Современные плоские дисплеи, как правило, используют светодиодную подсветку. Однако исследователи Meta ищут следующий технологический скачок — переход от светодиодов к лазерам. Лазерные дисплеи обещают значительно более высокую яркость и ширею цветовую гамму, чем традиционные технологии, что особенно важно для AR-устройств и прозрачных экранов.
«Высокая яркость критически важна для дополненной реальности, особенно в условиях яркого внешнего освещения, — поясняет Гохуа Вэй, оптик из Meta’s Reality Labs в Редмонде, штат Вашингтон. — А насыщенные, живые цвета — как в современных кинотеатрах — кардинально улучшают визуальный опыт пользователя».
Однако до сих пор лазерные дисплеи были связаны с громоздкими и сложными оптическими системами, необходимыми для управления лазерным светом. Предыдущие попытки создать тонкие лазерные панели сталкивались с трудностями: либо требовались сложные массивы лазеров, либо использовались методы производства с низкой производительностью, что делало технологии непригодными для массового применения.
Прорыв: дисплей толщиной всего 2 миллиметра
Теперь команда Meta представила плоскопанельный лазерный дисплей толщиной всего 2 миллиметра — тоньше большинства смартфонов. Устройство уже было протестировано в прозрачной системе дополненной реальности, способной наложить виртуальные изображения на реальную офисную среду.
«После трёх лет исследований и испытаний тысяч прототипов чипов мы рады поделиться с научным и инженерным сообществом результатами нашей работы, — говорит Джузеппе Калафиоре, руководитель группы по разработке волноводов дополненной реальности в Meta. — Это шаг к новому поколению дисплеев».
Фотонный чип: сердце инновации
Секрет тонкости и эффективности нового дисплея — в фотонной интегральной схеме размером с сантиметр. На одном крошечном чипе интегрированы тысячи оптических компонентов, способных выполнять сложные функции: направлять, модулировать и формировать лазерный свет. Это исключает необходимость в массивных линзах, зеркалах и других элементах традиционной оптики.
«Это не просто чип — это программируемая оптическая платформа, способная реализовать практически любую желаемую оптическую функцию», — подчёркивает Калафиоре.
Дисплей сочетает этот фотонный чип с жидкокристаллической панелью на кремнии (LCoS) размером 5×5 мм, имеющей разрешение 1920×1080 пикселей. Несмотря на микроскопические размеры, система достигает 211% охвата цветового пространства sRGB, обеспечивая исключительно насыщенное и реалистичное изображение.
Масштабируемость и будущее применение
Ключевое преимущество технологии — её совместимость со стандартными процессами CMOS, используемыми в производстве полупроводников. Это означает, что чипы можно производить массово, открывая путь к широкому внедрению.
В перспективе такая технология может использоваться не только в очках AR, но и в:
- ультратонких голографических дисплеях,
- экранах смартфонов и ноутбуков нового поколения,
- системах светового поля с высоким разрешением,
- медицинской визуализации и проекционных системах.
Однако у технологии есть и ограничения. Как отмечает Калафиоре, современные LCoS-панели ограничены минимальным размером пикселя — около 3 микрометров. Это может стать барьером для конкуренции с более перспективными технологиями, такими как микро-светодиоды (microLED), которые уже достигают меньших размеров пикселей и выше плотности.
«Чтобы оставаться в авангарде, исследования в области LCoS должны развиваться более агрессивно, — предупреждает он. — В противном случае мы рискуем отстать в гонке за следующее поколение дисплеев».
Если вам понравился материал, кликните значок - вы поможете нам узнать, каким статьям и новостям следует отдавать предпочтение. Если вы хотите обсудить материал - не стесняйтесь оставлять свои комментарии : возможно, они будут полезны другим нашим читателям!
