آیا باید منتظر یک اتفاق بزرگ در صنعت نمایشگرها باشیم؟

بدون شک LCD را می‌توان به عنوان یکی از فناوری‌های کلیدی برای عرضه ابزارهای پردازشی همراه دانست. در واقع عرضه لپ‌تاپ‌ها بود که ما را از محدودیت‌های کامپیوترهای دسکتاپ و نمایشگرهای CRT بزرگ آنها نجات داد. اکنون پس از ۳۰ سال اکثر لپ تاپ‌ها، تبلت‌ها، تلفن‌های هوشمند و بسیاری از محصولات متنوع دیگری که امروزه در اطراف خود می‌بینیم، از LCDها استفاده می‌کنند. تعداد کمی از این محصولات از فناوری جدیدی به نام OLED استفاده می‌کنند.

آیا باید منتظر یک اتفاق بزرگ در صنعت نمایشگرها باشیم؟

سه پارامتر مهم برای سنجش نمایشگرهای امروزی حائز اهمیت است: کیفیت تصویر (تحت شرایط گوناگون مانند خوانایی در محیط داخلی یا خارجی)، مصرف برق و جنبه‌های فیزیکی مانند وزن و اندازه. فناوری به کار رفته در تولید نمایشگرها باید منجر به کیفیت تصویری بهتر نسبت به رقبا شود. لازم است نمایشگر ابزارهای تلفن همراه علاوه‌ بر کیفیت تصویر بالا، مصرف برق کمتری داشته باشند و در عین حال نازک‌تر و سبک‌تر هم باشند. این همان ویژگی است که به نمایشگرهای OLED فرصت رقابت داد تا حداقل در تعدادی از محصولات جانشین LCDها شوند. OLEDها نه تنها کیفیت تصویر بالایی (خصوصا در زمینه کنتراست و زاویه دید) ارائه می‌کنند، بلکه فوق‌العاده نازک و سبک هم هستند و در اکثر مواقع می‌توانند نسبت به یک LCD معادل، مصرف برق کمتری داشته باشند.

اما فناوری نمایشگر OLED هم بی‌نقص نیست. این نمایشگرها با گذشت زمان درخشش خود را از دست می‌دهند و تفاوت زمان کهنه شدن سه رنگ اصلی نمایشگر باعث می‌شود حفظ توازن رنگ صحیح در طول زمان دشوار باشد. هزینه هم در این میان مساله است؛ تولید OLEDها گرانتر از LCDها است و همین موضوع سبب شده استفاده از آنها به محصولات سطح بالاتر بازار محدود شود. البته LCD و OLED، هیچ کدام فناوری‌های کاملا بالغی نیستند و هنوز تلاش‌های زیادی در زمینه توسعه هر دوی آنها در جریان است.

در طول دهه گذشته نمایشگرهای گوناگونی با فناوری‌های جدید معرفی شدند که اکثرا با هیاهو و توقعات بالایی همراه بودند. اگر قرار بود بر اساس اولین مشخصات و امتیازهای منتشر شده قضاوت کنیم، هر کدام از آن‌ها می‌توانست گام مهم بعدی در صنعت نمایشگرها باشد و تنها در مدت چند سال کاملا بر بازار سلطه پیدا کنند. اما حتی با وجود سرمایه‌گذاری سنگین شرکت‌های بزرگ برای رساندن نمایشگرها به موفقیت تجاری یا حداقل توانمندسازی آنها برای ادامه حیات، این اتفاق هرگز نیفتاد.

به عنوان مثال، فناوری نمایشگر Electrowetting که توسط غول الکترونیک هلند، یعنی فیلیپس ساخته شد یک نمونه از این تلاش‌های ناکام است. فناوری Electrowetting با کنترل مایعات از طریق شارژهای الکتریکی کار می‌کند. در سال ۲۰۰۶، فیلیپس شرکت انشعابی جدیدی با نام LiquaVista ایجاد کرد تا به تجاری‌سازی این فناوری برای تولید نمایشگرها بپردازد. نمایشگر LiquaVista، که با نام LCD 2.0 معرفی شد، قرار بود هر دو حالت تابشی و انعکاسی، زوایای دید و رنگ عالی و همچنین زمان‌های پاسخ‌دهی سریع را ارائه کند. همه این خصوصیات ممتاز در نمایشگری جمع شده بود که با استفاده از فرآیندهای کم‌و‌بیش متعارف تولید می‌شد و نسبت به LCD، به تغذیه برق بسیار کمتری نیاز داشت. این شرکت و فناوری آن در سال ۲۰۱۰ به سامسونگ فروخته شد و سپس سامسونگ هم آن را در سال ۲۰۱۳ به آمازون فروخت. با گذشت چهار سال از این نقل و انتقال، هنوز محصولی را ندیده‌ایم که از نمایشگر Electrowetting استفاده کند.

بقیه نمایشگرهای جدید تا این اندازه خوش‌شانس نبودند. در یک دوره زمانی ۷ ساله (۲۰۰۴ تا ۲۰۱۱) شرکت کوالکام دو استارتاپ را خرید که روی دو نمایشگر بسیار متفاوت مبتنی بر سیستم‌های میکروالکترومکانیکی (MEMS) کار می‌کردند. یکی از این شرکت‌ها Iridigm بود که روی فناوری iMOD انعکاسی کار می‌کرد و دیگری Pixtronix از ناحیه بوستون بود که با نمایشگر میکروشاتر دید مستقیم کار می‌کرد. در سال ۲۰۱۵، هر دوی این تلاش‌ها در سکوت متوقف شدند.

شرکت UniPixel نوع دیگری از نمایشگرهای شاتر الکترومکانیکی با عنوان TMOS‏ (Time-Multiplexed Optical Shutter) را به ‌نمایش گذاشت، اما باز هم در انتقال به مرحله تولید تجاری به مثال دیگری از شکست تبدیل شد. بنابراین، به ‌نظر می‌رسد نمایشگرهای LCD و OLED تنها گزینه‌هایی هستند که فعلا برای آینده نزدیک می‌توانیم به آن‌ها فکر کنیم.

با تمام این حرف‌ها، هنوز یک فناوری دیگر وجود دارد که توجه تعدادی از نام‌های بزرگ تجاری را به خود جلب کرده است. این فناوری رنگ‌، کنتراست، زوایای دید، روشنایی و زمان پاسخ‌دهی بسیار خوب و همچنین مصرف برق کمتری را نسبت به رقبایش نوید می‌دهد. در واقع این فناوری نوع دیگری از LED است. فرم غیرمعدنی نیمه‌هادی دیودهای تابنده نور (Light Emitting Diod)، یعنی همان فناوری که امروزه در لامپ‌های چراغ و همچنین چراغ‌های کوچک قرمز، سبز، آبی و سفیدی که تقریبا روی تمام محصولات صوتی و تصویری الکترونیکی امروزی چشمک می‌زنند، وجود دارد.

LEDها تقریبا هر چیزی را که در یک فناوری نمایشگر می‌خواهید تامین می‌کنند. آن‌ها در دامنه‌ای از رنگ‌ها وجود دارند که رنگ‌های اصلی مهم برای نمایشگرها (قرمز، سبز و آبی) را هم در بر می‌گیرند. همچنین، LEDها از فناوری تابشی بهره می‌گیرند که منجر به تولید زاویه دید بهتر می‌شود. درست مانند OLED، دامنه کنتراست/دینامیک این نمایشگرها عالی است. بازدهی انرژی LEDهای معمول نسبت به LCDهای دارای نور پشتی یا OLEDها بسیار بیشتر است. آن‌ها به هیچ فیلتر رنگ یا پولاریزه‌کننده‌ای نیاز ندارند و تنها در چند میکروثانیه روشن یا خاموش می‌شوند.

در واقع LEDها همین حالا هم در نمایشگرهایی که هر روزه از آن استفاده می‌کنیم به کار می‌رود. نمایشگرهای بسیار بزرگ تمام رنگی که امروزه در مکان‌های عمومی مانند استادیوم‌های ورزشی، تابلوهای تبلیغاتی و حتی در برخی سالن‌های سینما مشاهده می‌کنید همه از فناوری LED استفاده می‌کنند. تنها نکته اینجا است که فاصله استفاده از این نمایشگرها در تلفن‌های هوشمند و سایر محصولات موبایل بسیار بیشتر از چیزی است که احتمالا بتوانید تصور کنید.

چالش استفاده از LEDهای متعارف به‌عنوان پیکسل‌ها یا زیر-پیکسل‌ها (نقاطی با رنگ‌های اصلی که ترکیب درخشش آن‌ها رنگ نهایی هر پیکسل را مشخص می‌کند) در نمایشگرهای موبایل، تلاش برای قرار دادن همه این LEDها در نمایشگری کوچک است. حتی یک نمایشگر معمولی ۷۲۰×۱۲۸۰ پیکسلی هم تقریبا به سه میلیون LED جداگانه (بیش از ۹۲۰ هزار LED برای هریک از رنگ‌های اصلی قرمز، سبز و آبی) نیاز دارد. قرار دادن تمام این اجزا روی یک بستر مشترک واحد هم کار ساده‌ای نیست، زیرا LEDهای با رنگ‌های مختلف از مواد بسیار متفاوتی ساخته می‌شوند.

كلمات كليدی: دنیای فناوری، نمایشگر، LCD، LED، OLED