อนาคตของเทคโนโลยีการแสดงผลอยู่ที่ MicroLEDs

ในการสร้างเทคโนโลยี MicroLED วิศวกรได้ยัดเยียดไดโอดเปล่งแสง (Light-Emitting Diodes) ที่มีขนาดเล็กลงอย่างมากลงบนพื้นผิวเดียวกันมากกว่าหน้าจอ LED รุ่นก่อน ๆ – มากกว่าล้าน

ในช่วงหลายปีที่ผ่านมา เทคโนโลยีหน้าจอไฮเทคมากมายเกิดขึ้นและดับไป ตั้งแต่โทรทัศน์แบบหลอดธรรมดาไปจนถึงโปรเจ็กเตอร์ จอพลาสม่า ไปจนถึง LCD และปัจจุบันเป็น oLED ตลาดผู้บริโภคได้เห็นรูปแบบหน้าจอ คำจำกัดความ และวัสดุทุกรูปแบบ

เนื่องจากตลาดสมาร์ทโฟน แท็บเล็ต และทีวีความละเอียดสูงได้ขยายตัว ผู้ผลิตจึงมีการแข่งขันกันอย่างไม่หยุดยั้งระหว่างผู้ผลิตเพื่อสร้างหน้าจอที่บางกว่า เล็กกว่า สว่างกว่า และมีความละเอียดสูงกว่าคู่แข่ง

โดยปกติ ปัจจัยเหล่านี้จะวัดจากความแตกต่างของจุดเปอร์เซ็นต์เดียวจนถึงปัจจุบัน การถือกำเนิดของเทคโนโลยี MicroLED ให้คำมั่นว่าจะกำหนดวิธีการสร้างหน้าจอใหม่อย่างสิ้นเชิง ข้อมูลจำเพาะที่สามารถบรรจุลงในหน้าจอขนาดต่างๆ ได้ทั้งหมด และระดับความละเอียดหน้าจอ LED ที่สามารถทำได้

MicroLED คืออะไร?

เทคโนโลยี MicroLED อย่างน้อยก็ในชื่อที่ค่อนข้างตรงไปตรงมา วิศวกรได้สร้าง Light-Emitting Diodes (LED) ที่มีขนาดเล็กลงอย่างมาก และอัดแน่นไว้บนพื้นผิวเดียวกันมากกว่าหน้าจอ LED รุ่นก่อนๆ อีกเป็นล้าน

LED คือ 'หลอดไฟ' ขนาดเล็กที่สร้างแสงในหน้าจอ เช่นเดียวกับในการใช้งานแบบดั้งเดิม เช่น ไฟฉาย ไฟหน้าและไฟท้ายรถยนต์ และหลอดไฟแบบดั้งเดิม ความแตกต่างระหว่าง LED และหลอดไฟแบบฟิลาเมนต์นั้นน่าทึ่งพอๆ กับความแตกต่างระหว่างโทรเลขเครื่องแรกกับสมาร์ทโฟนในปัจจุบัน แต่ในทั้งสองกรณี พวกเขาตั้งเป้าที่จะบรรลุฟังก์ชันเดียวกัน

ดังนั้น microLEDs จึงเป็นการพัฒนาในหลายแง่มุมในเทคโนโลยีที่เชื่อมโยง LED และภาพที่สร้างขึ้นบนหน้าจอ MicroLEDs ลดขนาด LED ลงอย่างมาก ซึ่งหมายความว่ามีหลายขนาดที่สามารถเติมพื้นที่เดิมที่เคยครอบครองโดยไดโอดตัวเดียว

สิ่งนี้จะเพิ่มพลังการแยกภาพและความสามารถในการแสดงรายละเอียด แต่ต้องเสียความสว่าง ที่ผ่านมาเป็นจุดยึดสำหรับการลดขนาด LED ในแอปพลิเคชันหน้าจอ การทำให้ microLEDs สว่างเหมือนกับคู่ขนานดั้งเดิมนั้นต้องการพลังงานที่มากกว่า ประสิทธิภาพของไดโอดที่มากขึ้น หรือทั้งสองอย่าง การเพิ่มพลังงานเป็นจำนวนมากขึ้น ไฟ LED ที่เล็กลงหมายถึงความร้อนที่มากขึ้น การระบายแบตเตอรี่ที่มากขึ้น และความซับซ้อนในการผลิตที่มากขึ้น

ข้อเสียทั้งหมดเหล่านี้เพียงพอแล้วที่จะป้องกันไม่ให้ผู้ผลิตไล่ตามและนำเทคโนโลยี microLED ไปใช้กับสินค้าอุปโภคบริโภคจนถึงขณะนี้

เวลาที่เหมาะสมในการย่อขนาด LEDs

จนถึงปัจจุบัน ผู้ผลิตรายเล็กๆ สามารถผลิตแผง LED ได้จำกัด ไม่เพียงเพราะขนาดของไดโอด แต่เนื่องจากขนาด 'ระยะพิทช์' ซึ่งเป็นช่องว่างระหว่าง LED แต่ละดวงและระยะห่างนั้นหมายถึงอะไรสำหรับหน้าจอ ปณิธาน.

เทคโนโลยีฮาร์ดแวร์และกระบวนการผลิตมักเป็นปัจจัยจำกัด เนื่องจาก LED สามารถผลิตได้ขนาดเล็กมากและติดตั้งกับวงจรที่มีขนาดและประสิทธิภาพที่แน่นอนเท่านั้น แทนที่จะเป็น LED สีเหลือง-น้ำเงินแบบดั้งเดิมไม่กี่โหลในหน้าจอ LED ในปัจจุบัน หน้าจอ microLED มี LED หลายล้านดวงหรือหนึ่งดวงสำหรับแต่ละพิกเซล

ตัวเลขนี้จะเพิ่มเป็นสามเท่า เนื่องจากหน้าจอ microLED ใช้ LED สีแดง สีเขียว และสีน้ำเงิน RGB trio แต่ละอันให้ 'พิกเซล' หนึ่งอัน ซึ่งคุณสามารถจินตนาการว่ารวมกันได้อย่างรวดเร็วบนหน้าจอ 1080p ขนาดเท่าทีวี พิกเซลหลายพันพิกเซลประกอบด้วยแต่ละโมดูล และหลายโมดูลประกอบเป็นหน้าจอที่กำหนด

LED ที่หดตัวให้กำลังในการแก้ไข แต่เกี่ยวข้องกับความซับซ้อนของฮาร์ดแวร์ เมื่อเร็ว ๆ นี้เองที่มีฮาร์ดแวร์และเทคโนโลยีการผลิตขั้นสูงจนถึงจุดที่หน้าจอ LED สามารถเปลี่ยนไปใช้ microLED ได้

ผู้ผลิตพร้อมเปิดตัวเทคโนโลยี MicroLED

MicroLED TV เครื่องแรกที่จะเปิดตัวคือ 'The Wall' ของ Samsung ซึ่งเป็นหน้าจอโมดูลาร์ไร้กรอบที่ให้ความละเอียดระดับแนวหน้าของอุตสาหกรรม และความสามารถแบบโมดูลาร์ตัวแรกของอุตสาหกรรม ที่ช่วยให้ผู้ใช้ปลายทางขยายทีวีของตนได้เมื่อแอพพลิเคชั่นเปลี่ยนไป

ที่งาน CES 2018 Jonghee Han ประธานธุรกิจ Visual Display ของ Samsung Electronics กล่าวว่า "ที่ Samsung เราทุ่มเทเพื่อให้ผู้บริโภคได้รับประสบการณ์หน้าจอที่ล้ำสมัยมากมาย ในฐานะที่เป็นโทรทัศน์ MicroLED แบบแยกส่วนสำหรับผู้บริโภครายแรกของโลก 'The Wall' แสดงถึงความก้าวหน้าอีกขั้น มันสามารถแปลงเป็นขนาดใดก็ได้ และให้ความสว่าง ขอบเขตสี ปริมาณสี และระดับสีดำที่เหลือเชื่อ เรารู้สึกตื่นเต้นกับขั้นตอนต่อไปตามแผนงานของเราสู่อนาคตของเทคโนโลยีหน้าจอ และประสบการณ์การรับชมที่โดดเด่นที่มอบให้กับผู้บริโภค”

ประเด็นเหล่านี้เน้นให้เห็นถึงความก้าวหน้าและประโยชน์ของเทคโนโลยี microLED มากมาย ตั้งแต่ความสามารถในการให้ความสว่างและความละเอียด และระดับสีดำที่กำหนดไว้อย่างชัดเจน ปัญหาทั้งหมดที่เกิดขึ้นกับทีวีพลาสมาและ LED HD ทุกรุ่น

แม้แต่หน้าจอ LED ในปัจจุบันส่วนใหญ่จะเป็นหน้าจอ LCD/LED แบบไฮบริดที่ใช้องค์ประกอบเดียว (Liquid Crystal Diodes) เพื่อสร้างภาพ และอีกส่วนหนึ่ง (LED ด้านหลัง) เพื่อแบ็คไลท์หน้าจอ

โดยพื้นฐานแล้ว นี่เป็นการนำเทคโนโลยีขั้นสูงมาใช้กับหน้าจอทีวีโปรเจ็กเตอร์รุ่นเก่า และมาพร้อมกับชุดปัญหาของตัวเอง รวมถึงการบิดเบือนของภาพหรือความมืดมนจากมุมมองที่กว้าง แสงตกในส่วนที่มืดของหน้าจอ หน้าจอหนาที่ต้องการ สองชั้นที่แตกต่างกัน และข้อจำกัดเกี่ยวกับความสว่างสูงสุดเนื่องจากลักษณะการส่งผ่านขององค์ประกอบหน้าจอ

Samsung Wall เป็นหน้าจอขนาดใหญ่ เปิดตัวในรูปแบบ 120 นิ้ว ง่ายที่จะคิดว่านี่เป็นเพียงกรณีที่ต้องการสร้างหน้าจอขนาดใหญ่ในงานแสดงสินค้าที่สำคัญ แต่มีฉากหลังที่ซับซ้อนมากขึ้น

ผู้ผลิตยังไม่เชี่ยวชาญเทคโนโลยี microLED ในขนาดหน้าจอที่เล็กกว่า ความซับซ้อนโดยรอบสเกลของ LEDs การผลิตพลังงานและความร้อน ตลอดจนต้นทุนและความซับซ้อนหมายความว่าสำหรับตอนนี้ microLED จะถูกนำเสนอเป็นโซลูชันสำหรับหน้าจอระดับไฮเอนด์ขนาดใหญ่เท่านั้น อย่างไรก็ตาม เช่นเดียวกับเทคโนโลยีอื่นๆ สิ่งที่เริ่มต้นในฐานะผลิตภัณฑ์เฉพาะระดับพรีเมียมอาจกลายเป็นบรรทัดฐานในไม่ช้า

มีรายงานอย่างกว้างขวางว่า Apple กำลังทำงานวิจัยเกี่ยวกับจอแสดงผล microLED ของตัวเอง และในด้านตรงข้ามของสเปกตรัม Apple เชื่อว่า microLED จะทำให้ iPhone ในอนาคตบางลงและสว่างกว่าจอ LED ออร์แกนิกรุ่นล่าสุด (OLED) ที่เพิ่งเปลี่ยนหน้าจอ LCD ปัจจุบัน MicroLEDs ได้รับการยกย่องว่าเป็นเทคโนโลยีแห่งอนาคตที่ OLED ได้รับการพิจารณาเมื่อสามถึงห้าปีที่แล้ว

OLED vs. MicroLED และอนาคตของเทคโนโลยีหน้าจอ

OLED อยู่เบื้องหลังเทคโนโลยีหน้าจอที่ทันสมัยสำหรับสมาร์ทโฟนและแท็บเล็ตในปัจจุบัน วัสดุของพวกเขาทำให้พวกเขาค่อนข้างประหยัดต้นทุนในการผลิตมากกว่า microLEDs เนื่องจากข้อจำกัดด้านการผลิตในปัจจุบัน

อย่างไรก็ตาม OLED ประสบกับข้อเสียเปรียบหลักประการหนึ่งที่จะสร้างความต้องการด้านการผลิตสำหรับ microLEDs ต่อไป O ซึ่งย่อมาจาก 'อินทรีย์' หมายความว่า OLED ผลิตขึ้นโดยใช้สารประกอบอินทรีย์ ซึ่งหมายความว่ามีราคาแพงในการผลิตและต้นทุนที่มีแนวโน้มจะไม่ลดลงเนื่องจากต้นทุนวัตถุดิบ

นอกจากนี้ยังหมายถึงความสว่างสูงสุดถูกจำกัดเนื่องจากวัสดุไม่สามารถผลักต่อไปได้ ในทำนองเดียวกัน แอปพลิเคชันที่รุนแรง เช่น จอภาพที่เปิดตลอดเวลา ประสบปัญหาการเบิร์นอินที่คล้ายกับหน้าจอพลาสมาในยุคแรกๆ

ยินดีต้อนรับสู่อนาคต

อนาคตของเทคโนโลยีหน้าจอแทบจะเป็น MicroLED เช่นเดียวกับเทคโนโลยีที่ล้ำสมัยทุกประการ มีช่วงการเรียนรู้สำหรับผู้ผลิตเนื่องจากวัสดุศาสตร์และกระบวนการผลิตพยายามดิ้นรนเพื่อให้ทันกับศักยภาพทางทฤษฎีของเทคโนโลยีนี้

เมื่อศักยภาพในการผลิตบรรลุถึงประโยชน์ของการเรนเดอร์ของ microLED แล้ว การก้าวกระโดดจาก OLED ไปเป็น microLED ก็สามารถทำได้อย่างรวดเร็ว โดยปล่อยให้ OLED เป็นเทคโนโลยีรุ่นเดียวที่ทำหน้าที่เป็นสะพานเชื่อมที่น่าสนใจสู่มาตรฐานใหม่สำหรับหน้าจอตั้งแต่สมาร์ทโฟนไปจนถึงโทรทัศน์

Samsung ระบุว่ามีแผนที่จะวางจำหน่าย microLED TV สำหรับผู้บริโภคในปี 2019 ในขณะที่ Apple บอกเป็นนัยว่าเชื่อว่าเทคโนโลยีดังกล่าวอาจปรากฏในโทรศัพท์ภายใน 3 ปี

เช่นเดียวกับความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีทั้งหมด หากผลิตภัณฑ์สองสามชิ้นแรกประสบความสำเร็จ ประตูระบายน้ำก็จะเปิดในไม่ช้า เมื่อรวมกับแบตเตอรี่ที่มีประสิทธิภาพมากขึ้น ในไม่ช้า microLED จะจ่ายไฟให้กับอุปกรณ์ที่ควบคุมหน้าจอทั้งหมด นำความละเอียดและความสว่างอันน่าทึ่งจากฝ่ามือของคุณมาเติมให้เต็มผนังในบ้านของคุณ