سیر تحول نمایشگرهای موبایل

عاقله ترابی: با پیشرفت فناوری در حوزه تلفن همراه و افزایش محبوبیت و کاربرد این دستگاه، همه قطعات و اجزای آن نیز هریک به نوبه خود وارد چرخه پیشرفت شد. صفحه‌نمایش‌های تلفن‌های هوشمند یکی از این موارد است که در کیفیت و برتری این دستگاه‌ها نقش چشمگیری دارد و هرروز تولیدکنندگان تلفن‌های هوشمند در تلاشند تا کیفیت صفحه‌نمایش موبایل‌های خود را با برترین فناوری روز دنیا ارتقا دهند. در ادامه به سیر پیشرفت این صفحه‌نمایش‌ها و بررسی آنها می‌پردازیم.

LCD-TFT

این نوع از صفحه نمایش شاید یکی از پراستفاده‌ترین‌ها باشد. درواقع هر زمان که می‌گوییم ال‌سی‌دی، منظور ما ال‌سی‌دی از نوع TFT است. این مدل از صفحه نمایش طیف گسترده‌ای را هم شامل می‌شود. از گوشی ارزان‌قیمت اچ‌تی‌سی دیزایر سی گرفته تا تبلت با کیفیتی مثل نکسوس ۷ گوگل از ال‌سی‌دی TFT استفاده می‌کنند. TFT LCD مخفف Thin Film Transistor Liquid Crystal Display است. تی‌اف‌تی شامل انواع مختلف کیفیت است و صرفا با این موضوع که فلان موبایل مجهز به ال‌سی‌دی است، نمی‌توان درباره کیفیت صفحه نمایش آن قضاوتی درست انجام داد. اگر به خاطر داشته باشید اوایل سال ۲۰۰۰ بود که مانیتور ال‌سی‌دی برای کامپیوترهای خانگی به اوج محبوبیت خود رسید و همه مایل بودند از این صفحه نمایش‌های مسطح باکیفیت استفاده کنند، شاید به جرات بتوانیم بگوییم، همه آنها از همین نوع تی‌اف‌تی بوده‌اند. نسل‌ اول ال‌سی‌دی‌ها همگی یک مشکل ذاتی دارند و آن هم refresh rate پایین است، این پارامتر باعث می‌شود تا تماشای فیلم یا بازی بسیار ضعیف و همراه با قطع‌ووصل باشد. ترانزیستور کوچکی که در سری تی‌اف‌تی استفاده شده به سادگی این مشکل را حل کرده است.

به‌طور معمول موبایل‌های ارزان‌قیمت صفحه نمایش خوبی ندارند و زاویه دید آنها بسیار کم است، یعنی اگر از بغل به آنها نگاه کنید تصویر وضوح خود را از دست می‌دهد و برای مثال خواندن یک نوشته کار مشکلی می‌شود. اما همین ال‌سی‌دی اگر سوار یک دستگاه گران‌قیمت شود، می‌تواند کیفیتی خیره‌کننده ارائه دهد و حتی در زاویه‌های مختلف شاهد روشنایی، وضوح و تفکیک رنگ بسیار خوبی خواهیم بود. همه صفحه نمایش‌های ال‌سی‌دی نیاز دارند تا از پشت به پیکسل‌هایشان نور تابیده شود و درواقع در اثر تابش نور به پیکسل است که شما تصویر را در این صفحه‌نمایش‌ها می‌بینید. صفحه‌نمایش‌های تی‌اف‌تی معمولا یک تا چهار ترانزیستور برای کنترل پیکسل‌ها و کریستال‌ها دارند. گاهی به تکنولوژی ال‌سی‌دی‌های تی‌اف‌تی active matrix هم گفته می‌شود.

LCD-IPS

نوع دیگری از ال‌سی‌دی‌ها IPS است. این مدل در راستای ادامه و بهبود تکنولوژی TFT ساخته شده است و کیفیت بسیار بالاتری نسبت به تی‌اف‌تی دارد. برای درک بهتر موضوع چهار دلیل برتری آی‌پی‌اس را بر تی‌اف‌تی بررسی می‌کنیم. در ابتدا باید بگوییم آی‌پی‌اس نور بسیار بهتری در مقایسه با تی‌اف‌تی دارد. این کیفیت نور و رنگ بهتر باعث شده است تا عکاسان حرفه‌ای هم از این نوع صفحه‌نمایش استفاده کنند. دلیل دیگر افزایش دقت رنگ‌ها است. این پارامتر در صفحه‌نمایش‌های آی‌پی‌اس از ۶ بیت به ۸ بیت افزایش پیدا کرده است. دلیل بعدی اینکه برای کنترل بهتر کریستال‌ها باید از ترانزیستورهای بیشتری استفاده شود، استفاده از ترانزیستورهای بیشتر هم یعنی نیاز به منبع نور قوی‌تر و این منبع نور را صفحه‌نمایش‌های آی‌پی‌اس می‌توانند تامین کنند.

در نهایت هم باید اضافه کنیم منبع نور قوی‌تر یعنی مصرف باتری و گرمای بیشتر که در این زمینه هم آی‌پی‌اس بهتر از تی‌اف‌تی عمل می‌کند اما این تکنولوژی نیاز به بهبود جدی داشته است که در آینده صفحه‌نمایش‌های ال‌ای‌دی این مشکل را حل کرده‌اند. نکته‌جالب توجه درباره ترانزیستورهای صفحه‌نمایش آی‌پی‌اس این است که در این تکنولوژی معمولا هر پیکسل دارای یک ترانزیستور است. این موضوع دقت کار را بسیار بالا می‌برد اما باید توجه داشت که مصرف باتری را هم به مقدار قابل‌توجهی افزایش می‌دهد. این صفحه‌نمایش‌ را در هر زاویه‌ای که نگاه کنید رنگ‌ها را به خوبی نشان می‌دهد، همچنین refresh rate در این مدل‌ها بسیار بالا است و این باعث می‌شود تماشای فیلم یا بازی کردن با آنها لذت‌بخش باشد زیرا به سادگی قادر هستند ۶۰ فریم در ثانیه را بارگذاری کنند. با وجود اینکه نسل‌ بعدی یعنی LEDها وارد بازار شده‌اند اما هنوز برخی کمپانی‌ها همین صفحه‌نمایش‌های آی‌پی‌اس را انتخاب می‌کنند. یکی از طرفداران بزرگ این تکنولوژی اپل است. اپل همه موبایل‌های خود را با ال‌سی‌دی تولید کرده است و حتی آخرین محصول این کمپانی یعنی آی‌فون ۷ هم از تکنولوژی آی‌پی‌اس بهره می‌برد.

OLED

واژه‌ OLED مخفف عبارت «Organic Light Emitting Diode» به معنای «دیود ساطع‌کننده‌ نور ارگانیک» است. این نوع که سیستم کاملا متفاوتی با ال‌سی‌دی‌ها دارد یکی از پرکاربردترین انواع صفحه‌نمایش‌ها به شمار می‌رود. یکی از ویژگی‌های بارز این صفحه‌نمایش‌ها نیازنداشتن به منبع نور پشت صفحه‌نمایش است که باعث کاهش مصرف انرژی می‌شود. از طرفی ضخامت و وزن کمتری‌ هم در مقایسه با ال‌سی‌دی‌ها دارد. سرعت پاسخگویی بالا، زاویه نمایش بهتر و حالت نمایش بدون خاموشی از مهم‌ترین ویژگی‌های این فناوری به شمار می‌روند. این نوع صفحه‌نمایش‌ها که وضوح و شفافیت بیشتری دارند نور مخصوص به یک رنگ را پراکنده می‌کنند که نور ساطع‌شده از لامپ‌های بسیار کوچک به نام Diode منتشر می‌شوند. درواقع در این تکنولوژی هر پیکسل به‌صورت جداگانه روشن می‌شود و هیچ نور پس‌زمینه‌ای وجود ندارد. OLEDها بر پایه کربن ساخته شده‌اند که مزیت‌های بسیاری دارد. مهم‌ترین نکته مثبت استفاده از کربن، امکان ساختن پنل‌های بسیار کوچک از نوع OLED است. به این معنی که می‌توان از پنل‌های OLED در ساخت نمایشگر موبایل‌ها استفاده کرد. Nexus ۶ موتورولا و Nokia Lumia ۹۳۰، Galaxy S۷ و تلفن هوشمند پیکسل گوگل از گوشی‌هایی هستند که از این فناوری بهره می‌برند و ظاهرا قرار است کمپانی اپل هم در آی‌فون ۸ هم از این فناوری استفاده کند.

AMOLED

صفحه نمایش‌هایی که بعد از OLEDها معرفی شدند، AMOLED بودند که مخفف Active Matrix Organic Light Emittimg Diode است. آمولدها زیرمجموعه‌ای از نسل بعد ال‌سی‌دی‌ها هستند. در قلب صفحه‌نمایش‌های آمولد از آند و کاتد برای حرکت الکترون‌ها استفاده شده است، نور صفحه‌نمایش هم بسته به قدرت الکترون‌ها کم و زیاد می‌شود. چیزی که به‌عنوان تصویر رنگی در این صفحه‌نمایش‌ها می‌بینید درواقع دیودهایی هستند که با رنگ‌های قرمز، سبز و آبی کنار یکدیگر قرار گرفته‌اند، این یعنی هر پیکسل، رنگ مشخص به خود را می‌گیرد که از ترکیب سه‌رنگ بالا به دست آمده است. نور صفحه‌نمایش‌های آمولد و سوپرآمولد نسبت به آی‌پی‌اس‌ها بسیار بیشتر است.

علاوه ‌بر نور یکی دیگر از پارامترهای داشتن تصویر خوب، رنگ مشکی است، زیرا تقریبا همه تصاویر از رنگ‌ مشکی استفاده می‌کنند و مشکی در آمولدها بسیار تیره‌تر از آی‌پی‌اس‌ها است. این موضوع، هم می‌تواند از مزایا باشد و هم معایب، این موضوع که شما به تک‌تک پیکسل‌ها دسترسی داشته‌ باشید می‌تواند کمک کند تا بر اساس نیاز از آنها استفاده کنید و این امر باعث می‌شود تا مصرف باتری را کاهش بدهید، از طرف دیگر اگر می‌خواهید تصویری با کیفیت بالاتر از آی‌پی‌اس‌ها داشته باشید باید از همه توان صفحه‌نمایش استفاده کنید و در این شرایط مصرف آمولدها بیشتر از آی‌پی‌اس‌ها خواهد شد. شاید برای شما هم جالب باشد بدانید هزینه تولید صفحه‌نمایش آمولد از آی‌پی‌اس بیشتر است و اگر از فاصله خیلی نزدیک به این صفحه‌نمایش نگاه کنید متوجه می‌شوید به وضوح آی‌پی‌اس‌ها نیست. بزرگ‌ترین طرفدار صفحه‌نمایش‌های آمولد را می‌توان موتورولا دانست. این کمپانی در اکثر موبایل‌های خود از صفحه‌نمایش آمولد استفاده کرده است. حتی در سری زد که مدت‌ها بعد از ظهور سوپرآمولد معرفی شد هم موتورولا ترجیح داد تا از همان سری آمولدها استفاده کند.

Super AMOLED

این نوع نمایشگرها نسخه‌ پیشرفته‌تر و ارتقا داده‌شده‌ صفحه نمایش‌های AMOLED محسوب می‌شوند که به‌طور تخصصی و انحصاری توسط کمپانی سامسونگ ارتقا داده شده‌اند. این کمپانی در گلکسی S۶ از این فناوری استفاده کرد. نمایشگرهای Super AMOLED سنسورهای لمسی منحصربه‌فردی روی نمایشگر دارند که لایه‌ حساس لمسی مجزایی را به وجود آورده‌اند. ضخامت این لایه‌ لمسی بسیار کم است و از این‌رو نمایشگرهای Super AMOLED باریک‌ترین صفحه‌نمایش‌های موجود در بازار محسوب می‌شوند. برتری صفحه نمایش‌های نوع Super AMOLED در مقایسه با AMOLED به مراتب بیشتر است. مهم‌ترین ویژگی که Super AMOLED را از مدل‌های اولیه AMOLED متفاوت می‌کند وجود صفحه‌لمسی خازنی‌، مصرف انرژی کمتر و روشنایی بیشتر است. این صفحه نمایش‌ها تقریبا نازک‌ترین صفحه نمایش‌های لمسی موجود در بازار هستند و اغلب در تلفن‌های هوشمند پرچمدار سازندگان و مخصوصا در صفحه نمایش‌های گوشی‌های سامسونگ استفاده می‌شوند.

E-Ink

در این میان بد نیست به تکنولوژی استفاده شده در صفحه‌نمایش‌های کتابخوان‌های آمازون (Kindle) هم سری بزنیم. تکنولوژی استفاده‌شده در این نوع نمایشگرها از نوع E-Ink یا جوهر الکترونیکی است. مهم‌ترین ویژگی این نوع صفحه‌ها تک‌رنگ بودن و مصرف انرژی بسیار پایین آنهاست. درواقع این صفحه‌ها فقط هنگام صفحه عوض کردن یعنی تغییر محتوای نمایش داده‌شده انرژی مصرف می‌کنند. نمایشگرهای E-Ink مزایای زیادی دارند که از مهم‌ترین آنها، خوانش خوب آنها توسط چشم انسان است. از آنجا که میزان نور خروجی آنها کم و در عین حال تفاوت رنگ بخش‌های صفحه در آنها زیاد است، این صفحات برای مطالعه در محیطی با نور معمولی ایده‌آل هستند. شما هنگام نگاه‌کردن به این صفحه‌ها گویی به کاغذ نگاه می‌کنید و در نتیجه از آسیب‌های که هنگام کار با صفحه‌نمایش‌های دیگر به چشم می‌رسد خبری نیست.