واحد خبر mobile.ir : از حضور صفحه‌نمایش‌های تخت در بازار و آنچه پنل‌های LCD و بعدها LED نامیده شد اینک سال‌های متمادی می‌گذرد؛ کیفیت و ابعاد این صفحه‌نمایش‌ها در گذر زمان کاملا متحول شده و فناوری‌های تازه و باکیفیت‌تری در دسترس قرار گرفته است با وجود این تغییرات، بسیاری از المان‌های ساختاری صفحه‌نمایش‌ها حداقل در یک دهه گذشته کمتر با تغییر روبرو شده و فناوری‌های تازه‌ای همچون OLED و زیر شاخه‌های آن نیز به دلیل محدودیت و قیمت بالا از شانس کمتری برای ایجاد تحول ساختاری در این زمینه برخوردارند. جدیدترین فناوری صفحه‌نمایش که امیدهای فراوانی را در مقیاس کوچک و بزرگ و به خصوص در بخش موبایل و VR ایجاد کرده است، MicroLED یا mLED نام دارد که اینک نام‌های بزرگی را در کنار خود می‌بیند.

MicroLED چیست؟

برای پاسخ به این سوال نخست باید اندکی با پروسه ساخت صفحه‌نمایش‌های معمول LCD آشنا شد؛ در صفحه‌نمایش‌های عادی LCD، پیکسل‌های رنگی RGB (قرمز، سبز و آبی) وظیفه تشکیل رنگ را بر عهده داشت و بک‌لایت یا نور پس‌زمینه نیز روشنایی لازم را برای دیده شدن تصویر فراهم می‌آورند. در نمایشگرهایی که اینک LED نامیده می‌شوند در حقیقت پروسه ساخت تصویر تفاوت خاصی نسبت به نمایشگرهای قبلی نکرده و تنها نور پس‌زمینه توسط لامپ‌های LED تأمین می‌شود. در OLED‌ها اما شرایط متفاوت بوده و به جای تفکیک واحدهای تشکیل‌دهنده تصویر و نور، هر دو در یک مجموعه گرد هم آمده‌اند.

OLED یا Organic LEDها گونه‌ای از دیودهای نوری هستند که لایه انتشاردهنده نور در آن از جنس ترکیبات آلی (organic compound) است که با متصل شدن جریان الکتریکی از خود نور ساطع می‌کند. این لایه نیمه‌هادی در بین دو الکترود قرار گرفته که معمولا یکی از این الکترودها شفاف است. OLEDها بدین‌ترتیب به زبان ساده نیازی به نور جداگانه پس‌زمینه نداشته و نور و رنگ را با هم در یک مجموعه تأمین می‌کنند. در نمایشگرهای OLED در زمان نیاز به رنگ مشکی، نور پیکسل کاملا خاموش می‌شود و بنابراین روی کاغذ کنتراست بی‌نهایت را شکل می‌دهند. از همین رو صفحه‌نمایش‌های OLED در تمامی فرم‌های آن (از صفحه اسمارت‌واچ‌ها و موبایل‌ها گرفته تا تلویزیون‌ها ساخته شده بر مبنای این فناوری) همگی از رنگ مشکی بسیار چشمگیری برخوردارند و به دلیل ماهیت آن و حذف نور پس‌زمینه امکان کاهش هرچه بیشتر ضخامت نسبت به پنل‌های LCD را ارائه می‌کنند. OLEDها البته بدون اشکال نیز نبوده و جدا از روشنایی کمتر در مقایسه با نمونه‌های LCD،‌ از لحاظ قیمتی نیز (به خصوص در سایزهای بالا همچون تلویزیون‌ها) بسیار گران‌قیمت‌تر هستند.

صفحات متعدد تلویزیون‌های معمول LED در سمت چپ و یک پنل OLED در سمت راست

فناوری OLED با اینکه کاملا بی‌رقیب به نظر رسیده و حضور آن در اندازه‌های کوچک و در ساعت‌های هوشمند و اسمارت‌فون‌ها روزبه‌روز در حال افزایش است اینک یک رقیب جدید را در کنار خود می‌بیند؛ فناوری mLED با وجود آنکه هنوز به مرحله تجاری‌سازی نرسیده اما با توجه به سرمایه‌گذاری شرکت‌های بزرگ و ظهور نام‌های تعیین‌کننده در این میان می‌توان آینده درخشانی را برای آن تضمین کرد.

MicroLEDها از LEDهای میکروسکوپی تشکیل شده‌اند که پیکسل‌های مجزای تصویر را شکل می‌دهند؛ در این نمایشگرها به جای آنکه هر پیکسل تصویر از یک OLED تشکیل شده باشد، این بار ساب‌پیکسل‌های هر پیکسل خود از چندین ردیف LEDهای میکروسکوپی تشکیل شده که قطر هریک از آنها یک‌دهم ضخامت موی انسان است. در این فناوری معمولا از ماده غیر ارگانیک گالیوم-نیترید (GaN) استفاده می‌شود که در LEDهای معمول نیز به کار گرفته شده و از این لحاظ با OLEDها تفاوت محسوسی دارد. تاریخچه‌ این فناوری پیشرفته البته به سال‌های نسبتا دور و به سال 2000 باز می‌گردد و نخستین بار توسط دو دانشمند دانشگاه فنی تگزاس (Texas Tech University) به ثبت رسید.

مزایای mLEDها

همانند OLEDها، مایکروLEDها نیز به دلیل مصرف کم انرژی عمدتا برای استفاده در دیوایس‌های کوچک با منابع انرژی محدود همچون ساعت‌های هوشمند و گوشی‌های موبایل طراحی شده‌اند البته کاربری آنها به دلیل مزایای متعدد مطمئنا در آینده ارتقا خواهد یافت. استفاده از ماده GaN یا گالیوم-نیترید در mLEDها در پله نخست برتری محسوسی برای این صفحه‌نمایش نسبت به OLEDها در زمینه روشنایی صفحه پدید می‌آورد تا جایی‌که برخی مطالعات، میزان روشنایی این گونه صفحه‌نمایش‌ها را تا 30 برابر بیش از OLEDها ارزیابی می‌کنند. در زمینه بهره‌وری نوری با واحد lux/W نیز پنل‌های mLED کاملا بر رقبای OLED خود برتری دارند. در نهایت مشکل OLEDهای اولیه در عمر نسبتا پایین در مقایسه با پنل‌های عادی در mLEDها به چشم نمی‌خورد و با اینکه در OLED‌های فعلی این مشکل کم‌رنگ‌تر شده اما به هر روی MicroLEDها در این زمینه نیز موفق ظاهر شده‌اند.

به جز موارد گفته شده، شرکت‌های سازنده mLEDها مزایای دیگری چون کنتراست بالا، رنگ مشکی عمیق و زمان پاسخ‌گویی بسیار اندک را نیز برای این پنل‌ها بر شمرده‌اند. به دلیل ماهیت این فناوری و مزایایی همچون مصرف پایین‌ انرژی و کیفیت تصویر بالا امکان استفاده از آن در دیوایس‌های پوشیدنی و حتی لباس‌های هوشمند نیز در سال‌های آینده پیش‌بینی شده است.

نام‌های بزرگ در صنعت mLED

فناوری MicroLED به دلیل ارائه نکردن محصولی ملموس و فراگیر (حداقل تا به امروز) ممکن است راه‌کاری متعلق به آینده تصور شود اما در صورت مرور نام‌های درگیر در این صنعت شرایط متفاوت خواهد بود. شرکت‌‌های کوچک و بزرگ متعددی در حال توسعه صفحه‌نمایش مبتنی بر این فناوری هستند اما قرار گرفتن چند نام معتبر در کنار این فناوری، میزان جدی بودن حضور این صفحه‌نمایش‌ها در آینده نزدیک را به خوبی یادآوری می‌کند.

نخستین باری که نام MicroLEDها به صورت جدی در میان کاربران مطرح شد در نمایشگاه CES سال 2012 در شهر لاس‌وگاس آمریکا بود که نمونه اولیه تلویزیون Crystal LED سونی با حضور 6 میلیون LED کوچک (2 میلیون برای هریک از رنگ‌های اصلی RGB) به نمایش گذاشته شد. در آن زمان کیفیت این تلویزیون فول اچ‌دی توسط سونی با 3.5 برابر کنتراست بیشتر، 1.4 برابر طیف گسترده‌تر رنگی و 10 برابر زمان پاسخگویی بیشتر در مقایسه با تلویزیون‌های معمول LCD توصیف شد و با اینکه این مدل هیچگاه به بازار عرضه نشد اما 4 سال بعد در می 2016 پایه‌گذار پنل عظیم 2.7×9.7 متری با وضوح 8K این شرکت شد که 140 درصد طیف sRGB را پوشش داده و روشنایی 1000nits در آن به چشم می‌خورد.

تلویزیون Crystal LED سونی

در سال 2014 شرکت LuxVue به عنوان یکی از نام‌های مطرح در زمینه mLEDها با قیمتی نزدیک به 43 میلیون دلار توسط اپل خریداری شد؛ خرید شرکت‌های کوچک معمولا بخشی از روند عادی شرکت‌های بزرگ از جمله اپل محسوب شده و لزوما نمی‌تواند به معنای توسعه‌ دادن حتمی این فناوری توسط شرکت مادر باشد اما با نیم‌نگاهی به چندین پتنت (حقوق ثبت اختراع) اپل در سال‌های اخیر با موضوع MicroLEDها شاید بتوان این خرید اپل را از سایر خریدهای عادی این شرکت جدا کرد. جدا از این مورد، شرکت LuxVue خود دارای لیستی از 21 پتنت ارزشمند در زمینه mLED‌ها بوده که می‌تواند در آینده منبع سرشاری از درآمد برای اپل باشد.

اپل تنها نام بزرگ در صنعت mLED نبوده و یک نام استراتژیک دیگر، توجه‌ها را به کاربرد مهم دیگری از این نوع صفحه‌نمایش‌ها جلب می‌کند؛ در سال 2016 شرکت ایرلندی InfiniLED فعال در صنعت MicroLED با قیمتی نامشخص به لیست دارایی‌های Oculus VR، که خود زیرمجموعه‌ای از فیس‌بوک به حساب می‌آید، افزوده شد. صفحه‌نمایش‌های توسعه یافته توسط InfiniLED به گفته خود شرکت 20 تا 40 برابر انرژی کمتری را در مقایسه با LCDهای معمول و OLEDها مصرف کرده و گزینه‌های برتر دیگری همچون 4 برابر نور بیشتر همراه با کنتراست بهتر و طیف رنگ متنوع‌تری در آنها به چشم می‌خورد. مطرح شدن نام Oculus در کنار یک فناوری برتر ساخت صفحه‌‌نمایش، آینده درخشانی را در صنعت واقعیت مجازی و نسل‌های آینده عینک‌های واقعیت مجازی Oculus Rift ترسیم می‌کند.

جدا از این دو شرکت نام بزرگ دیگری امروز در صنعت mLED مطرح شد که در صورت به حقیقت پیوستن گزارش منتشر شده در این زمینه شاید در آینده‌ای کاملا نزدیک‌تر از آنچه تا به امروز پنداشته می‌شد شاهد تجاری شدن این ایده باشیم. برپایه یک گزارش تأیید نشده شرکت سامسونگ احتمالا به زودی یک کارخانه تایوانی تولید LED با نام PlayNitride را برای توسعه پنل‌های MicroLED با قیمت 150 میلیون دلار خریداری می‌کند. PlayNitride یکی از چندین شرکت تایوانی فعال در این عرصه است که به خصوص در زمینه تحقیق و توسعه (R&D) این فناوری گام‌های بزرگی رو به جلو برداشته است. قرارگرفتن نام سامسونگ در کنار فناوری mLED بیش از آنکه با هدف ایجاد تغییرات آنی در صنعت کاملا پر سود صفحه‌نمایش‌های سامسونگ (که ظاهرا تأمین‌کننده نیاز اپل برای اولین اسمارت‌فون‌ OLED این شرکت نیز خواهد بود) صورت گرفته باشد ظاهرا همچون Oculus به استفاده از آن در صنعت واقعیت مجازی یا VR مربوط است اما در صورت موفقیت، احتمالا در آینده میان‌مدت می‌تواند جایگزین و تکمیل‌کننده تکنولوژی جدید Quantum Dot حاضر در تلویزیون‌های سامسونگ باشد.

ناظران این صنعت معتقدند که تا پایان سال 2017 گونه‌های کوچکی از صفحه‌نمایش MicroLED به بازار عرضه می‌شوند اما تا تجاری‌سازی کامل این فناوری حداقل سه سال دیگر تا سال 2020 زمان نیاز است.