OLED و فراتر از آن: فناوری نسل بعدی نمایشگرهای موبایل چه خواهد بود؟

در چند سال گذشته، فناوری OLED رایج‌ترین فناوری استفاده‌شده در نمایشگرهای گوشی‌های هوشمند میان‌رده و حتی مقرون‌به‌صرفه شناخته می‌شود. این فناوری حتی با وجود یکسان‌نبودن نمایشگرها، تا جایی پیشرفت کرده است که اشکالاتی مانند سوختن پیکسل‌ها دیگر به‌ندرت در دنیای واقعی مشاهده می‌شوند.

حال باید دید که آیا با وجود این پیشرفت‌ها، بازهم فناوری رقیبی به‌وجود خواهد آمد که بتواند با OLED رقابت کند؟ اگر پاسخ منفی باشد، پس نسل بعدی پنل‌های OLED برای پیشی‌گرفتن از فناوری فعلی به چه تغییراتی و بهبود‌هایی نیاز دارد؟ درادامه، با زومیت همراه باشید تا آینده‌ی نمایشگرهای گوشی‌های هوشمند را بررسی کنیم و به این سؤال‌ها جواب دهیم.

اولین نمایشگرهای میکرو LED سال ۲۰۱۸ معرفی شدند. از آن زمان تاکنون، همه انتظار دارند تا این نمایشگرها روزی راه خود را به گوشی‌های هوشمند نیز باز کنند.

نمایشگرهای میکرو LED از میلیون‌ها LED در اندازه میکرومتر تشکیل شده‌اند و مانند فناوری OLED، از فناوری تابشی یا ساطع‌کننده استفاده می‌کنند. در این فناوری، هر پیکسل به‌صورت مجزا و منحصربه‌فرد روشن می‌شود. پیکسل‌ها به نور پس‌زمینه نیازی ندارند و رنگ مشکی را با کیفیت چشمگیری نمایش می‌دهند. در این نمایشگرها، وقتی پیکسلی استفاده نشود، نوری منتشر نمی‌شود و درنتیجه، حسی از سیاهی شبیه به جوهر را برای کاربر ایجاد می‌کند.

فرایند تولید فناوری میکرو LED، شامل انتقال و پیوند میلیون‌ها LED میکروسکوپی و اطمینان از سالم‌بودن تک‌تک آن‌ها است؛ به‌همین‌دلیل، تولید انبوه نمایشگری با این فناوری خیلی به‌صرفه به‌نظر نمی‌رسد. در عرصه‌ی نمایشگرهای موبایل، مزایای استفاده از فناوری میکرو LED ممکن است ارزش هزینه‌ی هنگفت تولید آن‌ها را نداشته باشد؛ به‌همین‌دلیل، اپل و سایر شرکت‌هایی که روی نمایشگرهای میکرو LED کار می‌کنند، ابتدا استفاده از این فناوری را در واقعیت مجازی/واقعیت افزوده (AR/VR) و ابزارهای پوشیدنی خود بررسی می‌کنند. حالا که میکرو LED در آینده‌ی نزدیک، دور از دسترس به‌نظر می‌رسد، باید دید استفاده از فناوری مینی LED چقدر امکان‌پذیر است.

نمایشگرهای مجهز به فناوری مینی LED سطوح کنتراست و روشنایی بیشتری از LCDهای معمولی ارائه می‌دهند و در‌‌مقایسه‌با آن‌ها با قیمت ارزان‌تری فروخته می‌شوند. در نمایشگرهای LED معمولی، برای نوردهی پس‌زمینه از ده‌ها یا صدها LED استفاده می‌شود؛ ولی در نمایشگرهای مینی LED، ابعاد این اجزا کاهش و تعدادشان به هزاران عدد افزایش می‌یابد.

نمایشگرهای مینی LED با به‌کارگیری تعداد بیشتری LEDهای کوچک، کنترل بیشتری روی فرایند کاهش نور دارند. این قابلیت در تاریک‌کردن کامل بخشی از نمایشگر نقش مهمی ایفا و رنگ سیاه عمیق‌تری ارائه می‌کند.

در‌واقع به‌صرفه‌‌تربودن تولید انبوه نمایشگرهای کوچک‌تر با فناوری OLED باعث شد تا نمایشگرهای مینی LED نتوانند در بازار نمایشگر‌های گوشی‌های هوشمند با OLED رقابت کنند. تولید پنل‌های OLED (حداقل در عرصه‌ی نمایشگرهایی با ابعاد کوچک‌تر)‌ به‌حدی زیاد شده است که نمایشگرهای مینی LED دیگر به‌سختی امکان رقابت با آن‌ها را ازنظر قیمتی دارند. حتی اپل نیز چندان به این فناوری متعهد به‌نظر نمی‌رسد و طبق برخی شایعات، این شرکت برای مدل‌های آیپد آینده‌ی خود قصد دارد پنل‌های OLED ال‌جی استفاده کند.

فناوری جدید نمایشگر QD-OLED فناوری منتسب به سامسونگ و محصول جدیدی از سامسونگ دیسپلی است که در نمایشگاه CES 2022 سرو‌صدای زیادی به‌پا کرد. این فناوری (مخفف quantum dot organic light-emitting diode) فرم خلاصه‌شده‌ی عبارت «دیودهای نورافشان ارگانیک مبتنی‌بر نقاط کوانتومی» است که در سال ۲۰۱۹، سامسونگ برای اولین‌بار آن را مطرح کرد. برخی شایعات حاکی از آن است که فناوری QD-OLED از نوامبر ۲۰۲۲ وارد مرحله‌ی تولید انبوه می‌شود. از این فناوری گاهی با نام QD-Display نیز یاد می‌شود.

فناوری QD-OLED درواقع نسخه‌ی بهبود‌یافته‌‌ای از فناوری OLED است که به‌ادعای سامسونگ دیسپلی گسترده‌ترین طیف رنگی را میان فناوری‌های موجود نمایشگرها ارائه می‌دهد و جزئیات بیشتری در نقاطی بسیار نمایش می‌دهد، این نقاط پرنور پیش‌تر، تنها به‌شکل نور سفید دیده می‌شدند.

همچنین، نقاط تاریک‌تر تصویر با بازتولید رنگی چشمگیر نقاط کوانتومی، رنگ بهتری نمایش خواهند داد و جزئیات سیاهی‌ها هم بهتر دیده می‌شود. به‌دلیل بهره‌مندی از نقاط کوانتومی، زاویه‌ی دید بسیار خوبی در نمایشگرهای مجهز به این فناوری وجود خواهد داشت.

فیلتر‌کردن نور پس‌زمینه‌ فرایندی مخرب است که روشنایی و حجم رنگ را کاهش می‌دهد. فناوری QD-OLED می‌تواند رنگ‌ها را بسیار کارآمدتر تبدیل کند و درنتیجه، باعث افزایش روشنایی و بازتولید بهتر رنگ‌ها برای نمایش شود.

پنل‌های OLED به‌کار‌رفته در گوشی‌های هوشمند نیز بی‌نقص نیستند. نمایشگرهای PenTile دو برابر بیشتر از قرمز و آبی ساب‌پیکسل سبز دارند؛ درنتیجه، وضوح مؤثر (وضوحی که چشمان ما درک می‌کنند) تا حدودی کمتر از آن چیزی است که ادعا می‌شود. در این زمینه، پنل‌های QD-OLED و ماتریس ساب‌پیکسل RGB یکنواخت آن‌ها، می‌توانند بر نمایشگرهای گوشی‌های هوشمند امروزی غلبه کنند.

در سال ۲۰۱۳، سامسونگ به‌دلیل کاهش مصرف انرژی سیاست خود را به استفاده از ماتریس PenTile به‌جای RGBها تغییر داد. ساب‌پیکسل سبز کمترین مصرف انرژی را دارد و چشمان ما نیز به رنگ سبز بیشتر از رنگ قرمز یا آبی حساس است. بنابراین در نمایشگر PenTile، زیرپیکسل‌ها برای رسیدن به وضوح مؤثر به جریان زیادی نیاز ندارند؛ به‌همین‌دلیل، احتمال سوختگی یا تغییر رنگ دائمی پیکسل‌ها کاهش پیدا می‌کند. بدین‌ترتیب، این احتمال وجود دارد که سامسونگ تا مدت‌ها همچنان از فناوری AMOLED مبتنی‌بر PenTile استفاده کند.

نکته‌ی دیگر اینکه هنوز اطلاعات کافی درباره‌ی مصرف انرژی و دوام فناوری QD-OLED وجود ندارد. افزون‌براین، پنل‌های QD-OLED از ساطع‌کننده‌های آبی استفاده می‌کنند که در‌مقایسه‌با رنگ‌های قرمز و سبز، بیشتر مستعد سوختن هستند.

درمجموع، به‌نظر می‌رسد که فناوری QD-OLED گام بعدی امیدوارکننده‌ای برای نمایشگرهای گوشی‌های هوشمند باشد؛ اما این فناوری هنوز در مراحل ابتدایی توسعه به‌سر می‌برد و هنوز برای قضاوت در این زمینه خیلی زود است.

سامسونگ دیسپلی تا‌به‌حال تنها نمایشگرهای QD-OLED خود را در ابعادی بزرگ به‌نمایش گذاشته است و هنوز نمی‌دانیم که آیا می‌توان از این فناوری در گوشی‌های هوشمند یا تبلت یا حتی لپ‌تاپ‌ها نیز استفاده کرد یا خیر.

علاوه‌بر‌این، گزارش‌ها نشان می‌دهند که تولید اولین نسل از پنل‌های QD-OLED، سود نسبتاً کمی برای سامسونگ به‌همراه داشته است؛ چراکه تنها حدود ۳۰ درصد از این پنل‌ها بی‌عیب‌و‌نقص تولید می‌شوند. این درصد از سود ۸۰ تا ۹۰ درصدی تولید پنل‌های AMOLED بسیار کمتر است و از کاهش قیمت‌ها جلوگیری می‌کند.

در‌واقع، اگر این تولید‌کننده‌ای کره‌ای بتواند به تخصصی دست پیدا کند که بازده تولید پنل‌های QD-OLED را افزایش دهد، می‌توان امیدوار بود که این فناوری گستردگی بیشتری پیدا کند و استفاده از آن را در نمایشگر‌های گوشی‌های هوشمند نیز شاهد باشیم.

سامسونگ دیسپلی هرساله فرایند تولید و مواد مصرفی خود را بهبود می‌بخشد؛ اما راه پیدا‌کردن این بهبود‌ها به گوشی‌های پرچم‌دار معمولاً زمان‌بر است. برای مثال، گوشی گلکسی S21 اولترا اولین گوشی هوشمندی بود که به فناوری OLED به‌روز‌شده‌ی سامسونگ با نام غیررسمی M11 مجهز بود. این فناوری مصرف برق را درمقایسه‌با نسل قبلی بین ۲۵ تا ۳۰ درصد کاهش می‌دهد.

فناوری به‌کار‌رفته در گلکسی S21 اولترا، تنها بخش کوچکی از دستاوردهای مربوط به نرخ نوسازی متغیر LTPO/HOP سامسونگ بود که برای اولین‌بار در گلکسی نوت 20 اولترا معرفی شد.

فناوری LTPO در پنل‌های OLED به نمایشگرها اجازه می‌دهد بسته به شرایط مختلف نرخ نوسازی را به‌صورت پویا تغییر دهند و HOP نیز در تکمیل فناوری LTPO تغییر بین ترانزیستورها را با سرعت بیشتری ممکن می‌‌سازد و مصرف توان را نیز کاهش درخورتوجهی می‌دهد. به زبان ساده، پیشرفت‌های جدید فناوری OLED به‌تنهایی می‌توانند با گذشت زمان تفاوت‌های چشمگیری ایجاد کنند.

آنچه همه‌ی ما از نسل بعدی پنل‌های گوشی‌های هوشمند انتظار داریم، در وهله‌ی اول، بهبود بهره‌وری است. با فرض اینکه تراشه‌های جدید به انرژی بیشتری درمقایسه‌با نسل‌های قبلی نیاز نداشته باشند، می‌توان امیدوار بود که با بهبود‌های فناوری نرخ نوسازی متغیر در سال‌های پیش‌ رو عمر و دوام باتری بیشتری را در گوشی‌ها شاهد باشیم.

برای مثال، نرخ نوسازی دو گوشی‌ S22 و S22 پلاس تنها می‌تواند تا ۴۸ هرتز کاهش یابد؛ اما هنوز فضای زیادی برای کاهش بیشتر این نرخ وجود دارد. امروزه، گوشی‌هایی مانند گلکسی S22 اولترا سامسونگ و Find X5 Pro اوپو می‌توانند نرخ نوسازی را تا فرکانس ۱۰ هرتز کاهش دهند؛ بنابراین، ممکن است این فناوری در سال‌های آینده به گوشی‌های میان‌رده نیز راه پیدا کند.

باید توجه کرد که در‌حال‌حاضر فناوری OLED تنها فناوری موجود و کاربردی برای پنل‌های منعطف در گوشی‌های تاشو است و برای ایجاد تغییر در این گوشی‌ها، باید تا ظهور فناوری رقیبی منتظر ماند.