تلویزیون OLED چیست؟

در دنیای دیجیتال امروزی، نمایشگرها با فناوری‌ها و پنل‌های متفاوتی در بازار فروخته می‌شوند و هر نمایشگر هم بسته به فناوری و پنل و قابلیت‌هایی که ارائه می‌دهد، می‌تواند بر تجربه‌ی کاربری رضایت‌بخش بسیار تأثیر‌گذار باشد.

در‌واقع مانند کامپیوترها، مانیتورها نیز فناوری‌های پیچیده‌ای دارند که در‌صورت اطلاع از آن‌ها می‌توانید بسته به نیاز و کاربری خود، بهترین محصول را با قیمتی مناسب تهیه کنید. فناوری نمایشگر‌ها از زمان معرفی آن‌ها به عرصه‌ی الکترونیک، با تغییرات و پیشرفت‌های بسیار زیادی همراه بوده است و امروزه خریداران با انتخاب‌های زیادی رو‌به‌رو هستند.

دراین‌میان OLEDها (Organic Light Emitting Diode) که از پلیمرهای ساطع‌کننده‌ی نور تشکیل شده‌اند، نمایشگرهایی نازک و کم‌مصرف هستند که از فناوری‌ کاملاً متفاوتی در‌مقایسه‌با فناوری پنل‌های LCD استفاده می‌کنند.

درحال‌حاضر، فناوری به‌کار‌رفته در پنل OLED‌ به‌عنوان پیشرفته‌ترین و کامل‌ترین فناوری ساخت نمایشگر در دنیا شناخته می‌شود و از LEDهای ارگانیک بسیار کوچکی استفاده می‌کند که درصورت دریافت الکتریسیته، نور رنگی ساطع می‌کنند. برای ایجاد تصویری در نمایشگر، تنها به نورهای قرمز و سبز و آبی‌نیاز داریم و پنل OLED یا دیود ساطع‌کننده‌ی نور ارگانیک (Organic Light Emitting Diode) با ارسال سیگنال الکتریکی به هر پیکسل جداگانه، این نور‌ها را تولید می‌کند و دیگر به نور پس‌زمینه نیازی ندارد.

میلیون‌ها LED کوچک در نمایشگرهای OLED می‌توانند با استفاده از فناوری تابشی به‌تنهایی و به‌صورت مستقل از هم رنگ خاصی تولید کنند. این LEDها با روشن و خاموش شدن رنگ مشکی را در عمیق‌ترین حالت ممکن نمایش می‌دهند و کنتراست بسیار زیادی تولید می‌کنند.

میزان توانایی تولید رنگ مشکی در هر نمایشگر، از عوامل تعیین‌کننده مهم‌ در کیفیت تصویر آن‌ها است و OLEDها با کمک فناوری ساخت خود، بهتر از هر نمایشگر دیگری می‌توانند رنگ مشکی را نمایش دهند. علاوه‌بر‌این، پنل‌های OLED زوایای دید وسیع را با کیفیتی چشمگیر ارائه می‌دهند و زمان پاسخ‌گویی آن‌ها نیز تقریباً آنی است.

پنل‌های OLED در‌مقایسه‌با دیگر پنل‌های موجود، نازک‌تر و سبک‌تر هستند و عملکرد بهتری ارائه می‌دهند. هر پیکسل با روشن و خاموش شدن می‌تواند مشکی مطلق به‌وجود آورد و درنتیجه، وضوحی چشمگیر را به‌نمایش بگذارد. این یکی از خصوصیات منحصر‌به‌فرد OLED‌ها محسوب می‌شود و دلیل آن‌ نیز هدایت مستقل هر پیکسل بطورجداگانه است.

یکی دیگر از مزایای پنل‌های OLED نیاز‌نداشتن به نور پس زمینه است که باعث می‌شود ضخامت پنل به‌شدت کاهش یابد و نمایشگر‌هایی ۴ تا ۷ میلی‌متری مبتنی‌بر این فناوری که بسیار هم سبک هستند، تولید شوند.

گیمرها و علاقه‌مندان به تماشای فیلم‌های سینمایی عاشق OLED می‌شوند. این نمایشگرها زمان پاسخ‌دهی به‌مراتب سریع‌تری از LCDها دارند. در بعضی از شرایط، OLEDها می‌توانند تا ۱,۰۰۰ برابر سریع‌تر از LED LCDهای رایج بازار باشند و از این بابت تماشای تصاویر فیلم‌های اکشن یا مسابقات ورزشی یا بازی‌های ویدئویی در OLEDها بسیار جذاب است. زمان پاسخ‌دهی بسیار سریع باعث می‌شود تا مشکلاتی مانند تیره‌و‌مات شدن صحنه در تصاویر سریع در OLED وجود نداشته باشد.

با وجود تمام قابلیت‌های پنل‌های OLED، این پنل‌ها نیز بی‌نقص نیستند. در OLEDها، خطر Burn-in یا سوختگی دائمی تصویر وجود دارد؛ به‌خصوص زمانی‌که عناصر مدت زیادی روی نمایشگر ثابت باقی می‌مانند‌. در برخی از نمایشگرها، چنانچه تصویر به‌مدت طولانی (برای مثال چند روز) روی نمایشگر نمایش داده شود، جای تصویر روی نمایشگر باقی می‌ماند و خود‌به‌خود هم برطرف نمی‌شود. به این پدیده سوختگی تصویر یا سوختگی نمایشگر گفته می‌شود.

Burn-in زمانی رخ می‌دهد که تعدادی از پیکسل‌‌ها بیش از سایر پیکسل‌ها استفاده شوند و رنگ‌ آن‌ها کمی با رنگ سایر پیکسل‌های اطراف تفاوت پیدا کند. در چنین شرایطی، پیکسل‌های آسیب‌دیده نمی‌توانند تغییر رنگ دهند. در حال توسعه‌بودن و قیمت بسیار زیاد و روشنایی اندک از دیگر معایب پنل‌ها OLEDها به‌شمار می‌روند که امید است در آینده‌ای نه‌چندان دور، برطرف شوند.

LCD از فیلتر رنگ و مایع کریستالی روی نور پس‌زمینه بهره می‌برد و پلاسما نیز از نور ماوراء‌بنفش تولید‌شده‌ی بسته‌های گازی بهره می‌برد که فسفرهای رنگی قرمز و آبی و سبز را تحریک می‌کنند. مهم‌ترین برتری OLEDها آن است که هر پیکسل به‌‌طورمستقیم نور ساطع می‌کند.

درمقابل در پنل‌های LCD، نور پس‌زمینه‌ی را لامپ‌های LED یا فلورستنت تأمین می‌کنند. درواقع، پنل‌های OLED می‌توانند وضعیت تک‌تک پیکسل‌ها را از روشن به خاموش تغییر دهند؛ به‌همین‌دلیل، دیگر مانند پنل‌های LCD در اطراف اجسام روشنایی دیده نمی‌شود و رنگ‌ مشکی عمیق‌تر و یکنواخت‌تر نمایش داده می‌شود.

پنل‌ LED یا مجهز به دیودهای ساطع‌کننده‌ی نور (Light-Emitting Diode Display) نوعی پنل صفحه‌تختِ سبک با عمق کم است و درواقع، نوعی پنل LCD محسوب می‌شود که ساختاری مشابه، اما فناوری متفاوتی برای تابش نور پس‌زمینه با LCD دارد. در LEDها برای تولید نور به‌جای لامپ فلورسنت، از سیستم نورافشانی LED و به‌جای سیستم بک‌لایت یکپارچه برای نوردهی پیکسل‌ها، از لامپ‌های LED استفاده می‌شود؛ ازاین‌رو، نام کامل این نوع از نمایشگرها LED LCD است که به‌اختصار به آن‌ها LED گفته می‌شود.

پنل‌های LED مصرف انرژی کمتری از LCD و پلاسما دارند؛ اما بازهم با OLEDها مقایسه‌کردنی نیستند. در OLEDها، از موادی استفاده می‌شود که از کربن ارگانیک ساخته شده‌ و با عبور جریان، نور تولید می‌کنند. اگر بخواهیم ساده‌تر توضیح دهیم، LEDها همچون لامپ‌های کوچک کنار‌هم قرار می‌گیرند؛ درحالی‌که OLEDها سطوحی هستند که نور ساطع می‌کنند.

ماتریس فعال، ماتریس غیرفعال، شفاف، انتشار از بالا، انعطاف‌پذیر و سفید انواع مختلف پنل‌های OLED هستند که هر نوع کاربردهای متفاوتی ارائه می‌دهند.

PMOLED یا Passive-matrix OLED نوارهای کاتد و لایه‌های آلی و نوارهای آند دارند که نوارهای آند عمود بر نوارهای کاتد قرار داده شده‌اند. تقاطع کاتد و آند پیکسل‌هایی را تشکیل می‌دهد که در آن نور ساطع می‌شود. مدار خارجی جریان را به نوارهای انتخابی آند و کاتد اِعمال و تعیین می‌کند که کدام پیکسل‌ها روشن و کدام پیکسل‌ها خاموش شوند.

ساخت پنل‌های PMOLED آسان است؛ اما انرژی بیشتری از سایر انواع OLED مصرف می‌کنند که عمدتاً به‌دلیل برق مورد‌نیاز برای مدار خارجی است. PMOLED برای نمایش محتوای متنی کارآمد است و برای نمایشگرهای کوچک مانند نمایشگر گوشی‌ها و دستگاه‌های پرتابل و پخش‌کننده‌های MP3 استفاده می‌شوند. البته حتی با وجود مدار خارجی، OLEDهای ماتریس غیرفعال در‌مقایسه‌با LCDها همچنان انرژی کمتری مصرف می‌کنند.

AMOLED یا Active-matrix OLED لایه‌‌های کاملی از کاتد‌ و مولکول‌های آلی و آند دارد که لایه آند روی یک آرایه ترانزیستور لایه‌نازک (TFT) قرار گرفته است. این آرایه ماتریسی را تشکیل می‌دهد که تعیین‌کننده‌ی روشن یا خاموش شدن هر پیکسل است. آرایه‌ی TFT به انرژی کمتری از مدارهای خارجی نیاز دارد، پنل‌های AMOLED انرژی کمی مصرف می‌کنند؛ بنابراین، برای نمایشگرهای بزرگ‌تر کارآمد‌تر هستند. علاوه‌بر‌این، امولد‌ها نرخ نوسازی بالایی دارند و برای پخش ویدئو مناسب هستند.

بهترین کاربردهای پنل‌های AMOLED را می‌توان مانیتور و تلویزیون‌ بزرگ و تابلوهای الکترونیکی یا تبلیغاتی معرفی کرد.

OLEDهای شفاف یا Transparent فقط اجزای شفاف (زیر لایه و کاتد و آند) را دارند و وقتی خاموش می‌شوند، تا ۸۵ تصویر پشتی آن قابل‌مشاهده است. پنل‌های OLED شفاف می‌توانند از نوع ماتریس فعال یا غیرفعال باشند و هنگامی‌که روشن می‌شوند، نور می‌تواند در هر دو جهت عبور کند.

از این فناوری می‌توان برای نمایشگرهای هدآپ یا نمایشگرهایی که اطلاعات را در جلوِ دید بیننده نمایش می‌دهند، استفاده کرد. نمایشگرهای هدآپ ابتدا برای هواپیماهای نظامی طراحی شده بودند؛ ولی امروزه در هواپیماهای تجاری و تانک و وسایل دیگر مانند خودروها نیز استفاده می‌شوند.

OLED‌های با تابش از بالا یا Top-emitting OLED یا در نوع مات یا در نوع بازتابنده تولید می‌شوند و برای طراحی ماتریس فعال مناسب هستند. این فناوری ممکن است در کارت‌های هوشمند دارای نمایشگر یا پیجر‌ها استفاده شود.

OLEDهای تاشو با Foldable زیرلایه‌هایی دارند که از فویل‌های فلزی یا پلاستیک بسیار انعطاف‌پذیر ساخته شده‌اند. این پنل‌ها بسیار سبک و بادوام هستند و استفاده از آن‌ها در دستگاه‌هایی مانند گوشی‌ها و دستگاه‌های پرتابل می‌تواند خطر شکستگی را کاهش دهد. پنل‌های OLED تاشو را به‌طور‌بالقوه می‌توان به پارچه‌ وصل کرد تا لباس‌های هوشمندی همراه با تراشه‌ی کامپیوتری و گیرنده‌ی GPS تولید کرد.

LEDهای سفید یا White نور سفیدی را منتشر می‌کنند که روشن‌تر و یکنواخت‌تر و کارآمدتر از نور ساطع‌شده‌ی لامپ‌های فلورسنت است. در این پنل، عناصر رنگ‌های قرمز و سبز و آبی با‌هم ترکیب می‌شوند و با عبور جریان از آن‌ها، این عناصر نور سفید تولید می‌کنند. این نور سفید از یک فیلتر رنگی عبور می‌کنند تا عناصر پیکسل قرمز و سبز و آبی تولید شوند.

تکنولوژی White OLED در نگاه اول کمی عجیب به‌نظر می‌رسد. چرا وقتی سه رنگ داریم، باید با ترکیبشان نور سفید و دوباره با عبور آن از فیلتر رنگ خاصی بسازیم؟ مسئله این است که این تکنولوژی چند مزیت دارد. نور سفید تولیدشده در این روش پایدارتر و تغییر رنگ در آن کمتر محتمل است. به‌گفته‌ی مسئولان ال‌جی، این روش هزینه‌ی تولید کمتری نیز دارد. همچنین، در WOLED تولید نمایشگرهایی با اندازه‌های مختلف ساده‌تر است.

در سال ۲۰۱۲، شرکت‌های ال‌جی و سامسونگ پنل‌های OLED خود را معرفی کردند. سامسونگ با اینکه یکی از تولیدکنندگان مطرح OLEDها بود، تولید این نمایشگرها را تنها در ابعاد گوشی‌ها و تبلت‌ها دنبال می‌کرد. این غول فناوری کره‌ای در سال ۲۰۲۲ خط‌تولید جدیدی از OLEDها را راه‌اندازی کرد که در آن از پنل‌های Samsung Display استفاده می‌شد. تا پیش‌از‌این، ال‌جی تنها تولید‌کننده‌ی پنل‌های OLED برای تلویزیون‌ها بود.

اپل نیز در سال ۲۰۱۵ استفاده از پنل‌های OLED را در ساعت‌های خود و در سال ۲۰۱۶ در لپ‌تاپ‌های خود با معرفی نوار لمسی در مک‌بوک پرو آغاز کرد. در سال ۲۰۱۷ و در دهمین سالگرد آیفون، این شرکت مدل X را با صفحه‌نمایش OLED بهینه‌سازی‌شده معرفی کرد.

بله، هر دو نوع فناوری سه‌بعدی شامل اکتیو و پسیو در تلویزیون‌ OLED قابل‌پیاده‌سازی هستند. ال‌جی در تلویزیون‌های خود از فناوری سه‌بعدی پسیو بهره می‌برد. برای آشنایی با این فناوری و تفاوت آن با فناوری اکتیو، مقالات «3D در خانه؛ تکنولوژی‌های پخش (بخش اول)» و «هر‌آنچه در‌مورد تلویزیون‌های سه‌بعدی (3D TV) باید بدانید» را مطالعه کنید.

*این مقاله را سیامک احدی در تاریخ ۲۲ در ۱۳۹۴ نوشته و شبنم توایی در تاریخ ۱۲ آذر ۱۴۰۱ به‌روزرسانی کرده است.*