จากจอ LED สู่ Metasurface ที่ประหยัดพลังงานและคมชัดขึ้น 10 เท่า
จอแสดงผลถือเป็นหนึ่งในเทคโนโลยีสำคัญที่เราใช้งานในปัจจุบัน คุณภาพการแสดงผลของจอมีผลต่อการใช้งานโดยตรงนี่จึงเป็นส่วนที่ได้รับความสนใจ ล่าสุดเทคโนโลยีนี้กำลังเกิดการพัฒนาก้าวกระโดด กับจอชนิดใหม่ที่ประหยัดพลังงานและคมชัดกว่าเดิม 10 เท่า
หน้าจอแสดงผลถือเป็นหนึ่งในสิ่งที่อยู่คู่กับชีวิตประจำวันของคนจำนวนมาก ไม่ว่าจะเป็นโทรทัศน์, สมาร์ทโฟน, แท็บเล็ต และจอแสดงผลอีกนานาชนิด โดยมากอาจใช้งานเป็นจอ LED บางส่วนที่ทันสมัยขึ้นมาหน่อยก็ได้รับการพัฒนาให้กลายเป็นจอ OLED ใช้งานแพร่หลายกันทั่วไป
เทคโนโลยีเหล่านี้ถูกนำมาใช้งานทดแทนจอ LCD รุ่นเก่า ด้วยคุณสมบัติในด้านการแสดงผลที่มีความคมชัดสูงอีกทั้งยังประหยัดพลังงานกว่า ทำให้จอ LED ครองคลาดใช้งานตามผลิตภัณฑ์ทั่วไป แต่ล่าสุดดูท่าจะถึงคราวการถูกแทนที่ของจอ LED เมื่อมีการคิดค้นจอชนิดใหม่ที่ประสิทธิภาพสูงกว่าเดิมไม่เห็นฝุ่น
กระนั้นเราคงต้องอธิบายเพิ่มเติมกันสักนิดว่า เหตุใดจอทั้งชนิดนี้จึงได้รับความนิยมแพร่หลายในปัจจุบัน
LED จอยอดนิยมที่กำลังจะกลายเป็นของตกยุค
พื้นฐานของจอ LED หรือ Light Emitting Diode มีรูปแบบการทำงานไม่แตกต่างจากจอ LCD รุ่นเก่ามากนัก อาศัยหลอดไฟด้านหลังจอฉายแสงออกไปยังผลึกคริสตัลกึ่งของเหลวออกสู่เฉดสีต่างๆ จากนั้นจึงฉายออกสู่พิกเซลบนหน้าจอแสดงผลออกมาเป็นภาพคมชัดตามขีดความสามารถของอุปกรณ์
คุณสมบัติเด่นของจอ LED ที่ทำให้ได้รับความนิยมแพร่หลายคือ การแสดงสีสันออกมาได้สมจริงกว่าเทคโนโลยีจอ LCD ด้วยการเปลี่ยนผ่านจากจอผลึกเหลวมาเป็นคริสตัลสี ช่วยให้จอ LED สามารถแสดงภาพสีออกมาได้สมจริงเป็นธรรมชาติ ประกอบกับหลอด LED ที่เป็นแหล่งกำเนิดแสงบนหน้าจอกินพลังงานน้อยกว่าหลอดฟูลออเรสเซนต์รุ่นเก่าอย่างชัดเจน ช่วยประหยัดค่าใช้จ่ายด้านพลังงานลงได้มาก
จุดเด่นอีกด้านของจอ LED คือการถูกออกแบบให้มีความทนทานรองรับการใช้งานได้หลากหลายรูปแบบ สามารถกันแดดและน้ำได้ในระดับหนึ่ง นั่นทำให้เป็นจอที่ได้รับความนิยมในการติดตามที่สาธารณะและใช้ในการโฆษณาประชาสัมพันธ์กลางแจ้ง
นอกจากจอ LED ที่เราใช้งานกันทั่วไปยังได้รับการพัฒนาสู่หน้าจอ OLED หรือ Organic Light Emitting Diodes ที่ถูกใช้งานในไอโฟนทั้งหลาย มีจุดเด่นที่ได้รับการพัฒนาเพิ่มคือ หน้าจอสามารถเปล่งแสงได้ด้วยตัวเองจึงไม่ต้องพึ่งพาหลอดไฟส่องจากด้านหลัง ช่วยให้มีความคมชัดและสีสันสดใสชัดเจนกว่าจอ LED ทั่วไป โดยเฉพาะการแสดงผลสีดำซึ่งไม่มีอาการสีรั่วที่เกิดกับจอ LCD และ LED อีกต่อไป
อีกทั้งจอ OLED เป็นจอภาพที่มีลักษณะคล้ายแผ่นฟิล์ม ทำให้สามารถดัดแปลงจอให้มีรูปทรงอื่นหรืองอตามต้องการได้ เพิ่มลูกเล่นในการนำเสนอให้แก่จอภาพได้มาก ถือเป็นการรวมเอาข้อดีของจอ LED ที่ประหยัดพลังงาน และจอ Plasma ที่มีความคมชัดสูงแต่กินพลังงานเข้าด้วยกัน
แต่ล่าสุดทุกอย่างอาจเปลี่ยนไปจากการมาถึงของจอรุ่นใหม่ที่ทรงประสิทธิภาพยิ่งกว่าเดิม
จอ Metasurface อนาคตแห่งการฉายภาพ
ผลงานนี้เป็นของทีมวิจัยจาก Australian National University, Australian National University และ University of New South Wales Canberra พวกเขาต่างมองว่าจอ LED แบบเดิมกำลังมาถึงทางตัน และไม่สามารถสร้างความเปลี่ยนแปลงต่อวงการได้อีก จึงเริ่มทำการคิดค้นเทคโนโลยีจอฉายภาพรูปแบบใหม่
เทคโนโลยีที่พวกเขาคิดค้นขึ้นนี้ได้รับการตั้งชื่อว่า Metasurface ได้สร้างหน้าจอชนิดใหม่ด้วยวัสดุจาก ซิลิคอน ที่ถูกปรับปรุงให้มีคุณสมบัติในการปรับและกระเจิงแสงโดยเฉพาะ มีคุณสมบัติในการส่องแสงความละเอียดสูงออกมาได้โดยตรง โดยไม่จำเป็นต้องอาศัยตัวกรองเพื่อทำให้เป็นภาพที่กำหนดแบบจอ LCD และ LED อีกต่อไป
ด้วยคุณสมบัตินี้ของ Metasurface ที่สามารถเปล่งแสงได้เองเราจึงไม่ต้องอาศัยหลอดไฟแบบเดิม นอกจากนี้ยังช่วยลดอัตราการใช้พลังงาน ด้วยเราไม่จำเป็นต้องฉายออกมาแล้วค่อยอาศัยตัวกรองเป็นภาพตามที่แสดงผล แต่จอจะใช้พลังงานอย่างเหมาะสมต่อการฉายภาพในแต่ละครั้ง ทำให้จอชนิดนี้มีอัตราการใช้พลังงานน้อยกว่าจอ LED ถึง 50%
ไม่หมดเพียงเท่านั้นด้วยการออกแบบทางวิศวกรรมรูปแบบใหม่ ช่วยให้จอชนิดนี้มีความบางกว่าจอ LCD นับร้อยเท่า อีกทั้งยังแสดงผลออกมาคมชัดมีความละเอียดสูงกว่าจอ LED ที่ใช้งานในปัจจุบันนับ 10 เท่า และมีอัตราการรีเฟรชเรทสูงกว่าค่าเฉลี่ยในการตอบสนองของมนุษย์มากถึง 20 เท่า
ข้อดีอีกประการของจอชนิดใหม่ที่พวกเขาคิดค้นคือ ต้นทุนการผลิตจอชนิดนี้ไม่ได้สูงนัก ซิลิคอนไม่ได้เป็นแร่หายากแต่เป็นแร่ที่มีใช้ทั่วไปในอุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์ซึ่งเรามีความรู้ความเช้าใจในการใช้งาน มีอายุการใช้งานยาวนาน อีกทั้งด้วยคุณสมบัติพื้นฐานใกล้เคียงกับจอชนิดเดิม ทำให้จอชนิดนี้สามารถเข้าสู่สายการผลิตทันทีโดยไม่ต้องลงทุนเพิ่มเติม
ทีมวิจัยให้ความเห็นไว้ว่า การคิดค้นเทคโนโลยีนี้จะช่วยให้ทุกคนสามารถเข้าถึงจอแสดงผลคุณภาพสูงได้ในราคาย่อมเยา และด้วยประสิทธิภาพของจอ Metasurface ทิ้งห่างเทคโนโลยีเดิมไม่เห็นฝุ่น พวกเขาจึงคาดหวังว่าเมื่อถึงเวลาที่จอของพวกเขาวางจำหน่าย ก็ถึงคราวต้องโละจอรุ่นเก่าที่มีอยู่ออกจากท้องตลาด ซึ่งจะช่วยประหยัดพลังงานที่ใช้ทั้งภายในครัวเรือนและอาคารสำนักงานอีกมาก
ปัจจุบันพวกเขากำลังอยู่ในขั้นตอนระหว่างการพัฒนาจอต้นแบบขนาดใหญ่ โดยตั้งเป้าว่าจะสร้างให้สำเร็จภายในระยะเวลา 5 ปี จากนั้นเมื่อประสบความสำเร็จจะร่วมพัฒนาผลิตภัณฑ์ นำเอาเทคโนโลยีนี้มาใช้งานและวางจำหน่ายไปทั่วโลกโดยตั้งเป้าไว้ภายในระยะเวลา 10 ปีข้างหน้า
แน่นอนเมื่อคำนึงจากระยะเวลานี่อาจเป็นเทคโนโลยีที่กินเวลานานจนเราต้องอดใจรอไปบ้าง แต่เมื่อดูจากแนวโน้มเทคโนโลยีเป็นไปได้สูงว่า จอ Metasurface อาจช่วยยกระดับจอแสดงผลที่พวกเรากำลังใช้กัน รวมถึงช่วยลดอัตราการใช้พลังงานที่ถือเป็นประเด็นสำคัญในอุปกรณ์หลายประเภทก็เป็นได้
ที่มา
https://www.modify.in.th/13661
https://www.mercular.com/review-article/what-is-led-screen-and-lcd-oled-qled
https://www.lcdtvthailand.com/article/what_is_oledtv_vs_ledtv/
https://newatlas.com/electronics/electrically-programmable-silicon-metasurfaces/