איפה מסך ה-OLED שלי?!

כבר כמעט 7 שנים אנחנו שומעים שטכנולוגית OLED הולכת לכבוש את השוק המסכים הדקים.מדוע זה לא קרה והאם זה עלול ...

7:00
  /  
26.04.2010
  
מאת: עפר לאור

הקדמה

 

כבר לפני כ-7 שנים שמענו על טכנולוגיה חדשה בשם OLED אשר הצטרפה אז לכמה טכנולוגיות מובילות בתחרות על לב הצרכן של מסכים דקים. באותה תקופה היתה רק טכנולוגיית פלזמה אשר עמדה אז ללא תחרות כטכנולוגיית המסכים הדקים המובילה.

המסכים דאז היו בעלי קונטרסט נמוך, רזולוציה נמוכה ומחירים גבוהים. השילוב הזה וההבנה של היצרנים שלטכנולוגיה מהסוג הזה יש פוטנציאל עסקי עצום – הביאה חברות רבות לפיתוח טכנולוגיות מתחרות. אחת מהן, טכנולוגיית ה-LCD, הצליחה בכך והביסה את הפלזמה מבחינה מסחרית (עם כ-80% מהשוק כיום של מסכים דקים בגודל 42" ומעלה).

בדרך נפלו לא מעט טכנולוגיות אשר פשוט לא הצליחו להתחרות, מסחרית או טכנולוגית ב-LCD ובפלזמה. הבולטת מכל אלה היא SED אשר נדחפה על ידי טושיבה וקנון ואשר נתקעה מספר שנים בגלל דיונים משפטיים עד אשר הגיעה לבשלות מאוחר מדי בכדי להיות תחרותית מבחינה מסחרית. מתחרות נוספות עדיין מנסות להתקדם בתחום (אפשר להזכיר מסכי לייזר, מסכים עם הקרנה אחורית בטכנולוגיות שונות ועוד).

הטכנולוגיה העדכנית ביותר שצפויה לכבוש את השוק היא טכנולוגית LED TV (ליתר דיוק LED LCD) אשר מחליפה את מקור האור הרגיל של ה-LCD במקור אור יעיל בהרבה וכזה אשר מאפשר גם שיפור משמעותי באיכות התמונה (בעיקר בשחורים – כלומר ביחס הניגודיות). היתרון הבולט של LED הוא בכך שניתן להגיע לשחורים עמוקים יותר, בזבוז קטן משמעותית באנרגיה ומסכים גדולים ודקים יותר מאי פעם. 

השיפורים ב-LCD ובפלזמה והירידה בעלות של שניהם, הם כיום מהגורמים העיקריים למניעת חדירת טכנולוגיות חדשות לתחום. הבעיה היא שמאוד קשה להרוויח כאשר המתחרה שלך טוב לא פחות ממך וזול בהרבה לכן צריכה להגיע טכנולוגיה מהפכנית של ממש בשביל להוריד את הפלזמה ובעיקר את ה-LCD מכיסא המלכות שלהם.

פלזמה

 

 

פלזמה פועלת על ידי תאים מיניאטורים מלאים בגז הדומה לניאון בהרכבו. הגז נשמר במצב קרוב מאוד למצב פלזמה כאשר נחוצה רק פעימת חשמל קטנה בכדי לגרום לו להדלק לפלזמה (שזה מצב צבירה ייחודי). במצב זה, הגז פולט אור אולטרה סגול אשר מומר על ידי דפנות התא לצבעים ירוקים, כחולים או אדומים – הלא הם צבעי היסוד הנחוצים לנו בכדי לראות בצבע. מכיוון שהאור יכול להדלק או להכבות באופן בינרי (אין "חצי דלוק"), הטכנולוגיה נעזרת בתופעה הנקראית PWM – או מדולוציה מבוססת רוחב פולסים, על מנת ליצור גווני ביניים של צבעי היסוד. תדר ההבהוב לא משתנה (לרוב 480HZ או 600HZ), אלא שהזמן בתוך התדר שבו הפיקסל דלוק משתנה. ככל שאחוז הזמן שבו הפיקסל דלוק רחב יותר, העין האנושית תחשוב שבפועל יש גוון בהיר יותר. ככל שהתזמון מדוייק יותר, כך ניתן ליצור עוד צבעי ביניים (זו הסיבה לגדילה של מספר הצבעים בכל דור של מסך) ואיכות התמונה משתפרת. שיפור אחד שהכניסו החברות לאחרונה הוא שינוי עוצמת המתח השחור והלבן גם לפי זמן (משחררים בהירות גבוהה יותר עם הזמן, ומשנים את הסף של השחור בהתאם לאורך החיים של הפלזמה ובנסיון לשמר את התכונות של הפאנל עקביות לכל אורך חיי המסך).

היתרון של פלזמה הוא בכך שהיא פולטת אור ולכן קל להגיע יותר לשחורים עמוקים יותר. זו גם טכנולוגיה שיחסית פשוט יותר לעשות לה Scaling ולייצר מסכים גדולים.

החסרונות שלה הן שהמעבר למצב פלזמה גורר גם פליטת חום (שזו אנרגיה מבוזבזת), מה שדורש עיבוי של המסך בכדי לקרר את התאים. בנוסף, הציפוי הפוספורי מתבזבז טיפה בכל פעם שעושים בו שימוש ולכן תופעות הצריבה והצבירה משתפרות בכל פעם שמשפרים את ההרכב הכימי של הציפויים הללו.

פלזמה בשנים האחרונות מתקשה לשמר את המומנטום של השנים הראשונות שלה. הסיבה לכך היא שמסכי פלזמה יקרים יותר לייצור ולכן מתקשים להתחרות מול יצרני LCD זולים שיכולים כיום לתת איכות תמונה תחרותית לפלזמה.

LCD

טכנולוגית ה-LCD היא ותיקה ביותר והיתה בשימוש בשעונים דיגיטליים שנים רבות לפני שפלזמה היתה בשימוש. הטכנולוגיה משתמשת בסנדוויץ´ שקוף שבמרכזו תאים מלאים בנוזל אשר לפי קוטביות החשמל שזורם בו, נקבעת קוטביות האור אשר בשימוש. על ידי שימוש במקור אור אחורי ומקטב, ניתן לשנות את גוון האור שעובר דרך השכבות הללו.

היתרון הבולט של LCD הוא הפשטות של תהליך הייצור. עם זאת, איכות התמונה מדרדרת ככל שהמסך גדל יותר ולכן הטכנולוגיה הזו באמת התחילה לפרוח עם מהפכת ה-HD, כאשר רזולוציית התכנים איפשרה ל-LCD סוף סוף למצות את היכולות הגלומות בה. עם השנים הצליחו חברות רבות לשפר את הפאנלים אך עדיין הם מוגבלים לכ-2000:1 יחס ניגודיות טבעי, שזה בהחלט אינו מספק למסכי קולנוע ביתי כיום. לשם כך משתמשים בטכנולוגיות עזר נוספות בכדי לתגבר את יחס הניגודיות.

נושא התאורה האחורית היה כאוב לא פחות. אופן התאורה המקורי היה על ידי שימוש בתאורת קטודה קרה, שגם היא דומה לניאון, כאשר גם בה היו בעיות חום לא קלות ופיזור החום והאור היו עיקר הבעיות של הטכנולוגיה. כיום המעבר הוא לתאורה אחורית מבוססת LED אשר משפרת משמעותית את יעילות התאורה, משאירה את המסכים קרים ולכן דורשת מארזים דקים יותר ויותר.

החסרונות הקלסיים של LCD הם בניגודיות נמוכה ולכן LED (בעיקר בטכנולוגיית LOCAL DIMMING – תאורה מקומית) מאפשרים לאיזור מסויים, שהוא חשוך בתמונה, לקבל פחות אור מאזורים שזקוקים לו. הדבר גם חוסך אנרגיה ומשפר את איכות התמונה. גם מריחה בין הפיקסלים נפתרת כאשר משתמשים בהבהוב ב-LED (בעיקר במסכי 240HZ החדשים).

היתרון הבולט של LCD הוא בעלות הנמוכה לצורך הייצור, אך התחרות החריפה בין היצרנים שוחקת מאוד את היכולת שלהן להרוויח על כל מסך.

OLED – דיודות אורגניות פולטות אור

 

טכנולוגית ה-OLED מבטיחה כל כך ומעוררת סערת רגשות מכמה וכמה סיבות. הסיבה הראשונה היא שמדובר בטכנולוגיה שפולטת אור באופן טבעי. בעצם מדובר על חומרים שמזכירים את ה-LED, כלומר סנדוויץ´ שיוצר דיודה המורכבת מחומרים אורגנים. האור שנוצר הוא אלקטרולומינסי – מקור אור אשר היה בשימוש בעבר בתאורה אחורית בתצוגות שונות, בעיקר במוצרי אלקטרוניקה (לא במסכים).

היתרון הבולט כאן ביחס לשתי הטכנולוגיות האחרות מצוי בכך שאין כאן שום המרת אנרגיה (מאור אולטרה סגול לאור רגיל בפלזמה) ואין חסימת אור (LCD במהותו חוסם אור שמוקרן דרכו). העובדה הזו, בשילוב עם הגודל הפצפון של כל פיקסל, מאפשר למסכי OLED לעבוד גם באור יום ולהגיע לעוצמות אור גבוהות מאוד ולגווני שחור עמוקים במיוחד.

התאור האופייני למי שצפה במסכי OLED זה שמדובר בגלויה "חיה" או בחלון לעולם האמיתי. לא די בכך שאיכות התמונה פנומנלית, אלא שהיא מאוד חסכונית באנרגיה (כמעט ואין אנרגיה שהופכת לחום) ולכן גם יכולה להיות מוצגת על מסך דק במיוחד. גם אין צורך בגבולות רחבים סביב המסך (מה שאומר שאפשר לחבר מודולים של OLED כמו לגו לכדי מסך גדול יותר). בנוסף, ניתן להדפיס OLED על גבי חומרים שונים שאינם חייבים להיות שטוחים (בניגוד ל-LCD ופלזמה) כך שהם יכולים להיות על פלסטיק שקוף וגמיש, חלון קדמי של רכב או אפילו קסדה של טייס קרב או אופנוע.

לטכנולוגיה הזו אין את המחלות של LCD, כגון מריחה וכו´, אך בגלל האופי האורגני שלה, היא רגישה מאוד לצריבה והיכולות שלה להאיר מתבזבזות מהר למדי.

OLED יכול להיות מודפס על חומרים אקזוטיים ולכן להיות עמיד במיוחד, גמיש וכו´.

 

 

עוד שנתיים בבית?

עד כאן ההבטחה, אבל כבר שנים אנחנו שומעים שהטכנולוגיה מעבר לפינה ותוך שנה שנתיים נראה אותה בבתים.

בפועל? נאדה.

 

עד כה בעצם יצרנית אחת אמיצה, הלא היא סוני, הוציאה מוצר אחד מסחרי בלבד. מסך XEL-1 בגודל 11 אינצ´ים בלבד וברזולוציה של 960 על 540 פיקסלים (בדיוק רבע FULL HD, מה שמוביל למחשבה שזה תוכנן בסופו של דבר להיות הבסיס למסך 22 אינץ´).

ה-XEL-1 לא הצליח במיוחד הודות לתג המחיר הגבוה במיוחד שלו (המחיר כעת עומד על כ-$2,200 בארה"ב, המחיר המקורי היה מעל $2,500). ה-XEL-1 תוכנן להיות יריית הפתיחה במלחמה של OLED על הכיס והלב של הצרכנים, אבל הוא נכשל ואחריו הגיעו בעיקר עוד ועוד דוגמאות לתערוכות במקום מוצרים אמיתיים.

ה-XEL-1 היה מוגבל מבחינת הגודל והמחיר, אך הוא אבן בוחן מצויין לבדוק את הטכנולוגיה ואת הבשלות שלה. ה-XEL-1 היה מאוד כיווני, בבדיקות של HD GURU, הוא ראה שמעבר ל-45 מעלות יש ירידה דרמטית בעוצמת התאורה – כשליש מעוצמת התאורה! סוני הפעילה במסך מנגנון Auto Dimming אשר מנע מדידות עוצמת אור (בכל פעם שהתמונה סטטית, עוצמת האור של המסך היתה יורדת). התופעה היתה בעיקר מיועדת להארכת אורך החיים ומניעת צריבה במסך. אך לצערי הדבר לא הצליח. בתערוכות בחו"ל ניתן היה לראות את המסך הזה לא רק עם נקודות תקולות (פיקסלים מתים) אלא גם צרובה עם הדוגמאות מהתערוכות הקודמות.

צרכנים שרכשו את המסך ציפו לאורך חיים של כ-30,000 שעות (כשליש מזה של פלזמה ו-LCD), אך קיבלו בפועל הרבה פחות הודות לדהיה של המסך וגם לרגישות שלו לצריבות.

 

אורך החיים של המסך מוגבל מאוד כיום, בעיקר בתחום הצבע הכחול. מדי כמה חודשים אנחנו מקבלים הודעה לעיתונות שמדווחת על פריצת דרך כזו או אחרת של יצרנים בטכנולוגיה או אפילו פתיחת מפעל או מכון מחקר שמיועד לקדם את OLED לשלב הבא באבולוציה שלו. כיום אנחנו לא רואים את זה קורה.

גרוע מזה, מה שבפועל קרה הוא שההוזלה במחירי המסכים הרתיעה יצרנים רבים מלהיכנס כלל לתחום, שכן כלל לא בטוח אם הם יוכלו להחזיר את ההשקעה העצומה בפיתוח טכנולוגיות מתחרות ל-LCD ופלזמה ואם בכלל ניתן יהיה לקבל את ההשקעה בחזרה, בשל מתח הרווחים הקטן והולך בתחום הזה. זו גם הסיבה המוצהרת שחברות טושיבה וקנון חזרו בהן מפיתוח טכנולוגית ה-SED המבטיחה כל כך.

ההבטחה הגדולה עדיין שם וניתן לראות שחברות כגון סוני, LG וסמסונג, משקיעות מרץ וכסף רב בכדי לקדם את הטכנולוגיה ולו בכדי למנוע מצב שבו אם אחת מהן תגיע לפריצת דרך (בסגנון של KURO של פיוניר), האחרות תוכלנה להדביק יחסית מהר את הפער ולהגיע לשלב ייצור.

הבעיות

 

הבעיות העיקריות לא השתנו משמעותית בשנים האחרונות. יש קושי רב מהצפוי להגדיל את גודל המסך ללא תקלות. גם ב-LCD תהליכי הייצור היו בעייתיים מאוד ודפקטים פה ושם בפקסלים (פיקסלים תקולים) מנעו תקופה ארוכה מטכנולוגיית ה-LCD מלגדול ולהתחרות במסכים הגדולים של פלזמה. כיום המגבלה הזו איננה קיימת (המגבלה ב-LCD כיום הוא גודל הפיקסלים או הצורך ברזולוציית UHD בכדי להגיע לגדלי מסך גדולים ללא פגיעה משמעותית באיכות התמונה – מה שמוסיף בעיות בתחום עיבוד התמונה דווקא).

ב-OLED בעיות הייצור עדיין לא נפתרו. כמו כן, הנטיה של OLED להצרב ולתמונות לדבוק בהן גם אחרי זמן קצר, עלולות להרתיע לקוחות שהתרגלו לנוחות והפשטות של פלזמה ו-LCD שאינן רגישות כל כך לצריבה.

אז למה OLED כן טוב? סמסונג ו-LG מקדמות את התחום על ידי ייצור של מסכי OLED קטנים אשר יכולים בקלות לשמש עבור מסכים של טלפונים סלולריים ונגנים ניידים. לצורך זה נעשה לרוב שימוש ב-AMOLED אשר משלב טכנולוגית ACTIVE MATRIX שזכורה לנו לטובה מימי ה-LCD ואשר מהווה פיתרון יעיל למדי לייצור OLED תעשייתי.

אורך החיים הקצר של המסכים הללו פחות מטריד כאשר מדובר במכשירים ניידים שאורך החיים הממוצע שלהם אינו עולה על 3 שנים. כמו כן, הבהירות הרבה של המסכים מאוד משפר את חווית השימוש של המכשירים באור השמש. לבסוף, במכשירים הללו אין המון תמונות סטטיות (אם כי זה תלוי מאוד בסוג המכשיר) כך שניתן לתכנן ממשק אשר יכול למנוע באופן טבעי את הצריבה הטבעית של המסך.

עד כה מעטים המוצרים שמשתמשים ב-AMOLED לצרכים אלה, אך בהחלט ניתן לראות התגברות של המגמה. אנחנו באתר סקרנו את ה-IRiver Spinn אשר משתמש במסך כזה. בעוד שהמסך שלו היה מותאם לשימוש בתוך הבית, איכות השחורים שלו היתה משמעותית טובה מזו של מסכים בנגנים מקבילים אשר עושים שימוש ב-LCD רגיל.

בתחום ה-AMOLED נראה שהמובילה בשימוש ובייצור היא סמסונג אשר הציגה לאחרונה את SUPER AMOLED אשר מרחיבה לא רק את עוצמת וגווני האור, אלא גם ככל הנראה מאריכה את אורך חיי המסכים הללו. כרגע עדיין מדובר במסכים של כ-5" לכל היותר, אבל העובדה שהם בייצור סדרתי ובשימוש במספר לא קטן של מכשירים סלולרים – בהחלט מעודדת. 

 

 

ההבטחה והאם נראה אותה ממומשת

ההבטחה היא גדולה וללא פריצת דרך מדעית משמעותית, מדובר בעוד טכנולוגיה שככל הנראה תבוא ותעלם בלי לגעת ישירות בחיים שלנו. הפריצה המובטחת כבר מתמהמהת מספר שנים וכבר היום לא בטוח שכלכלית הגיוני בשביל חברות גדולות להשקיע בתהליכי הייצור והמפעלים בכדי לייצר מסכים כאלה באופן המוני. היתרון הגדול הוא שניתן להמיר מפעל של מסכי LCD רגילים, למפעל OLED די בקלות, אך אם ההפרש במחיר יהיה בלתי הגיוני ביחס לתועלת, סביר להניח שמדובר יהיה בהשקעה מופסדת.

ההתקדמות האדירה בשילוב של LCD עם LED, הופך את הנקודה לחסרת רלוונטיות. כבר היום מחירי המסכים מבוססי ה-LED קטנים משמעותית והיתרונות הבולטים של OLED בדמות מסכים דקים במיוחד, יעילות חשמלית ואיכות תמונה מרהיבה – הופכים לחסרי משמעות כאשר הפערים מצטמצמים במהירות כה רבה. ההערכה בשוק היא שמרבית היצרנים הגדולים יחדלו בשיווק מסכי LCD ללא LED בתוך פחות משנה. כבר היום חברות גדולות כגון פיליפס (שמושקעת מאוד בטכנולוגית תאורת ה-LED, אך נכנסה לחגיגת מסכי LED/LCD באופן מאוחר), הכריזה שמסכי ה-LCD שלה מעתה יהיו אך ורק על בסיס תאורת LED.

לפיכך, המסקנה האישית שלי היא שמדובר בטכנולוגיה מתה שככל הנראה לעולם לא תגיע לביתנו. חבל לי מאוד על כך. היתרון הבולט ביותר של הטכנולוגיה בעיני היה הרעיון המבריק של מודולי OLED אשר ניתנים לחיבור זה לזה בצידהן כפי שנעשה כיום במסכי LED ענקיים. במידה ואחד מהמודולים מתקלקל (קרי: פיקסל או יותר נדפקים), ניתן להוציא את המודול ולהחליפו באחר. ניתן לקבוע את גודל המסך על ידי שימוש במספר המודולים הנחוץ. נניח וקיים ברשותנו מסך בגודל 4X4 מודולים ונרצה לשדרג אותו, ניתן יהיה פשוט לרכוש 9 מודולים נוספים ולהגדיל אותו למסך של 5X5. זה בהחלט היה יכול להיות זול משדרוג למסך מסוג חדש…

לתגובות על מאמר "איפה מסך ה OLED שלי?!", לחצו כאן.

לקריאה נוספת: 

?Are OLED TVs the Future or a Failure


7:00
  /  
26.4.2010
  
מאת: עפר לאור

1