دنیای پنل‌های OLED و فراتر از آن: آینده نمایشگرهای موبایل چگونه خواهد بود؟

نمایشگرهای اولد (OLED) در سال‌های اخیر به استانداردی حتی در گوشی‌های میان‌رده و اقتصادی تبدیل شده‌اند. البته همه پنل‌ها شبیه هم نیستند، اما این فناوری حالا چنان تکامل یافته که به ندرت شاهد سوختگی پیکسل‌ها هستیم. اکنون سوال این است که با این دستاوردها، آیا فناوری نمایشی جایگزینی در آینده نزدیک جای نمایشگرهای OLED را می‌گیرد؟ اگر پاسخ منفی است، نسل بعدی پنل‌های OLED چگونه می‌توانند بهتر از نمایشگرهای امروزی باشند؟

آینده از آن microLED یا mini-LED نیست؟

از زمان معرفی اولین نمایشگرهای microLED در سال 2018، منتظریم تا این نمایشگرها به دنیای موبایل بیایند. پنل‌های microLED از میلیون‌ها LED بسیار ریز ساخته شده‌اند که اجازه می‌دهند تصویر را بهتر کنترل کنید. این فناوری مزایای متنوعی نسبت به نمایشگرهای موجود دارد. از جمله این مزایا می‌توان به روشنایی بیشتر، تراکم پیکسل بالاتر، مصرف انرژی کمتر و احتمال خرابی پایین‌تر اشاره کرد.

با این حال، از زمان معرفی این فناوری چهار سال می‌گذرد و نمایشگرهای microLED هنوز فاصله زیادی با تولید انبوه دارند. فرآیند تولید این صفحات شامل کارگذاری و ایجاد پیوند میان میلیون‌ها ال‌ای‌دی است. در بحث تولید گوشی‌های هوشمند، شاید استفاده از این نمایشگرها چندان مقرون به‌صرفه نباشد. احتمالا به همین دلیل این فناوری را ابتدا روی هدست‌های AR/VR و محصولات پوشیدنی خواهیم دید.

اما در مورد mini-LED چه؟ این فناوری تفاوت خیلی زیادی با نمایشگرهای LED ندارد، اما نسبت به صفحات LCD کنتراست و روشنایی بیشتری ارائه می‌کند و تولیدش آن‌قدرها پرهزینه نیست. با این حال، پنل‌های mini-LED هم به جریان اصلی بازار وارد نشده‌اند و به جز در مک‌بوک پرو و آیپد پرو اپل، آن‌ها را در محصول مهمی ندیده‌ایم. پیش‌تر شایعه شده بود که شیائومی و هواوی هم می‌خواهند از این نمایشگرها استفاده کنند، ولی این شایعه محقق نشد.

ظاهرا تولید پنل‌های OLED چنان تکامل پیدا کرده که نمی‌توان در بحث قیمت، حداقل در پنل‌های کوچک، شانسی برای نمایشگرهای mini-LED قائل بود. به نظر نمی‌رسد که حتی اپل هم تعهد خاصی نسبت به این فناوری داشته باشد، چون شایعاتی درباره سفارش پنل OLED از ال‌جی برای نسل‌های بعدی آیپد شنیده می‌شود.

نمایشگرهای QD-OLED شانس بیشتری دارند؟

سامسونگ دیسپلی در رویداد CES 2022 از پنل‌های جدیدی به نام کوانتوم دات OLED یا QD-OLED رونمایی کرد. تلویزیون‌های QD-OLED ترکیبی از رنگ سیاه عمیق نمایشگرهای OLED و قابلیت‌های جذاب تولید رنگ در فناوری کوانتوم دات را ارائه می‌کنند. این فناوری می‌تواند بستر استفاده از طیف‌های رنگی گسترده‌تر از جمله Rec. 2020 را فراهم کند و حداکثر روشنایی صفحه را نسبت به پنل‌های OLED افزایش دهد.

با این وجود، مزایای استفاده از فناوری QD-OLED در دنیای تلویزیون‌ها به همان اندازه در دنیای گوشی‌ها قابل استفاده نیست. اکثر تلویزیون‌های OLED بازار از پنل‌های W-OLED ال‌جی استفاده می‌کنند. این پنل‌ها با استفاده از نور سفید و فیلترهای رنگی می‌توانند رنگ‌های قرمز، سبز و آبی را به نمایش بگذارند. فیلتر نور زمینه یک فرآیند مخرب است که به از دست رفتن روشنایی و حجم رنگ‌ها منجر می‌شود. ولی استفاده از QD-OLED باعث می‌شود رنگ‌ها خیلی بهتر تولید شوند و روشنایی و غنای رنگی بیشتر باشد.

پنل‌های امولد (AMOLED) سامسونگ برای گوشی‌های هوشمند معمولا از چیدمان زیرپیکسلی PenTile RG-BG استفاده می‌کنند و برای رنگ‌های قرمز، سبز و آبی زیرپیکسل‌های نورگسیل دارند. در این فناوری نیازی به فیلتر نیست، بنابراین تصویر بهینه‌تر است. هرچند نمایشگرهای QD-OLED باز هم در سال‌های آینده بهینه‌سازی می‌شوند، بعید است که این تغییرات آن‌قدر اساسی باشد که صحنه بازار را تغییر دهد.

منتها نمی‌توان گفت که پنل‌های اولد هم بدون نقص‌ هستند. تعداد زیرپیکسل‌های سبز رنگ در نمایشگرهای PenTile دو برابر زیرپیکسل‌های قرمز و آبی است. در نتیجه، رزولوشن موثر – یا آن‌چه چشم ما می‌بیند – پایین‌تر از مقدار اعلام شده توسط شرکت‌هاست. صفحات QD-OLED با ماتریس زیرپیکسلی یکپارچه برای رنگ‌های قرمز، سبز و آبی، بهتر از صفحات گوشی‌های هوشمند عمل می‌کنند.

سامسونگ در سال 2013 توضیح داد که به استفاده از چیدمان زیرپیکسل PenTile روی آورده چون زیرپیکسل سبز از نظر مصرف انرژی بهینه‌ترین است. افزون بر این، چشم ما هم نسبت به رنگ سبز بیشتر از قرمز و آبی حساس است، پس این زیرپیکسل در نمایشگرهای PenTile برای رسیدن به سطح مشخصی از روشنایی به جریان الکتریکی یکسانی نیاز ندارد. در نهایت، عبور جریان از درون مواد ارگانیک احتمال سوختن پیکسل‌ها یا تغییر دائمی رنگ صفحه را کاهش می‌دهد.

از این رو، بعید است که سامسونگ به این زودی‌ها صفحات امولد PenTile را کنار بگذارد. با وجود این که چیز زیادی درباره مصرف انرژی و میزان دوام پنل‌های QD-OLED نمی‌دانیم. اما باید گفت نورگسیل‌های آبی (که برای QD-OLED ضروری هستند) بیش از رنگ‌های قرمز و سبز نسبت به پیکسل سوختگی آسیب‌پذیرند.

با تمام این تفاصیل، سامسونگ دیسپلی تاکنون فقط از نمایشگرهای بزرگ QD-OLED پرده برداشته است. فعلا هیچ حرفی از تولید نمایشگر گوشی‌های هوشمند، تبلت‌ها و حتی لپ‌تاپ با این فناوری به میان نیامده است. در گزارش‌ها گفته شده که نرخ بازدهی تولید نسل اول پنل‌های کوانتوم دات بسیار پایین و در حدود 30 درصد بوده است. این بازدهی بسیار کمتر از بازدهی 80 تا 90 درصدی خط تولید پنل‌های امولد است. سامسونگ با کمک این بازدهی بالا توانسته قیمت را پایین بیاورد و عرضه را افزایش دهد.

با توجه به تخصص غول فناوری کره‌ای در بهبود بازدهی تولید، می‌توان این احتمال را مطرح کرد که دیر یا زود بازدهی خطوط تولید نمایشگرهای QD-OLED هم بالا برود و شاهد شمار بیشتری از این پنل‌ها در بازار باشیم.

امیدواری به پیشرفت‌های فناوری OLED

با صرف‌نظر از فناوری‌های در حال ظهور، شایان ذکر است که نمایشگرهای امولد موجود هم به پیشرفت ادامه می‌دهند. سامسونگ دیسپلی هر ساله به‌طور مرتب فرآیند تولید و مواد مورد استفاده خود را بهبود می‌بخشد. ولی مدت‌ها طول می‌کشد تا نتیجه این پیشرفت‌ها به گوشی‌های غیرپرچمدار برسد.

برای نمونه، گلکسی S21 اولترا سال گذشته را در نظر بگیرید. این دستگاه اولین موبایل سامسونگ بود که از مواد جدید OLED سامسونگ موسوم به M11 استفاده کرد. بررسی‌های وب‌سایت AnandTech نشان می‌دهد که نورگسیل‌های جدید این شرکت مصرف انرژی را نسبت به نسل قبل 25 تا 30 درصد کاهش دادند.

نکته جالب این‌جاست که فقط کسر کوچکی از این پیشرفت مربوط به استفاده از فناوری LTPO در نرخ نوسازی صفحه بوده است. از این رو، می‌توان دید که استفاده از نسل جدید نورگسیل‌های OLED به تنهایی تا چه اندازه می‌توانند تفاوت ایجاد کند.

با این وجود، سایر گوشی‌های هوشمند سامسونگ در سال 2021، از جمله گلکسی S21 و S21 پلاس همچنان به استفاده از نورگسیل‌های قدیمی OLED ادامه دادند تا احتمالا هزینه تولید کمتری داشته باشند. حالا با گذشت یک سال، سامسونگ این فناوری جدید را به گلکسی S22 پلاس آورده اما هنوز اثری از آن در گلکسی S22 استاندارد دیده نمی‌شود. رسانه کره‌ای TheElec‌ می‌گوید گوشی‌های پایین‌رده‌تر سامسونگ در سال جاری میلادی به لطف مهاجرت از نورگسیل‌های M8 به M9 مصرف انرژی بهینه‌تری خواهند داشت.

البته گلکسی S22 اولترا همچنان از فناوری سال گذشته استفاده می‌کند و به فناوری جدیدتری مجهز نشده است. منابع آگاه بازار معتقدند که فناوری جدید احتمالا در دنباله سال 2022 و همزمان با سری آیفون 14 اپل روانه بازار خواهد شد.

تمام این توضیحات برای من و شمای مصرف‌کننده چه معنایی دارد؟ در وهله اول، بهینگی بیشتر. چنان‌چه چیپست‌های نسل جدید نسبت به نسل قبل انرژی بیشتری نیاز نداشته باشند، با توجه به این که نمایشگر یکی از اصلی‌ترین منابع مصرف انرژی است، می‌توانیم در سال‌های آینده انتظار افزایش عمر باتری را داشته باشیم.

بهینه‌سازی فناوری نرخ نوسازی صفحه هم می‌تواند به این قضیه کمک کند. برای مثال، سری گلکسی S22 صرفا تا نرخ 48 هرتز پایین می‌آید، ولی هنوز ظرفیت بسیار بیشتری برای کاهش نرخ نوسازی وجود دارد. البته مدل اولترا می‌تواند نرخ نوسازی خود را تا 10 هرتز پایین بیاورد و اوپو فایند X5 پرو هم شرایط مشابهی دارد، اما هنوز خیلی از گوشی‌ها، به‌خصوص گوشی‌های میان‌رده، به این فناوری مجهز نشده‌اند.

بدیهی است که اگرچه این بهینه‌سازی‌ها به‌طور کلی برای صنعت موبایل حیاتی هستند، ولی در حوزه گوشی‌های تاشو هم تاثیر بسزایی می‌گذارند و می‌توانند مسیر بازار را تغییر دهند. اولد در حال حاضر تنها فناوری نمایش منعطف در بازار است. ولی اگر به دنبال ارتقاهای بزرگ در زمینه رزولوشن نمایشگر و طیف رنگی هستید، احتمالا باید کمی بیشتر منتظر بمانید تا فناوری‌های جدیدتری به بلوغ برسند.