OLED و فراتر از آن: فناوري نسل بعدي نمايشگرهاي موبايل چه خواهد بود؟

در چند سال گذشته، فناوري OLED رايج‌ترين فناوري استفاده‌شده در نمايشگرهاي موبايل‌هاي هوشمند ميان‌رده و حتي مقرون‌به‌صرفه شناخته مي‌شود. اين فناوري حتي با وجود يكسان‌نبودن نمايشگرها، تا جايي پيشرفت كرده است كه اشكالاتي مانند سوختن پيكسل‌ها ديگر به‌ندرت در دنياي واقعي مشاهده مي‌شوند.

حال بايد ديد كه آيا با وجود اين پيشرفت‌ها، بازهم فناوري رقيبي به‌وجود خواهد آمد كه بتواند با OLED رقابت كند؟ اگر پاسخ منفي باشد، پس نسل بعدي پنل‌هاي OLED براي پيشي‌گرفتن از فناوري فعلي به چه تغييراتي و بهبود‌هايي نياز دارد؟ درادامه، با اخبار تخصصي، علمي، تكنولوژيكي، فناوري مرجع متخصصين ايران همراه باشيد تا آينده‌ي نمايشگرهاي موبايل‌هاي هوشمند را مطالعه كنيم و به اين سؤال‌ها جواب دهيم.

اولين نمايشگرهاي ميكرو LED سال ۲۰۱۸ معرفي شدند. از آن زمان تاكنون، همه انتظار دارند تا اين نمايشگرها روزي راه خود را به موبايل‌هاي هوشمند نيز باز كنند.

نمايشگرهاي ميكرو LED از ميليون‌ها LED در اندازه ميكرومتر تشكيل شده‌اند و مانند فناوري OLED، از فناوري تابشي يا ساطع‌كننده استفاده مي‌كنند. در اين فناوري، هر پيكسل به‌صورت مجزا و منحصربه‌فرد روشن مي‌شود. پيكسل‌ها به نور پس‌زمينه نيازي ندارند و رنگ مشكي را با كيفيت چشمگيري نمايش مي‌دهند. در اين نمايشگرها، وقتي پيكسلي استفاده نشود، نوري منتشر نمي‌شود و درنتيجه، حسي از سياهي شبيه به جوهر را براي متخصص ايجاد مي‌كند.

فرايند توليد فناوري ميكرو LED، شامل انتقال و پيوند ميليون‌ها LED ميكروسكوپي و اطمينان از سالم‌بودن تك‌تك آن‌ها است؛ به‌همين‌دليل، توليد انبوه نمايشگري با اين فناوري خيلي به‌صرفه به‌انديشه متخصصين نمي‌رسد. در عرصه‌ي نمايشگرهاي موبايل، مزاياي استفاده از فناوري ميكرو LED ممكن است ارزش هزينه‌ي هنگفت توليد آن‌ها را نداشته باشد؛ به‌همين‌دليل، اپل و ساير شركت‌هايي كه روي نمايشگرهاي ميكرو LED كار مي‌كنند، ابتدا استفاده از اين فناوري را در واقعيت مجازي/واقعيت افزوده (AR/VR) و ابزارهاي پوشيدني خود مطالعه مي‌كنند. حالا كه ميكرو LED در آينده‌ي نزديك، دور از دسترس به‌انديشه متخصصين مي‌رسد، بايد ديد استفاده از فناوري ميني LED چقدر امكان‌پذير است.

نمايشگرهاي مجهز به فناوري ميني LED سطوح كنتراست و روشنايي بيشتري از LCDهاي معمولي ارائه مي‌دهند و در‌‌مقايسه‌با آن‌ها با ارزش ارزان‌تري فروخته مي‌شوند. در نمايشگرهاي LED معمولي، براي نوردهي پس‌زمينه از ده‌ها يا صدها LED استفاده مي‌شود؛ ولي در نمايشگرهاي ميني LED، ابعاد اين اجزا كاهش و تعدادشان به هزاران عدد افزايش مي‌يابد.

نمايشگرهاي ميني LED با به‌كارگيري تعداد بيشتري LEDهاي كوچك، كنترل بيشتري روي فرايند كاهش نور دارند. اين قابليت در تاريك‌كردن كامل بخشي از نمايشگر نقش مهمي ايفا و رنگ سياه عميق‌تري ارائه مي‌كند.

در‌واقع به‌صرفه‌‌تربودن توليد انبوه نمايشگرهاي كوچك‌تر با فناوري OLED باعث شد تا نمايشگرهاي ميني LED نتوانند در بازار نمايشگر‌هاي موبايل‌هاي هوشمند با OLED رقابت كنند. توليد پنل‌هاي OLED (حداقل در عرصه‌ي نمايشگرهايي با ابعاد كوچك‌تر)‌ به‌حدي زياد شده است كه نمايشگرهاي ميني LED ديگر به‌سختي امكان رقابت با آن‌ها را ازانديشه متخصصين ارزشي دارند. حتي اپل نيز چندان به اين فناوري متعهد به‌انديشه متخصصين نمي‌رسد و طبق برخي شايعات، اين شركت براي مدل‌هاي آيپد آينده‌ي خود قصد دارد پنل‌هاي OLED ال‌جي استفاده كند.

فناوري جديد نمايشگر QD-OLED فناوري منتسب به سامسونگ و محصول جديدي از سامسونگ ديسپلي است كه در نمايشگاه CES 2022 سرو‌صداي زيادي به‌پا كرد. اين فناوري (مخفف quantum dot organic light-emitting diode) فرم خلاصه‌شده‌ي عبارت «ديودهاي نورافشان ارگانيك مبتني‌بر نقاط كوانتومي» است كه در سال ۲۰۱۹، سامسونگ براي اولين‌بار آن را مطرح كرد. برخي شايعات حاكي از آن است كه فناوري QD-OLED از نوامبر ۲۰۲۲ وارد مرحله‌ي توليد انبوه مي‌شود. از اين فناوري گاهي با نام QD-Display نيز ياد مي‌شود.

فناوري QD-OLED درواقع نسخه‌ي بهبود‌يافته‌‌اي از فناوري OLED است كه به‌ادعاي سامسونگ ديسپلي گسترده‌ترين طيف رنگي را ميان فناوري‌هاي موجود نمايشگرها ارائه مي‌دهد و جزئيات بيشتري در نقاطي بسيار نمايش مي‌دهد، اين نقاط پرنور پيش‌تر، تنها به‌شكل نور سفيد ديده مي‌شدند.

همچنين، نقاط تاريك‌تر تصوير با بازتوليد رنگي چشمگير نقاط كوانتومي، رنگ بهتري نمايش خواهند داد و جزئيات سياهي‌ها هم بهتر ديده مي‌شود. به‌دليل بهره‌مندي از نقاط كوانتومي، زاويه‌ي ديد بسيار خوبي در نمايشگرهاي مجهز به اين فناوري وجود خواهد داشت.

فيلتر‌كردن نور پس‌زمينه‌ فرايندي مخرب است كه روشنايي و حجم رنگ را كاهش مي‌دهد. فناوري QD-OLED مي‌تواند رنگ‌ها را بسيار كارآمدتر تبديل كند و درنتيجه، باعث افزايش روشنايي و بازتوليد بهتر رنگ‌ها براي نمايش شود.

پنل‌هاي OLED به‌كار‌رفته در موبايل‌هاي هوشمند نيز بي‌نقص نيستند. نمايشگرهاي PenTile دو برابر بيشتر از قرمز و آبي ساب‌پيكسل سبز دارند؛ درنتيجه، وضوح مؤثر (وضوحي كه چشمان ما درك مي‌كنند) تا حدودي كمتر از آن چيزي است كه ادعا مي‌شود. در اين زمينه، پنل‌هاي QD-OLED و ماتريس ساب‌پيكسل RGB يكنواخت آن‌ها، مي‌توانند بر نمايشگرهاي موبايل‌هاي هوشمند امروزي غلبه كنند.

در سال ۲۰۱۳، سامسونگ به‌دليل كاهش مصرف انرژي سياست خود را به استفاده از ماتريس PenTile به‌جاي RGBها تغيير داد. ساب‌پيكسل سبز كمترين مصرف انرژي را دارد و چشمان ما نيز به رنگ سبز بيشتر از رنگ قرمز يا آبي حساس است. بنابراين در نمايشگر PenTile، زيرپيكسل‌ها براي رسيدن به وضوح مؤثر به جريان زيادي نياز ندارند؛ به‌همين‌دليل، احتمال سوختگي يا تغيير رنگ دائمي پيكسل‌ها كاهش پيدا مي‌كند. بدين‌ترتيب، اين احتمال وجود دارد كه سامسونگ تا مدت‌ها همچنان از فناوري AMOLED مبتني‌بر PenTile استفاده كند.

نكته‌ي ديگر اينكه هنوز اطلاعات كافي درباره‌ي مصرف انرژي و دوام فناوري QD-OLED وجود ندارد. افزون‌براين، پنل‌هاي QD-OLED از ساطع‌كننده‌هاي آبي استفاده مي‌كنند كه در‌مقايسه‌با رنگ‌هاي قرمز و سبز، بيشتر مستعد سوختن هستند.

درمجموع، به‌انديشه متخصصين مي‌رسد كه فناوري QD-OLED گام بعدي اميدواركننده‌اي براي نمايشگرهاي موبايل‌هاي هوشمند باشد؛ اما اين فناوري هنوز در مراحل ابتدايي توسعه به‌سر مي‌برد و هنوز براي قضاوت در اين زمينه خيلي زود است.

سامسونگ ديسپلي تا‌به‌حال تنها نمايشگرهاي QD-OLED خود را در ابعادي بزرگ به‌نمايش گذاشته است و هنوز نمي‌دانيم كه آيا مي‌توان از اين فناوري در موبايل‌هاي هوشمند يا تبلت يا حتي لپ‌تاپ‌ها نيز استفاده كرد يا خير.

علاوه‌بر‌اين، گزارش‌ها نشان مي‌دهند كه توليد اولين نسل از پنل‌هاي QD-OLED، سود نسبتاً كمي براي سامسونگ به‌همراه داشته است؛ چراكه تنها حدود ۳۰ درصد از اين پنل‌ها بي‌عيب‌و‌نقص توليد مي‌شوند. اين درصد از سود ۸۰ تا ۹۰ درصدي توليد پنل‌هاي AMOLED بسيار كمتر است و از كاهش ارزش‌ها جلوگيري مي‌كند.

در‌واقع، اگر اين توليد‌كننده‌اي كره‌اي بتواند به تخصصي دست پيدا كند كه بازده توليد پنل‌هاي QD-OLED را افزايش دهد، مي‌توان اميدوار بود كه اين فناوري گستردگي بيشتري پيدا كند و استفاده از آن را در نمايشگر‌هاي موبايل‌هاي هوشمند نيز شاهد باشيم.

سامسونگ ديسپلي هرساله فرايند توليد و مواد مصرفي خود را بهبود مي‌بخشد؛ اما راه پيدا‌كردن اين بهبود‌ها به موبايل‌هاي پرچم‌دار معمولاً زمان‌بر است. براي مثال، موبايل گلكسي S21 اولترا اولين موبايل هوشمندي بود كه به فناوري OLED به‌روز‌شده‌ي سامسونگ با نام غيررسمي M11 مجهز بود. اين فناوري مصرف برق را درمقايسه‌با نسل قبلي بين ۲۵ تا ۳۰ درصد كاهش مي‌دهد.

فناوري به‌كار‌رفته در گلكسي S21 اولترا، تنها بخش كوچكي از دستاوردهاي مربوط به نرخ نوسازي متغير LTPO/HOP سامسونگ بود كه براي اولين‌بار در گلكسي نوت 20 اولترا معرفي شد.

فناوري LTPO در پنل‌هاي OLED به نمايشگرها اجازه مي‌دهد بسته به شرايط مختلف نرخ نوسازي را به‌صورت پويا تغيير دهند و HOP نيز در تكميل فناوري LTPO تغيير بين ترانزيستورها را با سرعت بيشتري ممكن مي‌‌سازد و مصرف توان را نيز كاهش درخورتوجهي مي‌دهد. به زبان ساده، پيشرفت‌هاي جديد فناوري OLED به‌تنهايي مي‌توانند با گذشت زمان تفاوت‌هاي چشمگيري ايجاد كنند.

آنچه همه‌ي ما از نسل بعدي پنل‌هاي موبايل‌هاي هوشمند انتظار داريم، در وهله‌ي اول، بهبود بهره‌وري است. با فرض اينكه تراشه‌هاي جديد به انرژي بيشتري درمقايسه‌با نسل‌هاي قبلي نياز نداشته باشند، مي‌توان اميدوار بود كه با بهبود‌هاي فناوري نرخ نوسازي متغير در سال‌هاي پيش‌ رو عمر و دوام باتري بيشتري را در موبايل‌ها شاهد باشيم.

براي مثال، نرخ نوسازي دو موبايل‌ S22 و S22 پلاس تنها مي‌تواند تا ۴۸ هرتز كاهش يابد؛ اما هنوز فضاي زيادي براي كاهش بيشتر اين نرخ وجود دارد. امروزه، موبايل‌هايي مانند گلكسي S22 اولترا سامسونگ و Find X5 Pro اوپو مي‌توانند نرخ نوسازي را تا فركانس ۱۰ هرتز كاهش دهند؛ بنابراين، ممكن است اين فناوري در سال‌هاي آينده به موبايل‌هاي ميان‌رده نيز راه پيدا كند.

بايد توجه كرد كه در‌حال‌حاضر فناوري OLED تنها فناوري موجود و متخصصدي براي پنل‌هاي منعطف در موبايل‌هاي تاشو است و براي ايجاد تغيير در اين موبايل‌ها، بايد تا ظهور فناوري رقيبي منتظر ماند.