OLED چیست و چه تاثیری روی تلویزیون و نمایشگرها دارد؟

وب‌سایت دیجی رو - شایان تقی نزاد: در چند سال اخیر تلویزیون‌هایی که بهترین کیفیت تصویر را داشته‌اند از تکنولوژی OLED استفاده کرده‌اند. این اصطلاح مخفف Organic Light Emitting Diodes و به معنای «دیود گسیل نور ارگانیک» است. اگر کنجکاوید که بدانید تفاوت بین این تکنولوژی و دیگر تلویزیون‌ها در چه چیزی است سراغ مقاله‌ی درستی آمده‌اید.

اما چه چیزی این تلویزیون‌ها را از از تلویزیون‌های LCD موجود در خانه‌ها متفاوت می‌سازد؟ چگونه تکنولوژی متفاوت استفاده شده در این تلویزیون‌ها باعث بهبود کیفیت تصویر می‌شود؟ در ادامه به جواب این سوال‌ها و چندین سوال مهم دیگر در مورد این تکنولوژی می‌پردازیم.

کنتراست زیستی

OLED مخفف Organic Light Emitting Diodes به معنای «دیود گسیل نور ارگانیک» است. هر پیکسل در نمایشگر OLED از ماده‌ای ساخته شده است که در تماس با الکتریسیته سبب تابش نور می‌شود. می‌توان چنین تابشی را به هیتر موجود در توستر تشبیه کرد فقط با این تفاوت که در این مورد گرمای کمتر و رزولوشن بهتری خواهیم داشت. اسم این رویداد برق‌تابناکی است، کلمه‌ای ناآشنا که البته تا حدودی این رویداد رو خوب توصیف می‌کند. «برق» برای الکتریسیته و «تابناکی» برای نوری که از عنصر به بیرون تابیده می‌شود.

اما قسمت ارگانیک اسم این دیود به چه دلیلی است؟ مواد برق‌تابناکی که در OLED ها استفاده می‌شوند در واقع موادی زیستی هستند، به این معنی که شامل کربن و چند عنصر دیگر می‌شوند. هر رنگ (که البته ممکن است همان رنگ‌هایی نباشد که در تلویزیون می‌بینید) نیاز به ترکیب زیستی متفاوتی دارد.

اتفاقی که می‌افتد این است که هر پیکسل کوچک OLED با توجه به میزان الکتریسیته‌ای که دریافت می‌کند نور خاصی را از خود می‌تاباند. در صورت ارسال جریان زیادی از الکتریسیته نور زیادی خواهید داشت و در صورت ارسال هیچ جریانی هیچ نوری دریافت نخواهید کرد. و این یکی از رازهای کیفیت عالی تصویر نمایشگرهای OLED است.

در بازاریابی تلویزیون‌های OLED معمولاً از نسبت کنتراست «بی‌نهایت» صحبت می‌شود، و گرچه ممکن است چنین ادعایی به نظر یکی از اغراق‌های رایج در بازاریابی بیاید، اما این مورد یکی از آن موارد نادری است که چنین ادعاهای به ظاهر بزرگ‌نمایی شده‌ای حقیقت دارند. به این دلیل که OLED می‌تواند سیاه مطلق را بدون تابش هیچ گونه نوری در اختیار شما قرار دهد، نسبت کنتراست چنین نمایشگری (که با تقسیم روشن‌ترین سفید بر تاریک‌ترین سیاه محاسبه می‌شود) در واقع بی‌نهایت است. و می‌توان گفت نسبت کنتراست مهم‌ترین جنبه‌ی کیفیت تصویر است.

OLED در تقابل با LCD

OLED تنها تکنولوژی موجود است که در سطح پیکسل‌ها قادر به تولید سیاه کامل و سفید بسیار درخشان است. LCD ها به هیچ وجه قادر به انجام چنین کاری نیستند و حتی نمایشگرهای اغراق‌شده‌ای همچون پلاسما نیز نمی‌توانند از پس چنین کاری بر بیایند.

چرا LCD ها نمی‌توانند چنین کاری بکنند؟ کریستال مایعی که LCD ها از آن ساخته شده‌اند تنها قادر به مسدود کردن نور ساخته شده توسط تولید کننده‌ی نور پس‌زمینه‌ی این نمایشگرها است. به زبان ساده چنین کاری شبیه به قرار دادن عینک آفتابی در برابر نور شمع است. حتی بهترین LCD ها نیز قادر به مسدود کردن تمام نور نخواهند بود، و به این ترتیب برای رسیدن به سیاهی قابل قبول مجبور به پایین آوردن نور پس زمینه (نور شمع) هستید.

در بیشتر LCD ها کل نور پس‌زمینه به صورت یکسان کم یا زیاد می‌شود، که منجر به کم‌نور شدن کل نمایشگر می‌شود. LED LCD هایی که از کم‌نور کردن محلی استفاده می‌کنند بسیار بهتر عمل می‌کنند اما حتی در چنین نمایشگرهایی نیز قسمت‌های تقریباً بزرگی از صفحه کم‌نور یا پر‌نور می‌شوند. از طرف دیگر کم‌نور کردن در نمایشگرهای OLED در مقیاس پیکسلی انجام می‌شود. به این ترتیب است که گرچه ممکن است بهترین نمایشگرهای LED LCD با قابلیت کم‌نور کردن محلی شامل ۶، ۱۲، ۶۴ یا حتی ۳۰۰ منطقه با قابلیت تنظیم نور در صفحه‌ی خود باشند، یک تلویزیون ۴K از نوع OLED قادر به انجام چنین کاری در ۸ میلیون منطقه است.

OLED ها همچون تلویزیون‌های LCD نسل کنونی قادر به تولید نور خروجی بسیار زیادی نیستند، اما با این حال بسیار پرنور هستند، سیاه بهتر و نسبت کنتراست بسیار بهتری دارند و می‌توانند در مقیاس پیکسلی، پرنور یا کم‌نور کردن صفحه را انجام دهند. به این ترتیب تماشای فیلم‌ها و سریال‌های با کیفیت متوسط تا ۴k روی این نمایشگرها لذت خاص خود را دارد.

زرد به علاوه‌ی آبی می‌شود سبز (و قرمز و آبی‌دریایی و سرخابی)

در حال حاضر تمام تلویزیون‌های OLED توسط ال‌جی ساخته می‌شوند و فرآیند ساخت این محصول توسط این کمپانی کمی غیرمعمول است. تمام تلویزیون‌ها برای تصاویری که می‌بینید از رنگ‌های قرمز، سبز و آبی استفاده می‌کنند تا تمام رنگ‌های رنگین‌کمان را بسازند (البته نه همه‌ی رنگ‌ها بلکه بیشترشان را). برای ساخت نورهای رنگی، LCD ها از فیلترهای رنگی RGB استفاده می‌کنند، پلاسماها از فسفرهای RGB و تلویزیون OLED زودگذر سامسونگ (و تمام گوشی‌های با نمایشگر OLED از این شرکت) از عناصر OLED در رنگ‌های قرمز، سبز و آبی استفاده می‌کنند.

اما OLED های ال‌جی از دو رنگ استفاده می‌کنند: OLED های آبی و زرد. سپس با استفاده از فیلترهای رنگی، نورهای زرد و آبی فیلتر می‌شوند تا رنگ‌های قرمز، سبز و آبی ساخته شوند. برای اضافه کردن درخشندگی بیشتر یک عنصر با رنگ سفید نیز به این ترکیب اضافه می‌شود. همه چیز در تصویر زیر توضیح داده شده است:

توضیح: یکی از مواد سازنده‌ی OLED نور زرد را تولید می‌کند. با ترکیب این نور با آبی (۱) نور سفید حاصل می‌شود (۲). با استفاده از فیلترهای رنگی (۳) رنگ مورد نظر (از جمله سفید) ساخته می‌شود (۴).

گرچه این روش کمی غیر معمول به نظر می‌رسد اما مسلماً درست کار می‌کند و باعث شده است که ال‌جی بتواند تنها کمپانی موفق سازنده‌ی تلویزیون‌های بزرگ OLED باشد. و البته که دلیل این اتفاق این است که چنین روشی هزینه‌های ساخت چنین محصولی را بهینه‌تر می‌کند.

به نظر می‌رسد که نقاط ضعف بدیهی چنین روشی، از جمله خروجی نور و دقت رنگ، چندان مشکل‌آفرین نیستند. البته که این نمایشگرها به اندازه‌ی پرنورترین نمایشگرهای LCD پرنور نیستند اما همچنان بسیار پرنورند و مدل‌های ۲۰۱۶ این نمایشگرها بیشترین پوشش رنگ‌ها را دارند.

قسمت‌های زیادی از اطلاعات بالا حرف‌هایی است که توسط خود ال‌جی زده شده است. در روند نوشتن مقاله‌ای دیگر در پرسشی از ال‌جی در مورد تغییرات احتمالی اخیر روی تکنولوژی مورد استفاده در این نمایشگرها، از یکی از سخنگویان ال‌جی چنین جوابی دریافت کردیم «ما با تغییر مواد و ساختار‌های مورد استفاده در این نمایشگرها، وسعت و بهینگی رنگ‌های نمایشگرهایمان را بهبود داده‌ایم اما به دلیل محرمانه بودن جزئیات این اتفاق‌ها نمی‌توانیم در مورد آن‌ها توضیحی بدهیم.»

برداشت ما از چنین پاسخی این است که به احتمال زیاد چیز زیادی در این فرآیند تغییر نکرده است و تنها تفاوتی که ایجاد شده این است که ال‌جی در بیان جزئیات این فرآیند کمی محتاط‌تر شده است.

طول عمر

یکی از رایج‌ترین سوالاتی که در مورد تلویزیون‌های OLED دریافت می‌کنیم این است که این تلویزیون‌ها چقدر عمر می‌کنند؟ ماده‌ی آبی استفاده شده در OLED ها عمر کمتری نسبت به دیگر مواد دارد. اما از آن‌جایی که هر پیکسل در تلویزیون‌های ال‌جی از ماده‌ی آبی نیز استفاده می‌کند آیا این به آن معنی نیست که تلویزیون‌های OLED ساخت ال‌جی به اندازه‌ی عمر ماده‌ی آبی عمر خواهند کرد؟ به نظر می‌رسد که اینطور نیست و ترکیب دو رنگ آبی و زرد توسط ال‌جی سبب افزایش عمر OLED ها می‌شود.

بر اساس سخنان یکی از سخنگویان ال‌جی «ما قادر به تضمین طول عمری بالغ بر 50 هزار ساعت برای تلویزیون‌های OLED مان هستیم، طول عمری به مراتب بیشتر از طول عمر تلویزیون‌های رایج.» به این ترتیب اگر هر روز به مدت 6 ساعت تلویزیون نگاه کنید می‌توانید به مدت 22 سال از تلویزیون خود استفاده کنید.

حداقل این مدت زمانی است که پنل تلویزیون‌تان کار خواهد کرد. در بیشتر تلویزیون‌های مدرن صرف نظر از تکنولوژی نمایش استفاده شده در آن‌ها، این منبع تغذیه است که قبل از هر چیز دیگری از کار می‌افتد. البته نیازی به گفتن این نکته نیست که تلویزیونی که امروز خریداری شود احتمالاً در 22 سال بعد قادر به اتصال به هیچ دستگاه دیگری نباشد.

آینده

مانند هر تکنولوژی دیگری به احتمال زیاد از ال‌جی نیز در کوتاه‌مدت شاهد OLED های بزرگ‌تر، ارزان‌تر و بهتری باشیم. البته این نکته که فقط یک کمپانی در حال تولید تلویزیون‌های OLED است باید طرفداران کیفیت تصاویر را کمی نگران کند. اگر هیچ اتفاق دیگری نیفتد وجود رقابت با شرکتی دیگر حداقل می‌تواند قیمت این تکنولوژی را کاهش دهد.

با عقب‌نشینی سامسونگ از بازار تلویزیون‌های OLED و همچون فیلیپس، محدود بودن تلاش‌های سونی و پاناسونیک به اروپا و عدم ورود تولیدکنندگان چینی به این صنعت، به نظر نمی‌رسد که تا چند وقت آینده شرکتی قصد رقابت با ال‌جی را داشته باشد. از طرف دیگر نیز ال‌جی در حال توسعه‌ی مدل‌ها، اندازه‌ها و قیمت‌های متنوعی از تلویزیون‌های OLED خود است که البته نشانه‌ی خوبی است.

توضیح: دو ظرف حاوی نقاط کوانتومی نورتابتاک در کنار نمونه‌ای آزمایشی از نوربرق‌درخشی QD به رنگ آبی.

یکی از امیدبخش‌ترین تکنولوژی‌های موجود در زمینه‌ی LCD ها «نقاط کوانتومی» هستند. این ذرات میکروسکوپی با دریافت انرژی، به رنگ خاصی می‌درخشند. خیلی از تلویزیون‌های جدید، نسخه‌ی نورتابناک این تکنولوژی را دارند که شامل ذراتی است که در معرض نور (که معمولاً نور پس‌زمینه‌ی LED است) به رنگ خاصی می‌درخشند. این تکنولوژی به LED LCD ها کمک می‌کند تا بتوانند وسعت بزرگ‌تری از رنگ‌ها را پوشش دهند.

در آینده‌ی کمی دورتر نسخه‌ی برق‌درخش این تکنولوژی به میان می‌آید. چنین تکنولوژی‌ای به نور پس‌زمینه‌ی LED نیازی نخواهد داشت و به این ترتیب نمایشگرها بدون نور پس‌زمینه و فقط شامل پیکسل‌هایی از نوع نقاط کوانتومی خواهند بود. این نمایشگرها که اگر بخواهید می‌توانیم اسم آن‌ها را QLED بگذاریم می‌توانند تمام ویژگی‌های مثبت OLED را در قیمتی ارزان‌تر ارائه دهند. از آن‌جایی که سامسونگ موفق نشد از تکنولوژی OLED در تلویزیون‌های بزرگ استفاده کند این همان چیزی است که این کمپانی به دنبال آن است.

شاید جالب‌تر از همه این باشد که این تکنولوژی‌ها در تضاد با یکدیگر نیستند. برای نقاط کوانتومی (نسخه‌ی نورتابناک آن‌ها) اهمیتی ندارد که چه نوع نوری به آن‌ها می‌دهید. به این ترتیب می‌توانید با استفاده از مواد OLED نوری با رنگی خاص تولید کنید و با استفاده از نقاط کوانتومی رنگ‌های دیگر را بسازید (به جای استفاده از فیلترهای رنگی). شاید بتوان نام چنین تکنولوژی‌ای را QOLED یا Q-DOLED گذاشت.

سخن آخر

نمایشگرهای OLED گران‌اند اما کاهش قیمت آن‌ها نسبت به چند سال پیش زیاد بوده است. چنین اتفاقی سبب تعادل نسبی این بازار شده است و این نمایشگرها به مرور زمان بهتر شده‌اند، نوردهی و درخشش بهتری دارند و رنگ‌های بیشتری را پوشش می‌دهند.

در سال‌های اخیر مقاله‌های زیادی به بررسی مدل‌های مختلف نمایشگرهای OLED پرداخته‌اند و در تمام این سال‌ها این تکنولوژی قادر به تولید تصاویر بسیار باکیفیتی بوده است. در یکی از مقالات اخیر در مورد یکی از مدل‌های این نمایشگرها چنین جمله‌ای بیان شده است «تلویزیون‌های رده‌بالای OLED ال‌جی در سال ۲۰۱۶ بهترین کیفیت تصویر را در مقایسه با تمام تلویزیون‌های بررسی شده توسط ما ارائه می‌دهند…»

آیا دوست داریم که چنین تکنولوژی فوق‌العاده‌ای ارزان‌تر شود و توسط کمپانی‌های بیشتری مورد تولید قرار گیرد؟ البته که اینطور است. اما تا آن موقع مسلماً این تکنولوژی تصاویر دوست‌داشتنی زیادی برای ارائه خواهد داشت.