امروزه فناوری او ال ای دی در طیف وسیعی از دستگاه‌ها با قیمت‌های مختلف در دسترس کاربران قرار دارد اما سوال اصلی این است که تکنولوژی بعدی نمایشگر‌ها چه خواهد بود. از تکنولوژی می‌کرو ال ای دی به عنوان یکی از انقلاب‌های آینده نام برده می‌شود اما پیش‌بینی می‌شود تا دهه بعد به صورت عمومی در دسترس نباشد. در همین حال کوانتوم دات‌ها با وجود در فناوری کیو دل (QDEL) می‌توانند نگرانی‌های کاربران درباره کیفیت تصویر و طول عمر را برطرف کنند.
فناوری QDEL چیست؟
این فناوری با نام‌های مختلفی چون کیو ال ای دی، کیو دی ال ای دی و ای ال کیو دی شناخته می‌شود و شرکت نانوسیس آن را نانو ال ای دی می‌نامد. اگرچه سازندگان سال ۲۰۲۶ را برای تجاری‌سازی در نظر دارند اما با توجه به نمونه‌های اولیه محدود، دستیابی به این بازه زمانی چالش‌برانگیز است. دیوید هسیه، مدیر ارشد تحقیقات نمایشگر‌ها در امدیا انتظار دارد کیو دل بیش‌ترین تأثیر را بر تلویزیون‌ها، مانیتور‌ها و صنعت خودرویی بگذارد. جف یورک، معاون بازاریابی نانوسیس پیش‌بینی می‌کند محصولات کیو دل با بهره‌گیری از فوتولیتوگرافی به بازار عرضه شوند.
بدون وجود نور پس‌زمینه
نمایشگر‌های او ال ای دی امروزی از مواد مختلف برای فراهم کردن نور پس‌زمینه استفاده می‌کنند و کیو دی او ال ای دی به طور خاص از کوانتوم دات‌ها برای تبدیل نور به رنگ بهره می‌برد. در کیو ال ای دی تنها منبع نور، نور سفید پس‌زمینه است اما نمایشگر‌های کیو دل با اعمال مستقیم برق به کوانتوم دات‌ها، نور را تولید می‌کنند. در واقع این فناوری با به‌کارگیری لایه‌ای از کوانتوم دات‌ها بین آند و کاتد، انتقال جریان الک‌تریسیته را تسهیل می‌کند.
صفحه‌نمایش‌های کیو دل دارای پیکسل‌هایی هستند که هر کدام از دو ساب‌پیکسل کوانتوم دات قرمز و سبز بهره‌مندند و در مقایسه با کیو ال ای دی و کیو دی او ال ای دی، ساختاری متفاوت دارند. یورک می‌گوید کارکرد لایه بیرونی باید دگرگون شود تا با معماری‌های نمایشگر سازگار گردد.
از آنجا که پیکسل‌های کیو دل نور مورد نیاز را تولید کرده و می‌توانند به طور کامل خاموش شوند، سیاهی عمیق و کنتراست بالا را همانند او ال ای دی ارائه می‌دهند. به دلیل وجود کوانتوم دات‌ها با دید مستقیم، این نمایشگر‌ها طیف رنگی وسیع‌تری را ارایه می‌دهند. همچنین با داشتن لایه‌ها و قطعات کمتر، امکان ساخت ارزان‌تر، ماندگار‌تر و نازک‌تر را فراهم می‌آورند.
فناوری QDEL در واقعیت
برخی سازندگان در سال‌های اخیر نمونه‌هایی از نمایشگر‌های کیو دل را به نمایش گذاشته‌اند که آخرین مورد در نمایشگاه سی ای اس (CES) توسط شرکت شارپ بود. نمونه اول با ابعاد ۱۲.۳ اینچ و رزولوشن ۷۲۰ پیکسل و مدل دوم مناسب برای مانیتور‌ها طراحی شده بود. پیشرفت بزرگ این نمونه‌ها، ساخت در فشار جوی بالا و بدون اتاق خلأ بود که نقش مهمی در کاهش هزینه‌ها دارد.
مزیت‌های QDEL
کوانتوم دات‌ها پیش از این در نمایشگر‌های او ال ای دی، ال سی دی و ال ای دی به کار رفته‌اند و عملکرد قابل قبولشان انگیزه ادامه این فناوری بوده است. طرفداران کیو دل ادعا می‌کنند این فناوری مصرف انرژی کمتر و روشنایی بیش‌تر در مقایسه با او ال ای دی را فراهم می‌کند. برخی امیدوارند کیو دل روزی جانشین او ال ای دی شود و ویژگی‌های گسترده‌تری در اختیار کاربران بگذارد.
این نمایشگر‌ها به نظر می‌رسد در مقایسه با او ال ای دی عمر طولانی‌تری دارند، زیرا در برابر مواد آلی واکنش نشان نمی‌دهند و در برابر سوختگی مقاوم‌اند. پژوهشگران تحقیقات را ادامه می‌دهند تا اطمینان حاصل کنند کوانتوم دات‌های آبی و سبز برای زمان کافی فعال بمانند تا دستگاه‌ی مصرف‌کننده بدون کادمیوم به مرحله تولید برسد.
برخی معتقدند عمر کیو دل می‌تواند روزی با ال سی دی و ال ای دی هم‌سطح شود و از او ال ای دی هم بیش‌تر باشد. یورک می‌گوید نانوسیس معتقد است کوانتوم دات‌های آبی می‌توانند برای دستیابی به عمر و راندمان بالا در کیو دل توسعه یابند. امواج با طول موج کوتاه‌تر (مانند آبی) پرانرژی‌اند و انرژی بالا برای تولید آن‌ها می‌تواند به مواد آسیب بزند که یکی از دلایل عمر کوتاه‌تر او ال ای دی‌های آبی است.
عمر کوانتوم دات‌های آبی بدون کادمیوم برای ساخت نمایشگر‌های مقاوم تجاری کوتاه بوده است. داده‌های ۲۰۲۱ نانوسیس عمر حدود ۱۰ هزار ساعته را گزارش داد که تقریبا ۱۰۰ برابر کمتر از حداقل مورد نیاز بود. با این حال در سال‌های اخیر طول عمر به طور چشمگیری بهبود یافته و شرکت‌های پیشرو نتایج موفقیت‌آمیزی گزارش کرده‌اند.
سرنوشت می‌کرو ال ای دی‌ها
می‌کرو ال ای دی‌ها مشابه او ال ای دی از پیکسل‌های جداگانه برای کنتراست بالا استفاده می‌کنند، در برابر سوختگی مقاوم‌اند و روشنایی بیش‌تری دارند. در حال حاضر این فناوری در نمایشگر‌های مختلف به کار رفته اما چالش‌های هزینه برای تلویزیون‌های کوچک‌تر مانع دسترسی عموم شده است. به نظر می‌رسد کیو دل با هزینه تولید کمتر در دسترس عموم قرار گیرد.
تکنولوژی کیو دل با بهره‌گیری از امکانات مورد نیاز برای نمایشگر‌های ال ای دی قابل تولید است. اگرچه هر دو از مواد نیمه‌رسانای بلوری معدنی استفاده می‌کنند، نوع پردازش آن‌ها باعث تفاوت عملکرد می‌شود. متخصصان انتظار کیفیتی مشابه می‌کرو ال ای دی با طیف رنگی وسیع‌تر دارند. اریک ویری می‌گوید کیو دل خلوص رنگی بهتری نسبت به کیو ال ای دی ارائه خواهد داد.
برخی با توجه به چالش‌های می‌کرو ال ای دی، معتقدند کیو دل می‌تواند جایگاه مناسبی در بازار یابد. اپل به دلیل هزینه بالا و چالش‌های تولید، از می‌کرو ال ای دی در ساعت‌ها و احتمالا سایر محصولات استفاده نخواهد کرد و ترجیح او ال ای دی را می‌دهد. در حالی که شرکت‌های کره‌ای برنامه‌ریزی اختصاصی برای می‌کرو ال ای دی در تلویزیون‌های آینده دارند.
وجود همزمان QDEL، می‌کرو ال ای دی و OLED در بازار
می‌توان پیش‌بینی کرد حضور همزمان این سه فناوری رقابت را در میان تکنولوژی‌های نمایشگر تشدید کند. ریک ویری می‌گوید کیو دل با کاهش هزینه تولید می‌تواند در ساخت تلویزیون‌ها از او ال ای دی پیشی بگیرد، هرچند بهبود روشنایی و کاهش خطر سوختگی او ال ای دی را همچنان گزینه جدی نگه می‌دارد. ویری معتقد است کیو دل مسیری نسبتا آسان‌تر (با توجه به هزینه و فرآیند تولید) نسبت به می‌کرو ال ای دی طی می‌کند و به گزینه اول سازندگان تبدیل شود. اگرچه استفاده در تلویزیون‌ها، تبلت‌ها و لپ‌تاپ‌ها راحت‌تر است، اما حضور در تلفن‌های هوشمند به دلیل چگالی پیکسل بالا و فرآیند چاپ، کمی دور از دسترس به نظر می‌رسد و سازندگان او ال ای دی را ترجیح می‌دهند.
علاوه بر این یورک اظهار داشت می‌کرو ال ای دی و نانو ال ای دی به دلیل روشنایی بیش‌تر و مقاومت بالا‌تر، به مرور در جایگاه بالا‌تری نسبت به او ال ای دی قرار می‌گیرند. در نهایت تولید و هزینه است که پیروزی این فناوری‌ها در بازار را تعیین خواهد کرد.
تولید آسان‌تر نمایشگر‌های QDEL در مقایسه با می‌کرو ال ای دی
در فرآیند ساخت می‌کرو ال ای دی، تراشه‌ها روی وافر‌های نیمه‌رسانا رشد کرده و از طریق پردازش‌های متعدد به زیرمجموعه‌ها منتقل می‌شوند. دستیابی به راه‌حل‌های تولید سریع با هزینه منطقی، چالشی است که حل آن دسترسی عموم را ممکن می‌سازد. از سوی دیگر کیو دل به احتمال زیاد با بهره‌گیری از فوتولیتوگرافی (که در تولید ال ای دی و ال سی دی رایج است) تولید خواهد شد که نتیجه ساخت راحت‌تر و دسترسی بیش‌تر عموم به این فناوری در دستگاه‌های گوناگون خواهد بود.
یورک در مورد پردازش کوانتوم دات‌ها گفت کوانتوم دات‌ها در نانو ال ای دی از طریق یک فرآیند محلول‌سازی پردازش می‌شوند که امکان ساخت نیمه‌رسانا‌ها در مقیاس بزرگ و با تجهیزات شیمیایی را فراهم می‌آورد. این روش هزینه تولید را نسبت به کارخانجات سنتی تا حد قابل توجه‌ی کاهش می‌دهد. کوانتوم دات‌های تولیدی می‌توانند به اشکال دیگری چون جوهر یا فتورزیست‌ها (ترکیباتی که حلالیتشان تحت تأثیر اشعه ماوراء بنفش دگرگون می‌شود) در بیایند تا از طریق راه‌حل‌هایی چون چاپ جوهری و فوتولیتوگرافی به کار روند.
یورک و همکارانش در نانوسیس خود را برای عرضه تجاری این فناوری در سال ۲۰۲۶ آماده می‌کنند؛ با این حال زمان دسترسی عمومی به کیو دل، به سازندگان و تاریخ عرضه محصولات آن‌ها بستگی دارد. اگرچه اکنون متخصصان روی بهینه‌سازی او ال ای دی کار می‌کنند، اما انتظار داریم در سال‌های آینده نمایشگر‌های بهتر و باکیفیت‌تری با کیو دل ببینیم.