- LG และ Samsung ได้สาธิตจอแสดงผลแบบโปร่งใสในงาน CES 2024 โดยทีวีใสขนาดใหญ่เหล่านี้ดึงดูดความสนใจจากผู้เข้าชมจำนวนมาก
- แต่ความเป็นไปได้ที่ทีวีใสจะเข้ามาอยู่ในห้องนั่งเล่นยังค่อนข้างต่ำ
- LG มุ่งเน้นที่จอ OLED ขณะที่ Samsung กำลังพัฒนาหน้าจอ microLED แต่ทั้งสองเทคโนโลยียังไม่พร้อมสำหรับการใช้งานจริง หากต้องการเข้าใจความยากของแต่ละเทคโนโลยี ต้องลงลึกมากกว่านี้
เทคโนโลยีจอ Transparent OLED ของ LG
- LG กำลังเดิมพันกับจอ Transparent OLED
- OLED ย่อมาจาก organic light-emitting diode เป็นสารประกอบคาร์บอนที่เปล่งแสงเมื่อได้รับพลังงานไฟฟ้า
- สารประกอบที่ต่างกันจะให้สีที่ต่างกัน และสามารถนำมาผสมเพื่อสร้างภาพสีเต็มรูปแบบได้
- จอแสดงผลถูกสร้างขึ้นโดยการเคลือบวัสดุ OLED เป็นฟิล์มบางลงบนซับสเตรต
- วิธีที่ใช้กันทั่วไปที่สุดคือจัดเรียงวัสดุ RGB เป็นแพตเทิร์นเพื่อสร้างอาร์เรย์พิกเซลสีเต็มรูปแบบที่มีความหนาแน่นสูง
- จอความละเอียด 4K ประกอบด้วยพิกเซล 3.84 ล้านพิกเซล และมี RGB subpixel เกือบ 25 ล้านจุด
- จังหวะเวลาและปริมาณกระแสไฟที่ส่งไปยังแต่ละ subpixel เป็นตัวกำหนดปริมาณการเปล่งแสง
- ต้องใช้ลายตัวนำไฟฟ้าแบบโปร่งใสแทนสายไฟ เพื่อไม่ให้บังแสง
- ลายตัวนำหลายพันเส้นถูกจัดเรียงเป็นแถวและคอลัมน์ เพื่อให้การเชื่อมต่อทางไฟฟ้าที่จำเป็นกับแต่ละ subpixel
- สวิตช์ทรานซิสเตอร์ก็ถูกสร้างบนซับสเตรตเดียวกันด้วย
- หากต้องการให้ OLED ดูโปร่งใส วัสดุทั้งหมดเหล่านี้ต้องถูกคัดเลือกอย่างระมัดระวัง
- สำหรับลายตัวนำไฟฟ้า จะใช้อินเดียมทินออกไซด์เป็นฟิล์มบาง โดยความหนาทั่วไปคือ 135nm แต่ยังให้แสงผ่านได้ราว 80%
- วัสดุทรานซิสเตอร์นั้นทึบแสงโดยธรรมชาติ จึงต้องทำให้มีขนาดเล็กที่สุดเพื่อลดการบังแสง
- amorphous silicon ที่ใช้ใน LCD ส่วนใหญ่นั้นมีราคาถูก แต่มี electron mobility ต่ำ จึงมีข้อจำกัดในการลดขนาดทรานซิสเตอร์
- การ anneal amorphous silicon ด้วยเลเซอร์เพื่อให้กลายเป็น polysilicon แบบตกผลึกช่วยเพิ่ม electron mobility และลดขนาดทรานซิสเตอร์ได้ แต่ทำได้เฉพาะบนซับสเตรตแก้วขนาดเล็ก
- นักออกแบบจอ Transparent OLED จึงหันไปหา IGZO โดย IGZO มี electron mobility สูง จึงสามารถสร้างทรานซิสเตอร์ที่เล็กกว่า amorphous silicon และบังแสงน้อยกว่า
- OLED จะเสียหายหากสัมผัสกับออกซิเจนหรือไอน้ำ จึงจำเป็นต้องมีชั้น encapsulation ปิดทับพื้นผิวและขอบ
- ชั้นนี้ทำให้เกิดรอยต่อที่เห็นได้ชัดเมื่อพยายามนำแผงมาต่อกันที่ขอบ จึงไม่สามารถนำจอเล็กหลายชิ้นมารวมเป็นจอใหญ่ได้
- หากต้องการจอ OLED ขนาดใหญ่ ก็ต้องผลิตเป็นแผงขนาดใหญ่ชิ้นเดียว
- ต้นแบบของ LG ดูเหมือนจะมีอัตราการส่งผ่านแสงราว 45% คนและวัตถุด้านหลังหน้าจอจึงมองเห็นมืดลงอย่างชัดเจนเมื่อเทียบกับการมองโดยตรง
เทคโนโลยี Micro LED ของ Samsung
- Samsung ใช้ LED อนินทรีย์สำหรับจอโปร่งใส
- LED มีประสิทธิภาพสูงมากในการแปลงไฟฟ้าเป็นแสง และถูกใช้อย่างแพร่หลายในหลอดไฟภายในบ้าน ไฟหน้าและไฟท้ายรถยนต์ รวมถึงไฟแสดงสถานะของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์
- ในจอ LED แต่ละพิกเซลประกอบด้วย RGB LED อย่างละหนึ่งดวง
- แนวทางนี้เหมาะกับภาพที่ดูจากระยะไกล เช่น ป้ายโฆษณาริมทางหลวงหรือจอสนามกีฬา
- แต่จอทีวีต้องดูจากระยะปานกลาง จึงต้องใช้ LED ที่เล็กกว่ามาก
- เมื่อเพียง 2 ปีก่อน จอ microLED ยังใช้ชิปขนาด 30x50μm แต่ตอนนี้ขนาดลดลงมากกว่าครึ่ง เหลือต่ำกว่า 12x27μm
- ชิป LED ที่เล็กมากเหล่านี้แทบไม่บังแสง ทำให้จอโปร่งใสมากขึ้น
- AUO ผู้ผลิตจอจากไต้หวัน เพิ่งสาธิตจอ microLED ที่มีอัตราการส่งผ่านแสงมากกว่า 60%
- microLED ไม่ได้รับผลกระทบจากออกซิเจนและความชื้น จึงไม่ต้องมี encapsulation
- ทำให้สามารถประกอบแผงขนาดเล็กเข้าด้วยกันเป็นจอขนาดใหญ่แบบไร้รอยต่อได้
- การเคลือบซิลิคอนของแผงขนาดเล็กสามารถ anneal ให้เป็น polysilicon ที่ให้ประสิทธิภาพดีกว่า IGZO จึงทำให้ทรานซิสเตอร์เล็กลงและบังแสงน้อยลง
- แต่แนวทาง microLED ก็มีปัญหาเช่นกัน เพราะยังอยู่ในระยะเริ่มต้น ต้นทุนการผลิตสูงมาก และต้องผ่านกระบวนการที่ยากเพื่อให้ได้ความสว่างและสีที่สม่ำเสมอทั้งจอ
- OLED แต่ละดวงปล่อยสีได้ค่อนข้างแม่นยำ แต่ LED ไม่เป็นเช่นนั้น ความต่างเพียงเล็กน้อยในคุณสมบัติทางกายภาพของชิป LED ก็ทำให้ความยาวคลื่นของแสงที่ปล่อยออกมาต่างกันอย่างเห็นได้ชัด
- ผู้ผลิตแก้ปัญหานี้มาโดยการทดสอบชิปหลายพันชิ้น จากนั้นจัดกลุ่มตามความยาวคลื่นที่ใกล้เคียงกัน และคัดทิ้งชิ้นที่ไม่อยู่ในช่วงที่ต้องการ
- นี่เป็นหนึ่งในเหตุผลที่หน้าจอ LED มีราคาแพง เพราะ LED จำนวนมากที่ใช้ในการผลิตต้องถูกทิ้ง
- แต่แนวทางนี้ใช้กับ microLED ไม่ได้ เนื่องจากชิปขนาดเล็กทดสอบได้ยาก และหากต้องทิ้งจำนวนมาก ต้นทุนจะพุ่งสูงอย่างมหาศาล
- ผู้ผลิตจึงทดสอบความสม่ำเสมอของจอ microLED หลังประกอบเสร็จ แล้วปรับกระแสไฟที่ป้อนให้แต่ละ subpixel เพื่อชดเชยให้สีและความสว่างสม่ำเสมอทั่วทั้งจอ
- กระบวนการปรับเทียบนี้รวมถึงการสแกนภาพบนแผง แล้วตั้งโปรแกรมวงจรควบคุมใหม่ ซึ่งบางครั้งอาจต้องทำซ้ำหลายพันรอบ
- ยังมีปัญหาเรื่องการประกอบแผงอีกด้วย ชิป microLED 25 ล้านชิ้นที่ประกอบกันเป็นจอ 4K ต้องถูกวางในตำแหน่งอย่างแม่นยำ และเชื่อมต่อกับจุดสัมผัสไฟฟ้าที่ถูกต้อง
- ชิป LED ถูกสร้างบน sapphire wafer โดยแต่ละเวเฟอร์จะมีชิปเพียงสีเดียว
- ชิปเหล่านี้จะถูกย้ายจากเวเฟอร์ไปยังตัวพาหะเพื่อยึดชั่วคราว ก่อนนำไปติดตั้งบน backplane ของแผง
- PlayNitride บริษัท microLED จากไต้หวัน ได้พัฒนากระบวนการสร้างไทล์ขนาดใหญ่ที่จัดวางชิปด้วยความคลาดเคลื่อนต่ำกว่า 2μm และมีกระบวนการวางตำแหน่งชิปขนาดเล็กที่มี yield มากกว่า 99.9%
- แต่แม้จะมี yield 99.9% ก็ยังคาดว่าจะมี subpixel เสียราว 25,000 จุดในจอ 4K
- ชิปอาจวางผิดตำแหน่งจนไม่เกิดการสัมผัสทางไฟฟ้า อาจวางชิปสีผิดลงในแพตเทิร์น หรือชิป subpixel เองอาจมีปัญหา
- แม้จะพอซ่อมข้อบกพร่องเหล่านี้ได้บ้าง แต่ก็ยิ่งเพิ่มต้นทุนที่สูงอยู่แล้วให้สูงขึ้นไปอีก
การใช้งานจริงของจอโปร่งใส
- นอกจาก Samsung และ LG แล้ว บริษัทอื่น ๆ ก็ได้นำเสนอแผงโปร่งใสในช่วงหลังเช่นกัน
- จอโปร่งใสแบบไทล์ขนาด 60 นิ้วของ AUO ได้รับรางวัล People’s Choice ในหมวดเทคโนโลยี microLED จากงาน SID Display Week ที่ซานโฮเซในเดือนพฤษภาคม
- BOE ของจีนได้สาธิตจอ Transparent OLED ขนาด 49 นิ้วในงาน CES 2024
- สิ่งที่จอโปร่งใสเหล่านี้มีเหมือนกันคือทั้งหมดน่าจะมีราคาสูงมาก
- มีเพียงจอ Transparent OLED ของ LG เท่านั้นที่ประกาศเป็นผลิตภัณฑ์เชิงพาณิชย์ แต่ยังไม่เปิดเผยราคาและวันวางจำหน่าย
- อย่างไรก็ตาม เมื่อดูจากเวอร์ชันไม่โปร่งใสที่มีราคาแพงอยู่แล้ว ก็ไม่ยากที่จะคาดเดาราคา โดยทีวี OLED ระดับเรือธงขนาด 77 นิ้วของ LG มีราคา $4,500
- ด้วยการต่อไทล์แบบไร้รอยต่อ จอ transparent microLED จึงสามารถมีขนาดใหญ่กว่า OLED ได้ แต่ต้นทุนการผลิตก็สูงกว่ามากเช่นกัน
- สิ่งนี้สะท้อนในราคา ตัวอย่างเช่น ทีวี microLED แบบไม่โปร่งใสขนาด 114 นิ้วของ Samsung ขายที่ $150,000 และคาดว่ารุ่นโปร่งใสจะแพงกว่านั้น
- เมื่อเห็นราคาลักษณะนี้ ก็อดตั้งคำถามไม่ได้ว่าการใช้งานจริงของจอโปร่งใสคืออะไร
- ราคาสูงเกินกว่าจะกลายเป็นทีวีห้องนั่งเล่นได้ง่าย ๆ และปัญหาก็ไม่ได้มีแค่เรื่องราคา
- เวลาดูหนังคงไม่มีใครอยากเห็นชั้นหนังสือด้านหลังทะลุผ่านภาพเข้ามา
- ด้วยเหตุนี้ ทีวี Transparent OLED ที่ LG สาธิตใน CES 2024 จึงมี "contrast layer" ที่เป็นผ้าสีดำสำหรับปิดด้านหลังจอเมื่อจำเป็น
- จอโปร่งใสอาจนำไปใช้กับเดสก์ท็อปได้ เพราะแทนที่จะมองทะลุผ่าน ก็สามารถวางกล้องไว้ด้านหลังและจับภาพได้ขณะมองหน้าจอโดยตรง
- สิ่งนี้อาจช่วยให้สบตาระหว่างการคุยผ่าน Zoom ได้
- บริษัทชื่อ Veeo ได้สาธิตต้นแบบผลิตภัณฑ์ลักษณะนี้ในงาน CES 2024 และวางแผนเปิดตัวรุ่น 30 นิ้วในราคา $3,000 และรุ่น 55 นิ้วในราคา $8,500 ภายในปลายปีนี้
- ผลิตภัณฑ์ของ Veeo ใช้เทคโนโลยี Transparent OLED ของ LG
- ปัจจุบันหน้าจอโปร่งใสถูกใช้งานแล้วในด้านป้าย signage และจอข้อมูลสาธารณะ
- LG ได้ติดตั้งแผง Transparent OLED ขนาด 55 นิ้วบนหน้าต่างของ GTX รถไฟใต้ดินความเร็วสูงสายใหม่ในกรุงโซล
- ผู้โดยสารสามารถดูแผนที่และข้อมูลบนจอนี้ได้ และเมื่อจำเป็นก็ทำให้โปร่งใสเพื่อมองเห็นทิวทัศน์ภายนอกได้
- แผงโปร่งใสของ LG ยังถูกใช้ในต้นแบบรถขุด E35e ของ Doosan Bobcat ด้วย
- จอสัมผัสนี้ทำหน้าที่เป็นกระจกหน้าหรือกระจกข้างของผู้ปฏิบัติงาน พร้อมแสดงข้อมูลเครื่องจักรที่สำคัญ หรือวิดีโอสดจากกล้องที่ติดตั้งบนรถ
- จอโปร่งใสลักษณะนี้สามารถทำหน้าที่คล้าย head-up display บนกระจกหน้าของอากาศยานบางประเภทได้
- ดังนั้น แม้จอโปร่งใสขนาดใหญ่จะน่าประทับใจ แต่ในระยะแรกมีแนวโน้มว่าจะถูกพบเห็นในฐานะจอสำหรับผู้ควบคุมเครื่องจักร ความบันเทิงสาธารณะ ป้ายค้าปลีก และกระจกหน้ารถ มากกว่าการเป็นทีวีในบ้าน
- หากผู้ใช้งานกลุ่มแรกช่วยรับภาระต้นทุนการพัฒนากระบวนการผลิตจำนวนมาก ราคาอาจลดลงได้
- แต่ถึงแม้ต้นทุนจะลงมาสู่ระดับสมเหตุสมผลแล้ว ก็ยังต้องรอดูว่าผู้บริโภคทั่วไปต้องการทีวีโปร่งใสไว้ในบ้านจริงหรือไม่
ความเห็นของ GN⁺
- เทคโนโลยีจอโปร่งใสเป็นเทคโนโลยีที่น่าสนใจและให้ภาพอนาคตอย่างชัดเจน แต่ในแง่การใช้งานจริงยังมีคำถามอยู่มาก
- ตลาดจอแสดงผลแข่งขันกันดุเดือดอยู่แล้วระหว่าง OLED และ microLED และตอนนี้ก็มีองค์ประกอบใหม่คือความโปร่งใสเข้ามาเพิ่มอีก ทำให้คาดเดายากว่าเทคโนโลยีใดจะเป็นผู้นำตลาด
- ความท้าทายใหญ่ที่สุดของจอโปร่งใสคือราคาที่สูง ซึ่งเชื่อมโยงโดยตรงกับต้นทุนการผลิต ทำให้ในระยะสั้นยังยากจะเข้าถึงตลาดมวลชน
- อีกประเด็นหนึ่งคือขอบเขตการใช้งานจริงของจอโปร่งใส แม้จะน่าประทับใจในฐานะเดโมเทคโนโลยี แต่ก็ยังน่าสงสัยว่าเป็นฟังก์ชันที่จำเป็นในชีวิตประจำวันหรือไม่
- เมื่อมองจากทิศทางการพัฒนาเทคโนโลยี จอโปร่งใสอาจกลายเป็นเทรนด์อนาคตได้ แต่คาดว่ายังต้องใช้เวลาอีกมากกว่าจะไปถึงการใช้งานเชิงพาณิชย์อย่างกว้างขวาง
- มีความเป็นไปได้สูงที่เทคโนโลยีจอโปร่งใสจะถูกนำไปใช้ก่อนในวัตถุประสงค์เฉพาะ เช่น ภาคอุตสาหกรรมหรือพื้นที่เชิงพาณิชย์ มากกว่าภายในบ้านทั่วไป
- การใช้งานในยานยนต์หรืออากาศยานก็น่าจับตา และหากผสานกับเทคโนโลยี AR/VR ก็อาจสร้าง synergy ที่มากยิ่งขึ้น
- สำหรับตลาดทีวี ปัจจัยอย่างคุณภาพภาพ ความละเอียด และขนาดหน้าจอ น่าจะยังสำคัญกว่าความโปร่งใส ทำให้ทีวีใสมีแนวโน้มยากที่จะกลายเป็นกระแสหลัก
- อย่างไรก็ตาม การที่จอโปร่งใสได้รับความสนใจในฐานะจอรุ่นถัดไป อาจยิ่งเร่งการพัฒนาเทคโนโลยีจออย่าง OLED และ microLED ให้ก้าวเร็วขึ้น
- โดยเฉพาะในอุปกรณ์สวมใส่อย่างแว่น AR หรืออุปกรณ์ Internet of Things (IoT) ศักยภาพของจอโปร่งใสอาจฉายแววได้อย่างเด่นชัด
1 ความคิดเห็น
ความเห็นจาก Hacker News