La gente siempre busca métodos de visualización más brillantes, más delgados y que ahorren más energía, y los tubos de rayos catódicos ya no pueden satisfacer las expectativas de la gente. Entonces, después de 70 años de gloriosa historia, las pantallas de tubos de rayos catódicos comenzaron a retirarse gradualmente del escenario de la historia, dando paso a las pantallas LCD y de plasma inventadas en la década de 1960 en los mercados doméstico y comercial. Las pantallas emergentes a menudo se componen de pequeñas rejillas dispuestas muy juntas que finalmente crean una imagen similar a un mosaico: las pantallas de plasma son en realidad muchas pequeñas lámparas fluorescentes, mientras que las pantallas LCD son muchas pequeñas cápsulas llenas de líquido.
Estas tecnologías están ahora muy maduras, pero las necesidades de las personas son infinitas. El desarrollo y la innovación de la tecnología microelectrónica y los nuevos materiales han traído más desafíos a las pantallas, lo que puede desdibujar el concepto de pantalla: las pantallas que utilizan diodos emisores de luz orgánicos (diodos emisores de luz orgánicos) pueden ser curvas o transparentes representadas por papel electrónico EInk; las pantallas están comprimiendo el espacio habitable de los libros tradicionales; las pantallas de puntos cuánticos pueden convertirse en un equipo estándar para los dispositivos de visualización domésticos en unos pocos años; las gafas e incluso las pantallas de gafas ocultas hacen pantallas en todas partes; incluso las hay que estimulan directamente el nervio visual para producir la percepción de la luz. La idea es hacer que la pantalla sea completamente invisible.
Los diodos emisores de luz orgánicos pueden considerarse la próxima estrella de la pantalla grande. Cada unidad de visualización es como una hamburguesa, con electrodos en la parte superior e inferior y una fina capa de material emisor de luz intercalada en el medio. Cuando se aplica electricidad, la energía liberada por los electrones que saltan de un nivel de energía alto a un nivel de energía bajo se transfiere en forma de luz visible, el mismo principio que los diodos emisores de luz que se encuentran en todas partes a nuestro alrededor. Debido a los diferentes materiales utilizados, los diodos emisores de luz orgánicos producen pantallas con tres colores primarios: rojo, verde y azul, que se combinan en varios colores. Aunque esta tecnología se inventó en 1975, poco a poco ha mostrado enormes ventajas en los últimos años y se ha convertido en un punto de interés perseguido por los fabricantes: no requiere retroiluminación, tiene una alta eficiencia luminosa a bajo voltaje, tiene un excelente contraste y brillo, es más delgada y más ligera, y tiene una velocidad de respuesta mucho más rápida que la pantalla LCD. Además de estas ventajas en el rendimiento de la pantalla, tiene otras ventajas adicionales: utilizando diferentes materiales de sustrato y diferentes electrodos, las personas ya pueden hacer pantallas flexibles que se pueden enrollar en un rollo; aunque no se pueden doblar por la mitad como el papel, ya se pueden Envuelto alrededor de un tubo de varios milímetros de diámetro y un dispositivo de visualización transparente, el concepto de "pantalla" se subvierte una y otra vez.
Cuando las pantallas flexibles y las pantallas transparentes no sean sólo accesorios en las películas de ciencia ficción y fantasía, nuestras vidas serán como magia. Las ventanas y los espejos pueden mostrar imágenes, información e incluso servir como iluminación, y los teléfonos móviles y las tabletas pueden hacerse más pequeños. La pantalla puede doblarse en dirección a la pared, creando cualquier escena imaginable. Los carteles pueden mostrar diferentes contenidos según los intereses de cada público, el GPS y los paneles de control se pueden mostrar directamente en el parabrisas del coche: ya no son fantasías.
De hecho, ahora podemos comprar teléfonos móviles que utilizan diodos emisores de luz orgánicos como pantallas, y también se están desarrollando más productos de diodos emisores de luz orgánicos. Toshiba ha desarrollado una computadora portátil con una pantalla transparente que puede alcanzar un 60% de transparencia; en cuanto a una pantalla que se puede enrollar, apareció en una feria de productos tecnológicos hace siete u ocho años. La razón por la cual estos productos no han aparecido en el mercado se debe a limitaciones de costo y rendimiento. El envasado de productos de diodos emisores de luz orgánicos sigue siendo una de las dificultades técnicas Durante el procesamiento de pantallas flexibles, pequeñas desalineaciones entre componentes electrónicos multicapa producirán productos de desecho. Estos problemas técnicos podrán superarse en unos pocos años, pero hasta entonces, las grandes pantallas de diodos emisores de luz orgánicos, flexibles o transparentes, sólo podrán verse en laboratorios y talleres de producción de prueba.
Si bien las pantallas de diodos emisores de luz orgánicos se esfuerzan por entrar en la era comercial, cada vez más competidores también están interesados en ello. Aunque la tecnología de libros electrónicos en papel Eink que vemos en Kindle u otros libros electrónicos ahorra extremadamente energía, la frecuencia de actualización es demasiado baja para mostrar colores reales y solo puede usarse para propósitos extremadamente limitados.
Pero un nuevo tipo de pantalla parece tener el potencial de reemplazar a los diodos emisores de luz orgánicos: las pantallas de puntos cuánticos, que tienen todas las ventajas de los diodos emisores de luz orgánicos y pueden emitir más colores.
El nombre "puntos cuánticos" suena un poco a ciencia ficción. Fue propuesto por un físico de la Universidad de Yale en Estados Unidos. Se les suele llamar "nano-puntos" o "materiales de dimensión cero". Los puntos cuánticos son un tipo especial de nanomaterial, que a menudo son partículas diminutas formadas utilizando materiales semiconductores como arseniuro de galio y seleniuro de cadmio como núcleo y envolviendo otro material semiconductor en el exterior. Cada partícula de punto cuántico tiene un tamaño de sólo unos pocos nanómetros a decenas de nanómetros y contiene de decenas a millones de átomos. Debido a su pequeño tamaño, el movimiento de los electrones internos en todas las direcciones está restringido, por lo que el efecto de confinamiento cuántico es particularmente significativo, pudiendo además emitir fluorescencia de un color específico. Después de que los electrones en los puntos cuánticos son irradiados por una fuente de luz externa, absorben la energía de los fotones y pasan de un nivel de energía bajo estable a un nivel de energía alto inestable. Cuando se restablece la estabilidad, la energía se liberará en el. forma de fotones de una longitud de onda específica. Esta forma de estimular la fluorescencia es similar a la de otras moléculas semiconductoras; la diferencia es que el color de la fluorescencia de los puntos cuánticos está estrechamente relacionado con su tamaño. Sólo ajustando el tamaño de los puntos cuánticos se puede obtener luz pura de diferentes colores.
Al igual que los diodos emisores de luz orgánicos, cada píxel de color de una pantalla de puntos cuánticos corresponde a un diodo emisor de luz de película delgada. La luz emitida por el diodo proporciona energía a los puntos cuánticos, que los excita. puntos cuánticos para emitir luz de diferentes intensidades y colores, que se combinan en el ojo humano en una imagen. Debido a que los puntos cuánticos tienen un rango de longitud de onda extremadamente estrecho y colores puros, las pantallas de puntos cuánticos son más frescas y brillantes que otras pantallas. Samsung Electronics de Corea del Sur lanzó la primera pantalla de puntos cuánticos a todo color de 4 pulgadas del mundo en febrero de este año, con mayor color y brillo, pero el costo es sólo la mitad que el de una pantalla de diodos orgánicos emisores de luz. A medida que la tecnología madure, podrá competir con los diodos emisores de luz orgánicos.
Desde la perspectiva del usuario, una pantalla puede satisfacer las necesidades de todos, siempre y cuando la pantalla esté colocada en el lugar correcto, por ejemplo, en la nariz de una persona. Desde que Google anunció el año pasado el desarrollo de pantallas de gafas, parece que todos los principales fabricantes de TI han descubierto este nuevo océano azul y se han lanzado a él. Hoy en día, sólo hay un puñado de fabricantes de TI que no han desarrollado dispositivos de visualización de gafas. Porque la gente se da cuenta de que el dispositivo que ocupa todo el campo de visión de las personas la mayor parte del tiempo todos los días es en realidad esta película transparente de 600 años.
Google Glass, que ahora ha entrado en la etapa de prueba, utiliza tecnología de proyección, que proyecta una pequeña imagen directamente desde la montura de las gafas a los ojos del usuario. El principio es similar al de un proyector doméstico. Dado el nivel actual de tecnología, esta puede ser la opción más adecuada, pero no es necesariamente la única. Entre el equipo de desarrollo de Google Glass destaca el nombre de una persona: Dick Parviz, un académico que trabajó en la Universidad de Washington en Seattle e hizo la primera pantalla de lentes de contacto del mundo en 2008. En ese momento, ya había realizado las funciones de visualización de patrones, transmisión de datos y suministro de energía inalámbrica en lentes de contacto, pero este tipo de dispositivo de visualización que está en estrecho contacto con gafas aún necesita soportar más pruebas. Después de todo, cuando la última barrera entre nuestros ojos y el mundo, los párpados, ya no existe, cualquier pequeño descuido puede provocar grandes desgracias. Aun así, todavía podemos imaginar su papel en el equipo de Google Glass; tal vez en tres a cinco años, las pantallas estarán directamente conectadas a nuestras córneas, permitiendo que los mundos digital y real se superpongan.
En ese momento, la pantalla se convertirá en una herramienta muy personal, y las pantallas de todo el mundo pueden incluso desaparecer gradualmente, después de todo, ya tenemos un dispositivo de visualización que puede ocupar todo el campo de visión, ¿por qué? ¿Cuántos más deberíamos colocar en otro lugar?
A medida que la tecnología avance, la pantalla que nos conecta con el mundo digital desaparecerá por completo; más exactamente, se convertirá en un pequeño dispositivo implantado en nuestro cuerpo. Ya en la década de 1920, se descubrió que era natural estimular directamente el nervio óptico con corriente eléctrica para producir la percepción de la luz y recrear la visión de esta manera, tal como hemos podido restaurar la audición de las personas con discapacidad auditiva; implantes cocleares.
La razón por la que se pueden implantar pantallas en el cerebro es que nuestros ojos son en realidad similares a las cámaras digitales.
La córnea y el cristalino del ojo son equivalentes al cristalino, la retina detrás del globo ocular es el dispositivo fotosensible, el nervio óptico es equivalente a la línea que conecta el dispositivo fotosensible y la tarjeta de memoria, y la corteza visual detrás del cerebro es la memoria. tarjeta y software de posprocesamiento. La estimulación del nervio óptico con corriente eléctrica permite que el cerebro reciba señales visuales, aunque el proceso en sí es bastante complicado. Se han estado intentando en este campo durante casi 40 años, y han aparecido en el mercado algunos dispositivos de implantes artificiales para ayudar a los pacientes con enfermedades oculares específicas a ganar percepción de la luz, pero están lejos de ser comparables a la retina que ha evolucionado durante cientos de millones de años. años. Quizás dentro de este siglo veamos implantadas pantallas que tengan el mismo efecto que la retina nativa, e incluso hagan que el cerebro sea incapaz de distinguir cuál es real y cuál es virtual.