli impianti di produzione televisiva sono molto costosi e le aziende non vorranno convertire o chiudere le vecchie fabbriche prima di ottenere un pieno ritorno sull’investimento. Quindi è probabile che avremo ancora vecchi LCD a punti quantici insieme a QD-OLED insieme a QD per la visualizzazione diretta sugli scaffali dei negozi nel prossimo futuro.

Oltre a questo, chi lo sa? Verranno sicuramente alcune nuove tecnologie che saranno migliori. Ma tra 5-10 anni avremo sicuramente opzioni per schermi QD nei nostri telefoni, forse nei nostri salotti, forse su parabrezza e finestre.

Sì, visto che valeva decisamente il viaggio al CES.


Oltre a coprire la televisione e altre tecniche di presentazione, Geoff fa i tour fotografici nel Grandi musei e siti in tutto il mondoCompreso sottomarini nucleariE enormi portaereiE Castelli medievaliepico Viaggi su strada di 10.000 miglia e altro ancora. pagando viaggi tecnologici Per tutti i suoi viaggi e le sue avventure.

ha scritto un Un romanzo di fantascienza bestseller A proposito di sottomarini di dimensioni urbane e Continuazione. Puoi seguire le sue avventure Instagram così è Canale Youtube.

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