O futuro das telas é tão secreto que ainda não posso mostrá-lo

Eu vi o futuro em CES 2023, e eu nem estava planejando ir. Quando a Nanosys, empresa cuja tecnologia de pontos quânticos está em milhões de TVs, oferecidas para me mostrar um protótipo ultrassecreto de uma tela de próxima geração, reservei um hotel imediatamente.

O que me deixou tão animado? Pontos quânticos eletroluminescentes. É a tecnologia de próxima geração que se juntará e possivelmente substituir LCD e OLED para telefones e TVs. Ele promete melhor qualidade de imagem, economia de energia e eficiência de fabricação. Uma estrutura mais simples torna essas exibições teoricamente tão fáceis de produzir que poderiam inaugurar um mundo de ficção científica de telas baratas em tudo, desde óculos a pára-brisas e janelas.


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No entanto, o protótipo que vi na CES não era simples. Dentro da suíte Nanosys do hotel Westgate, a uma curta caminhada do centro de convenções, mesas contra as paredes exibiam diferentes TVs e monitores com pontos quânticos. E ali em uma mesa, mais distante da porta, estava o protótipo de 6 polegadas que eu vim ver. Um labirinto de fios o conectava a placas de circuito de várias camadas. Era incrivelmente plano, como um pedaço de papel vibrantemente brilhante. Uma galeria de imagens coloridas da natureza circulava na tela, o conteúdo padrão de fato para demonstrações de exibição de pré-produção.

Parecia que eu estava olhando para algo do futuro, porque, basicamente, eu estava. É tão inovador que a Nanosys disse que eu só poderia mostrar uma imagem borrada e não poderia gravar nenhum vídeo. Eles me disseram que seu parceiro de fabricação ainda não identificado falará mais sobre a tecnologia em alguns meses, no entanto, esperamos aprender mais em breve. Enquanto isso, aqui está o que posso lhe dizer.

O QD passado e presente

Um diagrama das várias camadas necessárias para LCDs de LED e onde nessas camadas o QD seria adicionado.

Dois dos métodos atuais de adição de pontos quânticos a monitores LCD de LED. A principal diferença é poder adicionar os QDs à placa difusora em vez de ter sua própria camada de filme.

Nanosys

Deixe-me voltar a qualquer momento. Pontos quânticos são pequenas partículas que, quando alimentadas com energia, emitem comprimentos de onda específicos de luz. Pontos quânticos de tamanhos diferentes emitem comprimentos de onda diferentes. Ou, em outras palavras, alguns pontos emitem luz vermelha, outros verdes e outros ainda azuis. Há mais possibilidadesmas para tecnologia de exibição, RGB é tudo que você precisa. Eles também são extraordinariamente eficientes, emitindo quase perfeitamente a mesma quantidade de energia absorvida.

Nos últimos anos, os pontos quânticos têm sido usados ​​pelos fabricantes de TV para aumentar o brilho e a cor das TVs LCD. O “Q” em TV QLED significa “quântico”. Originalmente encontrados apenas em TVs de ponta, os pontos quânticos agora são encontrados em TVs de marcas médias e baixas de marcas como Samsung, TCL, Hisense, LG e Vizio. eles permitem cor melhoradamais alto brilho HDR e mais.

qd-on-oled-e-microled

Como os pontos quânticos são adicionados aos monitores QD-OLED e microLED. No caso do primeiro, todo o painel é essencialmente composto por pixels OLED azuis, alguns são convertidos usando QD para serem vermelhos ou verdes. Neste último caso, os QDs são incorporados aos próprios microLEDs.

Nanosys

Mais recentemente, Samsung pontos quânticos combinados com as taxas de contraste incríveis de OLED. Suas TVs QD-OLED (e parceiras da Sony) têm algumas das melhores qualidades de imagem de qualquer TV de todos os tempos.

Até agora, os pontos quânticos sempre foram um coadjuvante no jogo de outra tecnologia. Um impulsionador futurista para tecnologia mais antiga, elevando o desempenho dessa tecnologia. QDs não eram um personagem por conta própria. Isso não é mais o caso.

Samsung OLED TV com dente-de-leão na tela

A Samsung já vende TVs OLED aprimoradas por pontos quânticos.

Pontos quânticos de visualização direta

Os pontos quânticos usados ​​na tecnologia de exibição até este ponto são chamados de “fotoluminescentes”. Eles absorvem a luz, então emitem luz. Com TVs LCD de LED, isso geralmente significava LEDs emitindo luz azul. Essa luz azul seria a luz azul que você veria na TV, mas também era usada para fazer com que pontos quânticos vermelhos e verdes emitissem sua própria luz colorida. Então, o que você veria na tela é a luz azul dos LEDs e a luz vermelha e verde dos pontos quânticos, todas combinadas para ajudar a criar uma imagem. Há uma variedade de maneiras de implementar esse processo, mas essa é a ideia básica.

Um diagrama de uma exibição de pontos quânticos eletroluminescentes.

Visualização direta, exibições de pontos quânticos eletroluminescentes. Você pode pensar nisso como um display LED LCD ou OLED tradicional, mas em vez de pixels LCD ou OLED, são pixels feitos apenas de pontos quânticos. Observe as muito menos camadas, o que teoricamente deveria significar custos de produção mais baixos e outros benefícios.

Nanosys

O protótipo que vi era completamente diferente. Sem LEDs tradicionais e sem OLEDs. Em vez de usar luz para excitar pontos quânticos para emitir luz, ele usa eletricidade. Nada além de pontos quânticos. Pontos quânticos eletroluminescentes, também conhecidos como visão direta. Isso é enorme.

Ou, pelo menos, tem potencial para ser enorme. Teoricamente, isso significa telas mais finas e com maior eficiência energética. Significa displays que podem ser mais fáceis, como mais baratos, de fabricar. Isso pode significar TVs de tela maior, ainda mais baratas e eficientes. O potencial na qualidade da imagem é pelo menos tão bom quanto o QD-OLED, se não melhor. A tecnologia é escalável de telas minúsculas, leves e de alto brilho para headsets VR de última geração, telas de telefone altamente eficientes e TVs de tela plana de alto desempenho.

Uma caixa feita à mão mostrando um arco-íris de pixels iluminados por pontos quânticos eletroluminescentes.

Uma caixa de demonstração anterior de ponto quântico eletroluminescente “prova de conceito”.

Nanosys

A Nanosys chama essa tecnologia de pontos quânticos eletroluminescentes de visão direta de “nanoLED” que, para constar, eu não gosto. O mercado de TV está cheio de coisas “LED” e acho que é um pouco exagerado pedir que a pessoa comum entenda que “nano” é diferente de “microfone“e”mini.” Mas ei, se eu fosse bom em marketing, seria muito mais bem pago.

O futuro da ficção científica

O potencial das telas de TV e telefone é empolgante, mas não é aí que termina o potencial do QD eletroluminescente. Tendo uma estrutura de exibição mais simples, você pode incorporar exibições baseadas em QD em uma ampla variedade de situações. Ou mais especificamente, temos uma variedade maior de superfícies. Essencialmente, você pode imprimir um display QD inteiro em uma superfície sem o calor exigido por outras tecnologias “imprimíveis”.

O que isto significa? Praticamente qualquer superfície plana ou curva pode ser uma tela. Essa tem sido a promessa de uma variedade de tecnologias, sem mencionar inúmeros programas e filmes de ficção científica, mas o QD eletroluminescente tem o potencial de realmente fazer isso acontecer.

Por exemplo, você pode incorporar uma tela no para-brisa de um carro para obter um heads-up display mais elaborado, de alta resolução e fácil de ver. Direções de velocidade e navegação com certeza, mas que tal realidade aumentada para uma direção noturna mais segura com marcadores de faixa e placas de rua aprimoradas com exibição QD? Ou imagine um para-brisa que pode mostrar a você, sem tirar os olhos da estrada, onde outros carros estão ao seu redor. Esses tipos de monitores QD podem ter uma transmissão de luz de 95%, o que significa que eles se parecem exatamente com vidro normal quando desligados.

Um par de óculos inteligentes pretos em uma mesa branca iluminada, com lentes transparentes.

Os óculos AR, como as versões TCL vistas aqui que usam a tecnologia MicroLED, são um uso possível para pontos quânticos eletroluminescentes.

James Martin/CNET

Desde que comprei os óculos, sonhei em ter uma tela embutida que pudesse me mostrar informações como em um videogame. Óculos de realidade aumentada têm sido uma coisa, mas são volumosos, de baixa resolução e, para ser honesto, coxos. Um display QD pode ser impresso nas próprias lentes, exigindo componentes eletrônicos menos elaborados nas armações. Eles podem se parecer com óculos comuns, mas mostrar informações de mensagens recebidas, uma chamada de vídeo, mapas ou um filme. É tudo muito cyberpunk.


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Praticamente qualquer superfície poderia funcionar assim. Acho que um uso inicial óbvio, por mais irritante que possa ser, seria janelas de ônibus ou metrô. Inicialmente, eles serão lançados pelas cidades como uma forma de mostrar informações importantes às pessoas, mas inevitavelmente serão usados ​​para publicidade. Isso certamente não é um golpe contra a tecnologia, apenas como as coisas funcionam no mundo.

Além do reino quântico

Uma lente de aumento mostra pixels vermelhos, verdes e azuis de uma exibição de demonstração de filme de conversão de pontos quânticos.

Um close de um pixel de um filme de conversão de cor de ponto quântico.

Geoffrey Morrison/CNET

A história da CES é alfabetizada com protótipos avançados que nunca chegaram ao mercado, relegados à história e às mentes de jornalistas de tecnologia carecas e de óculos. A Nanosys tem uma história sólida e trabalha com os maiores nomes da manufatura mundial. É para isso que eles vêm trabalhando há anos. Estava sempre no limite da linha do tempo que eles compartilhavam todos os anos. Quando os encontrei pela primeira vez, há vários anos, os primeiros monitores com pontos quânticos estavam prestes a chegar ao mercado. Agora eles estão por toda parte. Alguns anos depois, eles falaram sobre adicionar QD ao OLED. Agora aqueles estão aqui. QD por si só, QD eletroluminescente de visão direta, sempre foi seu objetivo. E agora está aqui.

Bem, mais ou menos. É um protótipo. Mesmo a Nanosys admite que os displays de pontos quânticos de visão direta ainda estão a vários anos de distância da produção em massa.

Frascos vermelhos e verdes de pontos quânticos fotoluminescentes ao lado de um protótipo QD eletroluminescente azul.

Dois frascos de pontos quânticos fotoluminescentes ao lado de um emissor QD eletroluminescente azul.

Nanosys – Amanda Carpenter e Oleg Grachev

O custo da produção inicial determinará o tamanho que veremos inicialmente. Telefones e fones de ouvido VR primeiro, depois as TVs? Poderia ser. As instalações de fabricação de TV são caras de construir e as empresas não vão querer converter ou fechar fábricas antigas antes de obter um retorno total do investimento. Portanto, é provável que ainda tenhamos LCDs legados com pontos quânticos ao lado de QD-OLED ao lado de QD de visualização direta nas prateleiras das lojas em um futuro próximo.

Além disso, quem sabe? Certamente surgirá alguma nova tecnologia que será ainda melhor. Mas daqui a 5 a 10 anos quase certamente teremos opções de displays QD em nossos telefones, provavelmente em nossas salas de estar e possivelmente em nossos pára-brisas e janelas.

Sim, definitivamente valeu a pena a visita ao CES.


Além de cobrir TV e outras tecnologias de exibição, Geoff faz tours fotográficos de museus e locais legais ao redor do mundoIncluindo submarinos nucleares, enormes porta-aviões, castelos medievaisépico viagens rodoviárias de 10.000 milhas e mais. Verificação de saída Jornadas Tecnológicas por todos os seus passeios e aventuras.

Ele escreveu um romance de ficção científica mais vendido sobre submarinos do tamanho de cidades e um sequela. Você pode acompanhar suas aventuras em Instagram e ele Canal do Youtube.

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