مزایا و معایب انواع صفحه نمایش گوشی‌های هوشمند

با ظهور فناوری‌های جدید صفحه نمایش و وجود نمونه‌هایی مثل IPS LCD ، LTPS LCD و AMOLED‌ در گوشی‌های موبایل، برگزیدن برای کاربران مشکل شده است. در این مطلب سعی داریم با زبانی ساده به معرفی این صفحات نمایش و حل مشکلات سخت افزار موبایل بپردازیم.

دنیای گوشی‌های هوشمند در طی سال‌های اخیر با تغییر و تحولات گوناگونی به اتفاق بوده است و گواه رونمایی از نوآوری‌های جدیدی در این حوزه بوده‌ایم که می‌توان هرکدام را یک انقلاب به حساب آورد. بی گمان یگانه از این نوآوری‌ها، شناسایی نسل‌های مختلفی از پنل‌های نمایش بوده که موجب شده است این روزها تصاویر با کیفیت و با وضوح بسیار نکویی از گوشی‌های هوشمند به نمایش درآید. از جانب دیگر با بررسی شرکت‌های تولید کننده گوشی‌های هوشمند، به راحتی می‌توان متوجه شد که کل آن‌ها تمرکز ویژه‌ای بر روی این تقسیم دارند و در سعی هستند که محصولات خود را به بهترین نوع از صفحات نمایش مجهز کنند؛ لغایت جایی که حتی اپل ناچار می‌شود برای تولید نسل جدید از محصولات خود به سراغ رقیب دیرینه‌ای همانند سامسونگ برود.

صفحات نمایش به عنوان یک رابط بین دستگاه و کاربران عمل می‌کنند و هم الان به عنوان یکتا از مهم‌ترین و حیاتی‌ترین تکه ها از دستگاه‌های هوشمندی همانند تبلت‌ها، گوشی‌های هوشمند و کامپیوترهای خانگی شناخته می‌شوند؛ چرا که حاصل عملکرد کل دستگاه بر روی این جزء سخت‌افزاری به نمایش در می‌آید و انتقال دستورات نیز از طریق این تقسیم به دستگاه منتقل می‌شود.

در حال حاضر رده‌های گوناگونی از صفحات نمایش در گوشی‌های هوشمند باره بهره‌گیری قرار می‌گیرند که هرکدام بر دیگری مزایا و معایبی دارند. ویژگی‌هایی نظیر وضوح، کنتراست، گستره گوشه دید، عملکرد در پایین نور آفتاب، میزان روشنایی، قابلیت فرآوری رنگ‌های طبیعی و حتی میزان مصرف انرژی، کاملاً به گونه پنل‌های انتخاب شده در گوشی‌های هوشمند وابسته است.

در حالی که سامسونگ، بزرگ‌ترین فرآوری کننده گوشی‌های هوشمند در دنیا، این ایام از نمایشگرهای AMOLED در محصولات بالارده و پرچمدار خویش استفاده می‌کند؛ ال‌جی کماکان به تجهیز محصولات جدید خویش به نمایشگرهای IPS LCD مشغول است و بسیاری از دیگر کمپانی‌ها نیز گونه دیگری از پنل‌های نمایش با عنوان LTPS LCD را به شغل می‌گیرند. ولی آنچه در این وسط قابل پروا است، مزایا و معایب هرکدام از این نمایشگرها بر دیگری است.

آیا استفاده از نمایشگرهای AMOLED در گوشی‌های بالارده و گران قیمت گلکسی اس و گلکسی نوت بر نمایشگرهای موجود در گوشی‌های ال‌جی و هواوی مزیتی دارد؟ منظور داریم در پایین با رسیدگی انواع فناوری‌های قابل بهره‌گیری در صفحات نمایش، به این سوالات استجابت دهیم.

صفحه نمایش LCD

---

Liquid Crystal Display یا LCD تکنولوژی است که صفحات نمایش باریک و ناچیز ضخامت را به دنیای گوشی‌‌های هوشمند آورد. در توصیف بهتر، این تکنولوژی سبب شد که امکان فرآوری گوشی‌های هوشمند معاصر که ضخامت ناچیزی دارند شدنی شود. نمایشگرهای LCD حائز مصرف انرژی بهینه‌ای هستند و طبق پدیده «سد نور» کار می‌کنند. کریستال مایع در این نمایشگرها از نوعی نور بعد مقوله که می‌تواند توسط یک LED یا یک بازتاب کننده تامین شود برخوردار است و با به کارگیری آن، تصویر را در معرض دید کاربران پیمان می‌دهد.

صفحه نمایش LCD به دو نوع اصلی بخش می‌شود؛ صفحات از نوع ماتریس منفعل یا پسیو (Passive Matrix) و صفحات Thin Film Transistor که با عنوان TFT نیز نزد کاربران شناخته می‌شوند. نمایشگرهای LCD با ماتریس منفعل (پسیو) نسبت به صفحات TFT، میزان انرژی اکثریت مصرف می‌کنند.

نور پس زمینه صفحات LCD بدست یک منبع نوری پلاریزه تامین می‌شود؛ به این صورت که روشنایی از چند فیلتر عمودی و افقی عبور کرده و میزان نور مربوط به هر پیکسل از نمایشگر را مشخص می‌کند. اگرچه به کارگیری نور پس‌زمینه در این نمایشگرها سبب می‌شود که آن‌ها و گوشی‌های هوشمند فرآوری شده توسط آ‌ن‌ها، ضخامت بیشتری داشته باشند اما این سوژه سبب می‌شود که رنگ‌ها و عکس ها نمایش داده شده طبیعی‌تر و واضح‌تر باشد.

اگرچه نمایشگرهای TFT LCD حائز وضوح و کیفیت تصویر بسیار نکوداشتن هستند اما زاویه‌ دیدن کم، یگانه از مهم‌ترین معایب آن‌ها است. این جستار سبب می‌شود در هنگامی که در ذیل نور خورشید یا از زوایای کناری به این نمایشگر نگاه می‌کنیم، تصاویر را مات و فاقد رنگ ببینیم. به همین علت گفته می‌شود که بهترین زاویه دید برای مشاهده تصاویر بر روی این نمایشگرها، زاویه مقابل است. نمایشگرهای TFT در حال آماده منسوخ شده‌اند و کمتر گوشی‌ هوشمندی از آن‌ها برخوردار است. این نمایشگرها در گذشته در گوشی‌های زیر ردیف و ارزان قیمت باره کاربرد تولید کنندگان قرار می‌گرفتند؛ اما با تفریق خرج فرآوری دیگر پنل‌های نمایش، امروزه از آن‌ها به ندرت بهره‌گیری می‌شود.

صفحه نمایش IPS LCD و LTPS LCD

---

IPS و LTPS دو گونه سایر از صفحات نمایش مبتنی بر LCD هستند که در پیوستگی به روشنگری هر یک از آن‌ها می‌پردازیم.

نمایشگر IPS LCD

فناوری‌های که در نمایشگرهای LCD به شغل گرفته می‌شد قابلیت آن را نداشت که در زوایای رویت وسیع، کیفیت رنگ‌ها و تصاویر را حفظ کند. به همین دلیل ردیف دیگری از نمایشگرهای LCD تحت عنوان In Plane Switching یا IPS به بازار معرفی شد که این مشکل را به میزان زیادی مرتفع می‌کرد. صفحات نمایش IPS قابلیت آن را دارند که جهت مولکول‌های کریستال مایع را که در بین زیرلایه‌های شیشه‌ای قرار دارند، تغییر داده و آن‌ها را مرتب‌سازی کنند. این کار سبب می‌شود که میزان گوشه دیدن و قابلیت فرآوری رنگ در این نمایشگرها به میزان قابل توجهی درمان پیدا کند.

در قیاس با نمایشگرهای TFT، نمایشگرهای IPS LCD از مصرف انرژی کم‌تری برخوردار هستند و وانگهی می‌توان در پایین نور خورشید، عکس ها با کیفیت‌تری را از آن‌ها مشاهده کرد. رنگ‌های فرآوری شده بدست این پنل‌ها نیز زیاد طبیعی است ولی خرج تولید آن‌ها به مراتب از هزینه فرآوری نمایشگرهای LCD اغلب است. صفحات نمایش IPS LCD در سال‌های اخیر به رشد و ارتقا بازار گوشی‌های هوشمند کمک زیادی کرده است و در حال آماده بسیاری از تولیدکنندگان، از این نمایشگرها در محصولات خویش بهره‌گیری می‌کنند.

نمایشگر LTPS LCD

صفحات نمایش LCD از مونث سیلیکون یکنواخت (آمورف) به عنوان عامل نمایش عکس ها رنگ‌‌ها استفاده می‌کند؛ چرا که می‌توان از این مونث در ساحل بردهای الکترونیکی پیچیده و با جریان الکتریکی بالا کاربرد کرد. این جستار سبب می‌شود که روشنی صفحه نمایش کمی محدود شود و دمای آن نیز کمی افزایش پیدا کند. در آینده با تعویض سیلیکون آمورف بدست پلی سیلیکون، این موانع برطرف شد و امکان افزایش وضوح و در ضمن کاهش دمای کاری این نمایشگرها شدنی شد.

همچنین تولیدکنندگان صفحات نمایش توانستند با استفاده از حجم اکثریت از پلی سیلیکون‌های یکنواخت، به حرکت سریع‌تر الکترون‌ها کمک کنند و برآیند اینکه در این نمایشگرها به وضوح بهتر و نرخ‌های بروزرسانی سریع‌تری دست پیدا کنند. استفاده از این مونث جدید به دلیل اینکه امکان کاربرد زیرلایه‌های ارزان‌قیمت‌تری را فراهم ‌کرد، خرج کلی فرآوری این نوع نمایشگرهای LCD را تفریق داد. این نمایشگرها که در حال حاضر با عنوان LCD Low-Temperature PolySilicon یا LTPS LCD شناخته می‌شوند، در قیاس با نسل اول از نمایشگرهای LCD حائز تراکم پیکسلی بالاتر، روشنی بهتر، مصرف انرژی کمتر و وانگهی دمای کاری پایین‌تری هستند.

نمایشگرهای رتینا (Retina( نیز که به صورت اختصاصی در محصولات اپل باره کاربرد قرار می‌گیرند، نسخه دیگری از نمایشگرهای IPS LCD است که از روشنایی پس گویه LED برخوردار هستند. این پنل‌ها به این انگیزه به عنوان Retina سرشناس شدند که پیکسل‌های آن بدست چشم انسان قابل شناسایی و نگریستن نبود. اگرچه اپل از یک طریق متفاوت با دیگر کمپانی‌ها، میزان تراکم پیکسلی نمایشگرهای خویش را اندازه‌گیری می‌کند اما صفحات نمایش Retina به گونه‌ای طراحی شده‌اند که تراکم بیش از 300 پیکسل در هر اینچ را در اختیار کاربران خویش بگذارند.

صفحه نمایش AMOLED

---

صفحات نمایش AMOLED در قیاس با نمایشگرهای LCD از فناوری‌های کاملاً متفاوتی سهم می‌برند و خبری از کریستال مایع یا دیگر ساختار‌های پیچیده در آن‌ها نیست. این نمایشگرها از آرایه‌ای از LED‌های کوچک برخوردار هستند که بر روی ماژول‌های Thin Film Transistor یا TFT سوار شده‌اند. این LED‌ها که ساختاری ارگانیک دارند و با به کارگیری مواد آلی تولید شده‌اند، روشنایی مورد دربایستن در نمایشگر برای اثر دادن تصاویر و رنگ‌ها را تابش می‌کنند. تولیدکنندگان با به کارگیری ترکیبی از فیلترها، میزان اتلاف نور تابش شده توسط این منابع را به دست کم می‌رسانند الی با میزان بازدهی بسیار نکویی در این نمایشگرها روبرو باشیم. میزان نور و رنگ تولید شده بدست این منابع OLED نیز با توجه به پالس الکتریکی اعمال شده به آن‌ها متغیر است.

با پروا به اینکه هر LED، یک منبع مجزا از دیگر LED‌‌ها محسوب‌ها می‌شود، می‌توان با قطع انرژی، تابش نور بدست هرکدام از آن‌ها را به گزین کردن متوقف کرد و در نتیجه یک تصویر ویژه را برای کاربران به نمایش گذاشت. این ساختار که قابلیت کنترل هر OLED و پیکسل را در کمر بستن سیستم قرار می‌دهد؛ به اصطلاح Active Matrix نامیده می‌شود و در حال حاضر در نمایشگرهای Active Matrix Organic Light Emitting Diode یا AMOLED باره کاربرد قرار می‌گیرد.

تولید رنگ‌های زنده‌تر و طبیعی‌تر، گوشه دیدن وسیع‌تر، ضخامت و وزن کمتر و در ضمن موعد پاسخگویی سریع‌تر، از جمله مزایای نمایشگرهای OLED در قیاس با نمایشگرهای LCD است. در مقایسه با سایر فناوری‌های باره کاربرد در نمایشگرها، صفحات نمایش AMOLED قادر هستند رنگ‌های مشکی دقیق‌تر و واضح‌تری را به نمایش بگذارند؛ چرا که این رنگ با خاموش کردن بخشی از LED‌ها به راحتی قابل دسترس است. نمایش دقیق‌‌تر رنگ‌های مشکی سبب می‌شود که نمایشگرهای AMOLED، تصاویر با کنتراست یا تضاد زیاد بهتری داشته باشند.

با توجه به اینکه نمایشگرهای OLED دارای روشنایی پس‌زمینه نیستند و وانگهی در اثناء فرآوری رنگ مشکی، تعدادی از این LED‌ها در حالت خاموش قرار می‌گیرند، مصرف انرژی این پنل‌ها در قیاس با نمایشگرهای LCD زیاد بهینه‌تر است. اما از سویی دیگر، بررسی‌ها نشانه می‌دهد که درازا عمر صفحات نمایش AMOLED کمتر از پنل‌های LCD است. از سایر معایب این نمایشگرها می‌توان به از دست رفتن دسته قابل توجهی از کیفیت تصاویر در اثناء پیشه در محیط‌های صریح مانند نور خورشید اشاره کرد. با توجه به اینکه فرآوری این نمایشگرها نسبت به تولید نمایشگرهای LCD، هزینه اکثریت دارد، در حال حاضر فقط در گوشی‌های بالا رده و گران قیمت گواه حضور آن‌ها هستیم.

صفحه نمایش Super AMOLED

---

نمایشگرهای Super AMOLED نیز نسخه ارتقا یافته‌ای از صفحات نمایش OLED و AMOLED هستند که در حال آماده به چهره اختصاصی توسط کمپانی سامسونگ تولید می‌شوند. برخلاف پنل‌های AMOLED، این نمایشگرها به گونه‌ای طراحی شده‌اند که سنسورهای لمسی را به چهره یکپارچه با سلول‌های OLED در خود جای دهند. به این ترتیب در اثناء به کارگیری این پنل‌ها به به کارگیری یک ماژول لمسی جداگانه نیازی نخواهد بود. این جستار سبب می‌شود که نمایشگرهای Super AMOLED درخشانندگی و کیفیت تصویر بهتری را داشته باشند و همچنین بتوانند در محیط‌های صریح تصاویر بهتری را در گزین کردن کاربران پیمان دهند. از سایر مزایای این نمایشگر نسبت به نمایشگرهای AMOLED می‌توان به ضخامت و وزن کمتر، رنگ‌های طبیعی‌تر و همچنین کنتراست بهتر اشاره کرد.