فناوری Mini LED سلطه‌ OLED بر بازار تلویزیون را تهدید می‌کند

جدیدترین فناوری مورد استفاده در صنعت تلویزیون، به‌نام mini-LED شناخته می‌شود و برای اولین‌بار در تلویزیون‌های شرکت TCL و در ماه اکتبر سال جاری میلادی به بازار راه پیدا خواهد کرد. فناوری جدید، ادعای کنتراست بهتر نسبت به تلویزیون‌های کنونی مبتنی بر فناوری LCD دارد و قیمت محصولات نهایی آن هم از تلویزیون‌های OLED کمتر خواهد بود. البته برای تأیید یا رد ادعاهای تبلیغاتی باید منتظر اولین محصولات و نظر کارشناسان باشیم؛ اما حتی اگر مینی LED در شکست دادن OLED موفق نشود، باز هم دستاورد بزرگی در صنعت تلویزیون خواهد بود.

اگرچه TCL به‌عنوان اولین تولیدکننده‌ی تلویزیون‌های Mini LED شناخته می‌شود، احتمالا آخرین نخواهد بود. برتری‌های Mini LED علاوه‌بر جدیدبودن فناوری و مزیت‌های بازاریابی، در ارزان‌تر بودن آن هم دیده می‌شود. فناوری مذکور را می‌توان تکاملی و نه انقلابی دانست که بر پایه‌ی فناوری کنونی تلویزیون‌های LCD توسعه یافته است. در ادامه‌ی این مطلب زومیت به چگونگی کارکرد فناوری مینی LED و دلایل اهمیت آن می‌پردازیم.

تفاوت Mini LED با MicroLED

پیش از شرح هر توضیحی باید بدانید که Mini LED با MicroLED تفاوت دارد. MicroLED را می‌توان فناوری آینده دانست که قطعا تنها در دسترس افراد ثروتمند قرار خواهد گرفت، اما Mini LED با قیمت پایین‌تری در دسترس کاربران قرار می‌گیرد و از ماه اکتبر سال جاری، اولین محصولات آن با شروع قیمت از دو هزار دلار، به بازار عرضه می‌شوند.

نمایشگرهای MicroLED مانند محصول سونی به‌نام Crystal LED یا محصول سامسونگ به‌نام The Wall از میلیون‌ها LED برای هر پیکسل استفاده می‌کنند. درواقع کاربر در زمان مشاهده‌ی تصویر، به‌صورت مستقیم به لامپ‌های LED سازنده‌ی تصویر نگاه می‌کند. هر یک از MicroLEDها ابعاد کوچکی دارد، اما ساختار ماژولار این فناوری، امکان تولید محصولات بسیار بزرگ را فراهم می‌کند.

تلویزیون MicroLED غول‌پیکر سامسونگ

Mini LED در تلویزیون‌های با ابعاد معمولی دیده می‌شد؛ به‌عنوان مثال محصول جدید TCL با ابعاد ۶۵ و ۷۵ اینچ به بازار عرضه خواهد شد. البته LEDهای مورد استفاده در این روش، بسیار بزرگ‌تر از نمونه‌های حاضر در MicroLED هستند. لامپ‌های LED در روش Mini LED مانند دیگر روش‌های مرسوم تولید نمایشگر تلویزیون، برای روشن کردن نور پس‌زمینه استفاه می‌شوند. سپس یک لایه کریستال مایع (LCD) از نور مذکور برای ساختن تصویر استفاده می‌کند. درمقابل، MicroLED اصلا ارتباطی با فناوری LCD ندارد. آن را می‌‌توان فناوری کاملا جدید و متفاوتی دانست که البته برحسب اتفاق از LED استفاده می‌کند.

در جدول زیر، مقایسه‌ی فناوری‌های گوناگون تولید تلویزیون را مشاهده می‌کنید:

نورپردازی بیشتر در ابعاد بزرگ‌تر

برای درک بهتر فناوری Mini LED ابتدا باید ساختار پایه‌ای LED را حداقل در ارتباط با تلویزیون درک کنید. در تمامی تلویزیون‌های LCD امروزی (یعنی همه‌ی نمونه‌های موجود به‌جز انواع OLED) تعدادی دیودهای ساطع نور (LED) وجود دارد. این دستگاه‌های بسیار کوچک در زمان دریافت جریان الکتریسیته از خود نور می‌تابانند و تقریبا در همه‌جای جهان مدرن دیده می‌شوند. امروزه از نور چراغ‌قوه در گوشی هوشمند تا نور خودروها از فناوری LED استفاده می‌کنند. ابعاد دیودها با هم تفاوت دارد. عموما آن‌ها را در ابعاد یک میلی‌متر می‌بینیم، اما در برخی نمونه‌ها ابعادی کمتر از ۰/۲ میلی‌متر دارند.

در برخی از تلویزیون‌ها، LED‌ها در لبه‌های نمایشگر قرار دارند و نور را به سمت داخل می‌تابانند. در نمونه‌های دیگر، دیودها پشت صفحه‌ی نمایش قرار گرفته و نور را به‌صورت مستقیم به سمت کاربر ساطع می‌کنند. برای افزایش کیفیت و خصوصا دستیابی به مفاهیمی همچون HDR باید کم‌نورسازی محلی (Local Dimming) انجام شود. در چنین رویکردی تلویزیون نور را در بخش‌های تاریک‌تر تصویر کاهش می‌دهد تا نرخ کنتراست بهتری بین بخش‌های روشن و تیره ایجاد شود.

در حالت ایده‌آل، می‌توان هر پیکسل را به‌اندازه‌ی کافی کم‌نور کرد تا نرخ کنتراست بسیار عالی به‌دست بیاید. فناوری OLED برای انجام این فرایند بسیار مناسب به‌نظر می‌رسد. در فناوری‌های مبتنی بر LCD، پیاده‌سازی راهکار مذکور دشوار خواهد بود. پنل کریستال مایع که تصویر را ایجاد می‌کند، تنها نور ایجادشده توسط بخش پس‌زمینه را مسدود خواهد کرد. درنتیجه همه‌ی نورها مسدود نمی‌شوند و تصویر حالتی مات‌تر نسبت به OLED پیدا می‌‌کند.

سمت چپ: تصویر معمولی درتلویزیون مبتنی بر LCD - سمت راست: تصویر مشاهده شده پس از برداشتن لایه‌ی LCD

کم‌نورسازی محیط، چالش بالا را برای تلویزیون‌های مبتنی بر LCD حل می‌کند. البته نسبت کم‌نور کردن به‌صورت ۱:۱ نیست، چون در فناوری‌های موجود برای هر یک از هشت میلیون پیکسل موجود که مثلا در یک تلویزیون ۴K وجود دارد، یک LED اختصاص نیافته است. درواقع برای هر LED یا گروهی از LEDها (به‌نام Zone)، هزاران یا حتی صدها هزار پیکسل وجود دارد. برای تعداد LEDهای قابل جانمایی در پنل پشتی یک تلویزیون، محدودیت‌هایی وجود دارد که مصرف انرژی، تولید گرما و هزینه را معقول کند. به‌خاطر همین محدودیت‌ها، راهکاری به‌نام Mini LED ارائه می‌شود.

LED کوچک برای محصولات بزرگ

اگرچه هیج فرمول و مرز مشخصی برای نام‌گذاری LEDها وجود ندارد،‌ نمونه‌های کوچک‌تر از ۰/۲ میلی‌متر به‌نام Mini LED شناخته می‌شوند. آن‌ها عموما ابعادی حدود ۰/۱ میلی‌متر دارند. در ابعاد ۰/۰۱ میلی‌متر نیز از اصطلاح MicroLED برای دیودها استفاده می‌شود.

در تعریف کلی وقتی ابعاد یک LED کاهش پیدا کند، نور آن نیز کمتر می‌شود. درواقع مواد کمتری برای تولید نور وجود دارد، اما می‌توان با افزایش جریان برق، نور را بیشتر کرد. البته جریان برق نیز محدودیت‌هایی را ایجاد می‌کند که آن‌ها هم تابعی از مصرف انرژی، گرما، طول عمر و کارایی هستند.

با پیشرفت و توسعه‌ی فناوری LED، بازدهی نیز افزایش می‌یابد. فناوری جدید، روش‌های تولید جدید و فاکتورهای دیگر بدان معنی هستند که با انرژی کمتر، می‌توان همان مقدار نور یا با همان مقدار انرژی، نور بیشتری ایجاد کرد. به‌علاوه فناوری جدید، امکان ساخت LED با ابعاد کوچک‌تر را هم فراهم می‌کند.

تلویزیون Mini LED ساخت شرکت TCL، بیش از ۲۵ هزار Mini LED را در پنل پشتی تلویزیون جانمایی کرده است. آن‌ها تقریبا در هزار گروه دسته‌بندی شده‌اند. هر دو عدد مذکور، بیشتر از مقداری هستند که در تلویزیون‌های مرسوم امروزی می‌بینیم؛ به‌عنوان مثال تلویزیون Vizio Quantum X با ابعاد ۷۵ اینچ، ۴۸۵ منطقه‌ی نورپردازی دارد. البته هیچ تولیدکننده‌ای به‌جز TCL هم جزئیات تعداد LEDهای موجود در تلویزیون خود را منتشر نمی‌کند. به‌هرحال می‌توان با تقریب بالایی حدس زد که هیچ‌یک از آن‌ها از ۲۵ هزار LED استفاده نمی‌کنند.

اگر لایه‌ی کریستال مایع را از تلویزیون خود حذف کنید، Mini LEDها شبیه به تصویری با رزولوشن بسیار پایین و سیاه و سفید از تصویر اصلی دیده می‌شوند. با کاهش دقیق نور در بخش‌هایی از تصویر می‌توان کنتراست مجموع را افزایش داد. البته نتیجه‌ی نهایی قطعا به‌خوبی کاهش نور هر پیکسل (همچون فناوری MicroLED و OLED) نیست، اما درنهایت کیفیتی بهتر از نمونه‌های موجود خواهد داشت.

در اختیار داشتن مناطق بیشتر برای کم و زیاد کردن نور LED، فاکتور مهمی در بهبود کیفیت محسوب می‌شود. درواقع چنین توانایی به‌معنای بهبود دو جنبه‌ی دیگر از تصویر خواهد بود. اولین فاکتور، کاهش تارشدن تصویر یا Blooming خواهد بود. Blooming عموما در تلویزیون‌های LCD با کم‌نورسازی محلی دیده می‌شود و دلیل آن نیز بزرگ بودن اشعه‌ی نور محلی است. درواقع نور در این حالت بخش‌هایی را روشن می‌کند که به‌صورت عادی باید تاریک باشند.

برای درک بهتر حالت تاری نور، یک چراغ خیابانی را در یک منطقه‌ی تاریک تصور کنید. تلویزیون مجهز به کم‌نورسازی محلی رزولوشن کافی را در نور پس‌زمینه ندارد تا تنها پیکسل‌های پشت چراغ را روشن کند. درنتیجه بخشی از محیط پیرامون هم روشن می‌شود. بسیاری از تلویزیون‌های LCD در حل چالش مذکور موفق بوده‌اند، اما هنوز به کیفیت برابر با روشن یا تاریک کردن انفرادی پیکسل‌ها نرسیده‌اند؛ البته با تلویزیون‌های Mini LED هم شاهد پیشرفت آن‌چنانی نخواهیم بود. به‌عنوان مثال با استفاده از این فناوری هم نمی‌توان برای نشان دادن یک ستاره در شب، کیفیت بالایی را به دست آورد؛ اما درنهایت ماه با کیفیت بیشتر و هاله‌ی کمتر دیده می‌شود.

با کاهش شانس تار شدن تصویر، قابلیت افزایش نور LEDها بیشتر می‌شود؛ درنتیجه نرخ کنتراست بیشتری در انواع تصاویر دیده می‌شود. درنهایت بخش‌های روشن، روشن‌تر خواهند بود و بخش‌های تاریک نیز به تاریکی مطلق نزدیک‌تر می‌شوند.

در تولید تصاویر تلویزیونی، عمیق‌تر شدن سیاهی بخش‌های تاریک و روشن‌تر شدن بخش‌های پرنور، به‌عنوان المان‌های طلایی کیفیت تصویر شناخته می‌شوند. به این موارد، قابلیت اضافه‌کردن رنگ با فناوری کوانتوم دات را هم اضافه کنید و کیفیتی خارق‌العاده به‌دست خواهید آورد. ال‌جی اکنون تنها شرکتی محسوب می‌شود که فناوری OLED را به‌خوبی در ابعاد تلویزیون عرضه می‌کند. دیگر تولیدکننده‌ها برای رقابت با شرکت کره‌ای، چاره‌ای جز توسعه‌ی فناوری‌های جایگزین ندارند. LCD هنوز به‌عنوان راهکار جایگزین مقرون‌به‌صرفه شناخته می‌شود و عمر زیادی دارد. دراین‌میان Mini LED جدیدترین فناوری مکمل برای LCD است که احتمالا به ادامه‌ی حیات آن در دنیای نمایشگرها کمک می‌کند.