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James Tyrrell

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Erfolgreiche Formulierung: Das kanadische Unternehmen für fortschrittliche Materialien OTI Lumionics produziert OLED-Elektrodenstrukturierungsmoleküle, die Herstellern von High-End-Geräten dabei helfen, den Traum von Smartphones ohne Kerbe im Vollbildmodus zu verwirklichen. Bildnachweis: OTI Lumionics.

High-End-Smartphones sind Kunstwerke und vereinen ein Vielfaches der Rechenleistung, die nötig ist, um Menschen auf den Mond zu bringen, in einem schlanken Formfaktor und einem gestochen scharfen, hochauflösenden Farbdisplay. Einige könnten jedoch argumentieren, dass moderne Geräte nicht mehr so ​​schön sind wie früher. Rahmenlose Designs, die auf maximale Bildschirmgröße ausgelegt sind, zwingen Entwickler dazu, die Hardware der Frontkamera und die Gesichtsbiometrie in Kerben und pillenförmigen Ausschnitten unterzubringen.

Die Designer von Apple haben sich vorerst damit abgefunden, das Bildsensor-Array – das über eine normale Kamera sowie einen Infrarot-(IR)-Projektor und eine Kamera verfügt – durch clever gestaltete Grafiken zu verbergen. Angrenzende Teile des Displays werden auf Schwarz geschaltet, um die Ausschnitte des Bildschirms zu maskieren – eine Funktion, die als „dynamische Insel“ bezeichnet wird, da sie App-spezifische Informationen enthält und mit dem iPhone 14 Pro eingeführt wurde.

Eine elegantere Lösung wäre, alle diese Komponenten unter dem Display zu verstecken und so den Weg für iPhones mit Vollbild-Notch-Funktion und andere Smart-Geräte mit Gesichtsbiometrie und nach vorne gerichteten Kameras zu ebnen. Aber das ist leichter gesagt als getan. Erstens bedeutet das Vergraben der Optik unter dem Bildschirm bei Kameras einen Rückschritt in der Bildqualität, da weniger Licht auf den Sensor trifft.

Und besonders knifflig wird es, wenn man untersucht, wie Smartphones Gesichtsbiometrie erfassen. Unter Berücksichtigung von Apples Face ID projiziert der nach vorne gerichtete Bildsensor des iPhones ein Muster aus strukturiertem Licht auf das Gesicht des Betrachters und erstellt mithilfe der integrierten IR-Kamera eine Tiefenkarte des Ziels, die mit einer gespeicherten Karte verglichen werden kann Benutzerprofil.

Das Problem betrifft, wie Jacky Qiu – VP of Strategy bei OTI Lumionics – gegenüber TechHQ sagte, die Display-Elektroden, die die lichtemittierenden roten, grünen und blauen Pixel des Smartphone-Bildschirms einschließen. „Metalle absorbieren IR-Licht gut“, betont er. „Wenn man also eine Kamera hinter dem Bildschirm platziert, wird das IR-Signal gedämpft.“

Tatsächlich kann der Dämpfungsfaktor bis zu 2000 betragen, sodass dem Detektor nicht mehr viele IR-Informationen zur Verfügung stehen, mit denen er arbeiten kann. Basierend auf diesen Beweisen sind die Aussichten, Gesichtsbiometrie unter Smartphones zu verbergen, nicht vielversprechend. Allerdings gibt es im wahrsten Sinne des Wortes winzige Zeitfenster.

Display-Hersteller nutzen selbstorganisierende Moleküle von OTI Lumionics – eine Technologie, die das kanadische Unternehmen CPM-Musterung nennt –, um die IR-Übertragung durch die Display-Elektroden zu steuern. „Man öffnet viele kleine Fenster im Bereich von wenigen Mikrometern“, sagte Qiu.

OTI Lumionics, das 2011 aus der University of Toronto hervorgegangen ist, war damit beschäftigt, eine Killeranwendung für seine fortschrittliche Materialtechnologie zu finden und hat dabei eine Vielzahl von Anwendungsfällen untersucht. „Man muss ein oder zwei Anwendungsbereiche finden, um Fuß zu fassen und dann von dort aus aufzusteigen“, erklärt Qiu, ein Mitglied des Mitbegründerteams von OTI.

Es gibt unzählige Beispiele für brillante Ideen, die im Labor glänzen, aber Schwierigkeiten haben, ihre Nische auf dem Markt zu finden. Und Qiu rät Tech-Start-ups, sich des Gesamtbildes der Fertigung bewusst zu sein. „Stehen Sie immer mit den Endverbrauchern in Kontakt“, sagte er. „Und berücksichtigen Sie ihre Roadmaps und ihre Bedürfnisse.“

Im Jahr 2022 gab OTI Lumionics bekannt, dass es 55 Millionen US-Dollar im Rahmen einer Serie-B-Finanzierung eingeworben hat, um Under-Display-Kameras und -Sensoren zu ermöglichen. Und auf der Investorenliste stehen Venture-Armee namhafter Display-Hersteller wie LG Technology, Samsung und United Display Corporation (UDC).

Es ist erwähnenswert, dass der Schwerpunkt zwar auf der Ermöglichung von Vollbild-High-End-Smartphones dank Frontkameras unter dem Panel und Gesichtsbiometrie liegt, die Mustertechnologie von OTI jedoch auch anderen Branchen dienen kann. Als weitere anwendbare Märkte jenseits von Displays nennt das Unternehmen Halbleiter, Energie, Batterieelektroden, Metamaterialien, Katalysatoren, Kommunikation und medizinische Geräte.

Und der Aufstieg der Quantencomputermethoden hat dem Unternehmen bei der Suche nach dem richtigen Molekül geholfen. Quantencomputer sind vielversprechend, um das Verhalten von Materialien simulieren zu können. Und während aktuellen Maschinen eine ausreichende Anzahl von Qubits fehlt, um die langen Moleküle darzustellen, die bei der Strukturierung von Anzeigeelektroden verwendet werden, stellte sich heraus, dass die Ausführung von quanteninspirierten Algorithmen auf klassischen Maschinen letztendlich eine entscheidende Rolle bei der Materialentdeckung spielte.

Die Herstellung von Displays ist ein riesiges Unterfangen, bei dem große Glasscheiben in der Größe eines Autos geformt und dann auf Gerätegröße zugeschnitten werden. Und Versuch und Irrtum sind zu teuer, wenn es darum geht, Materialien für die Herstellung freizugeben. Anbieter wie OTI müssen die Anzahl der Kandidaten auf eine überschaubare Zahl eingrenzen.

Methoden der künstlichen Intelligenz haben ihre Vorzüge, aber nur, wenn sie mit großen Datenmengen gespeist werden. Dies führt die Entwickler jedoch wieder auf das Problem zurück, wie man Beispielinformationen kostengünstig generieren kann, und da passen synthetische Daten ins Spiel. Und die Ausführung von quanteninspirierten Algorithmen auf klassischen Computern hat der Generierung synthetischer Daten einen erheblichen Schub verliehen, der weit über das alleinige Verlassen hinausgeht Dichtefunktionaltheorie (DFT) – ein gängiger Weg zur Berechnung der elektronischen Struktur und Eigenschaften von Molekülen.

Angesichts der Fortschritte, die OTI Lumionics, seine Display-Partner und andere Stakeholder in der Smartphone-Lieferkette machen, stellt sich die große Frage: Wann werden wir High-End-Smartphones mit echten Vollbild-Displays sehen?

Apple hat diese Woche Einladungen zu seiner neuesten Veranstaltung am 12. September 2023 verschickt, bei der viele erwarten, dass der Technologieriese sein neues Flaggschiff-iPhone 15-Sortiment ankündigt. Angesichts der Ansichten von Analysten der Display-Branche erscheint es jedoch unwahrscheinlich, dass Verbraucher Face ID bis Ende 2024 bei Pro-Modellen und 2025 bei Standard-iPhones unter dem Panel sehen werden.

Aufgrund der verbleibenden technischen Herausforderungen für Unterpanel-Kameras, um die Qualitätsanforderungen anspruchsvoller Marken sowie die Kostenanforderungen der Panel-Hersteller zu erfüllen, bin ich nach wie vor der Meinung, dass diese Roadmap für das iPhone sinnvoll ist. pic.twitter.com/3ck5X3sVcL

– Ross Young (@DSCCRoss) 10. Mai 2022

Und das Warten auf den Kauf eines neuen Mobilgeräts ist für Verbraucher eine gute Möglichkeit, Materialien zu sparen und ihren ökologischen Fußabdruck zu verringern, wie Studien zur Smartphone-Kreislaufwirtschaft gezeigt haben.

Benutzer sollten jedoch die Sicherheitsvorteile der Verwendung von Gesichtsbiometrie berücksichtigen. Und wenn Ihr aktuelles Smartphone nicht über eine Funktion wie Face ID oder ein Äquivalent verfügt, dann kann es eine Überlegung wert sein, über den Kauf nachzudenken – und zwar möglicherweise über ein generalüberholtes Modell.

Im Interview mit TechHQ weist Qiu darauf hin, dass IR-basierte Gesichtsbiometrie Vorteile gegenüber der einfachen Verwendung von Bildern im visuellen Spektrum hat. Einige mobile Nutzer posten täglich Bilder von sich selbst in den sozialen Medien, und dies ist nur eine Quelle, die ausgenutzt werden könnte, um die Sicherheit regulärer kamerabasierter Authentifizierungssysteme in Kombination mit generativen KI-Techniken zu untergraben, die in der Lage sind, immer glaubwürdigere Deepfakes zu erstellen.

Lebendigkeitstests mit regulären Bildern werden durch Entwicklungen in der generativen KI bedroht.

Apple beziffert die Wahrscheinlichkeit, dass eine beliebige Person in der Bevölkerung ein Gesicht hat, das das iPhone eines anderen Benutzers entsperren kann, auf 1 zu einer Million. Allerdings steigt die Wahrscheinlichkeit bei Zwillingen und Geschwistern, die ähnlich aussehen. Gerätehersteller gehen jedoch immer an die Grenzen.

Letztes Jahr gab Samsung Display bekannt, dass es an einer Technologie arbeitet, die unter einem OLED-Bildschirm sitzt und mehrere Fingerabdrücke gleichzeitig lesen kann (IMID 2022 Keynote-Rede auf YouTube). Und der Bildschirmhersteller glaubt, dass die Verwendung von drei Fingerabdrücken gleichzeitig zur Authentifizierung milliardenfach sicherer ist, als sich auf den Abdruck einer einzelnen Ziffer zu verlassen.

Das Thema digitale Ausweise wächst. Smartphones werden zur Authentifizierung bei verschiedenen Diensten mithilfe von Gesichtsbiometrie und anderen Methoden verwendet. Und während einige Bedenken haben, Passdaten, Führerscheine und andere personenbezogene Daten in den digitalen Bereich zu übertragen, gibt es für Verbraucher auch Vorteile.

Beispielsweise können Benutzer in Zukunft möglicherweise nur die notwendigen Teile ihres Ausweises weitergeben, etwa ob sie die Altersanforderungen erfüllen, anstatt auch ihre Adresse und andere persönliche Informationen preiszugeben, die für eine bestimmte Person möglicherweise irrelevant sind Ausweiskontrolle.

James Tyrrell

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31. August 2023

31. August 2023

30. August 2023