همه آنچه باید در رابطه با انواع تکنولوژی صفحه نمایش موبایل ها بدانید

به هنگام بررسی تفاوت های ابزارهای همراه -چه در تلفن ها، چه تبلت و چه کتابخوان یا لپ تاپ ها- مهمترین مساله بر تفاوت در نمایشگرشان تمرکز دارد. تکنولوژی های صفحه نمایش موبایل ها چند نمونه هستند؟ برای مثال تفات های OLED با AMOLED در چیست؟ در مورد LCD و e-ink چه می دانید؟

این مطلب راهنمایی های مفیدی برای شناسایی، نحوه عملکرد و تفاوت های انواع نمایشگر در ابزارهای موبایل وجود دارد که توصیه می شود اگر به این حوزه علاقه دارید، در ادامه مطلب آن را مطالعه کنید.

نمایشگرهای Liquid Crystal Display یا LCD و نمایشگر های رتینا

کریستال مایع یکی از جذاب ترین موادی است که هم دارای قابلیت های مایع و هم جامد است. به همین دلیل استفاده از آن در یک وسیله الکتریکی بر این شرایط مولکولی تاثیر گذاشته و اجازه کم و زیاد کردن نور خروجی در یک پیکسل و ایجاد یک صفحه سیاه و سفید را می دهد.

اما در نمایشگرهای رنگی هر پیکسل به سه پیکسل جداگانه تقسیم شده که هر کدام وظیفه نمایش یا عدم نمایش رنگ های قرمز، سبز و آبی را دارند. برای ایجاد رنگ، مقدارهای متفاوتی از نور به هر زیرپیکسل تابانده می شود. اگر با دقت و از فاصله بسیار نزدیک به یک صفحه مانیتور LCD نگاه کنید، می توانید این زیرپیکسل های سه تایی را ببینید که در تصویر زیر هم مشخصند.

اپل در تکنولوژی Retina، از نوع خاصی از پنل های LCD بهره می برد که به in-pace switching (IPS) LCD شناخته می شوند. در این تکنولوژی زاویه دید تصویر بسیار بیشتر از LCD معمولی خواهد بود و همچنین انرژی کمتری مورد نیاز است. اما در مورد رتینا، مساله در واقع این است که اپل اندازه پیکسل ها را به حدی ریز کرده و تراکمشان را به حدی افزایش داده که به صورت عادی چشم انسان قابلیت تشخیص فواصل بین پیکسل ها را ندارد یا دیدن پیکسل ها بسیار مشکل است.

آشکارا مشخص است که برای ایجاد نور پشت هر فیلتر رنگی در یک صفحه LCD، به نور پس زمینه نیاز است. این کار معمولا توسط لامپ هایی فلورسنت و بازتاب دهنده های نوری خاصی انجام می شود. بخاطر حجم زیاد نور در صفحات LCD، رنگ مشکی در این صفحات کمی روشن تر از یک مشکی واقعی ظاهر می شود که باعث شفافیت کمتر در رنگ مشکی و رنگ های تیره در این پنل ها می گردد. همچنین LCDها انرژی بیشتری در مقایسه با صفحات مبتنی بر LED مصرف می کنند. و در مقام مقایسه هر چند که زاویه دید وسیع تری دارند، احتمال ایجاد پیکسل سوخته در آنها بیشتر است. هر چند که امکان ترمیم پیکسل های سوخته وجود دارد.

به هر حال ساخت LCD کماکان کمتر از همه انواع آن هزینه در بر دارد و معنی آن تولید بهترین پنل های موجود با هزینه ای مکفی در صورت استفاده از LCD است. در حال حاضر نمایشگر ابزارهایی مانند آیفون 5، آیپد ایر و نکسوس ۵ از نوع LCD است.

نمایشگر های Organic Light-Emitting Diode یا OLED

ال ای دی ها ابزارهای بسیار ریزی هستند که قدرت خروج نور تک رنگ را دارند. رنگ نور خروجی بستگی به موادی دارد که در ساخت دیود استفاده شده است. در ساخت LEDهای اولیه، استفاده از برخی فلزات در ساخت دیودها نورهای قرمز، سبز و آبی را نتیجه میداد.

در حال حاضر مزایای متعددی در نمایشگرهای LED وجود دارد: آنها مصرف انرژی کمتری در مقایسه با LCD دارند، کوچکتر و درخشان ترند و هر پیکسل به صورت یکتا قدرت تولید رنگ مشکی شفاف تری در مقایسه با LCD دارد.

اما LEDهای اولیه بسیار بزرگتر از آن بودند که بخواهند ظرافت کافی جهت استفاده در یک پنل قابل استفاده در ابزارهای موبایل را داشته باشند. هر چند که در ابعاد بیلبوردهای شهری، استفاده از آنها مناسب بود.

اما بر خلاف LEDها، OLEDها بر پایه کربن ساخته شده اند. ساختار مولکولی متفاوت کربن در مقایسه با فلزات، در اینجا اهمیت بسیاری دارد. اولین مزیت استفاده از کربن، امکان ساختن پنل های بسیار کوچک از نوع OLED است. به این معنی که می توان از پنل های OLED در ساخت نمایشگر موبایل ها استفاده کرد.

به این خاطر که در این نمایشگرها، هر پیکسل به تنهایی نور مورد نیاز خود را تامین می کند، تصاویر OLED بسیار بهتر از LCDها رنگ مشکی را نشان می دهند و البته به دلیل همین مساله استفاده مفید از انرژی برای تامین نور هر پیکسل، انرژی کمتری مصرف می کنند. البته OLEDها در کل گران تر از LCDها هستند.

ضمنا، بد نیست بدانید در صورت استفاده از پنل های OLED جهت نمایش تصاویر ثابت منجر به بروز مشکل در کیفیت رنگ های نمایش داده شده خواهد شد.

در حال حاضر در نمایشگر LG G Flex و Samsung Galaxy Round از OLED استفاده شده است.

نمایشگرهای Active-Matrix OLED یا AMOLED

در حالیکه OLED ها انرژی کمتری در مقایسه با LCDها مصرف می کنند، تولیدکنندگان ابزارهای موبایل نیز همیشه به دنبال افزایش عمر باتری هستند و تکنولوژی Active Matrix OLED به آنها کمک می کند که بهتر به این هدف برسند.

یک Active Matrix در واقع ترانزیستوری است که با ماتریس های OLED همخوان شده است. شاید این پیچیده و فنی به نظرتان برسد، اما درک آن واقعا ساده است: ماجرا این است که مداری که شدت جریان برق نور LEDها را تامین می کند با خود LEDها ساخته می شود. این مساله موجب کاهش موثر مصرف انرژی می شود که یک نمایشگر نیاز دارد. نتیجه، عمر باتری بیشتر در ابزارهایی است که از AMOLED استفاده می کنند. همچنین سرعت بازیابی صفحه در این نمونه ها بیشتر بوده و از آنها گزینه هایی ایده آل برای نمایش ویدئو و بازی ها می سازد.

بسیاری از محصولات شرکت سامسونگ مانند Galaxy S5 از نمایشگر Super AMOLED استفاده می کند که تکنولوژی تاچ را هم با این صفحات همخوان کرده است. نتیجه نمایشگرهای AMOLED نازکتر، پرنورتر و شفاف تری هستند. چرا که نیازی به اضافه کردن یک صفحه جداگانه روی نمایشگر برای دریافت فرمان های لمسی نیست.

E-Ink

اگر تا به حال کتابخوان آمازون (Kindle) و یا سایر ابزارها مانند Nook و Kobo را دیده باشید، باید بدانید که تکنولوژی استفاده شده در نمایشگر آنها از نوع E-Ink یا جوهر الکترونیکی است. مهمترین خصوصیت این صفحات، تک رنگ بودن و مصرف انرژی بسیار بسیار پایین و در حد صفر آنهاست.

نمایشگرهای E-Ink با انتقال بار الکتریکی بسیار ضعیفی به صدها هزار سلول ریز صفحه کار می کند. شارژ این سلول ها موجود تغییر حالت آنها شده و این تغییر در الگوهای مشخص و برای تعداد مشخصی از سلولها، موجب ایجاد کارکترها و نقش و نگار بر روی صفحه می شود.

نمایشگرهای E-Ink مزایای زیادی دارند. از جمله مهمترین آنها، خوانش خوب آنها توسط چشم انسان است. از آنجا که میزان نور خروجی آنها کم و در عین حال تفاوت رنگ بخش های صفحه در آنها زیاد است، این صفحات برای مطالعه در محیطی با نور معمولی ایده آلند. درست مانند کاغذ.

همچنین آنها از لحاظ مصرف انرژی بسیار کارامد هستند چرا که فقط در زمان صفحه زدن (تغییر محتوای نمایش داده شده) انرژی مصرف می کنند. به این خاطر است که اغلب کتابخوان هایی که از E-Ink استفاده می کنند تا چندین هفته به شارژ مجدد نیاز ندارند. در حال حاضر صفحات E-Ink تک رنگ چیزی عادی هستند، اما برخی شرکت ها در حال کار بر روی صفحات مبتنی بر E-Ink رنگی اند.

در حالیکه این صفحات بیشتر برای ابزاهای کتابخوان مانند کیندل کاربرد دارند، برخی از تلفن های هوشمند مانند Motorola F3 و سامسونگ Alias 2 از آنها بهره می برند.

 

آینده تکنولوژی نمایشگرها

تکنولوژی های فعلی نمایشگرها در حال پیشرفت هستند و ما به دنبال اضافه کردن مزایای بیشتر در تکنولوژی آینده ساخت این صفحات هستیم. برای مثال استفاده از OLED در ساخت نمایشگرهای منعطف که در سال های اخیر نمونه های اولیه آن بارها دیده شده است، نتیجه برخی از پیشرفت ها در این حوزه است. بنابراین اصلا تعجب ندارد که در یکی دو سال آینده موبایل هایی با صفحه نمایش های منعطف داشته باشیم.

همچنین صفحات شفاف نیز از جمله مواردی هستند که انتظار می رود در آینده شاهدشان باشیم. صفحات TOLED که از جنس OLED و به شفافیت شیشه هستند. نمونه ای از این صفحه در ساخت پنجره هوشمند سامسونگ را در ویدئوی زیر ببینید. همچنین این لپ تاپ با صفحه نمایش شفاف نیز از این نمونه است.

[videojs mp4="http://cdn.digiato.com/filename.mp4"]

 

تکنولوژی Quantum-dot LED نیز از نمونه های جذاب آینده خواهد بود که پتانسیل های زیادی را در این حوزه نشان میدهد. یک صفحه نمایش از نوع Quantum-dot LED چیزی از جنس نانوکریستال های نیمه رسانا با قدرت پرداخت نور است که بسیار شفاف و با عمر مفید بالا هستند و قدرت نمایش تعداد بسیار زیادی از رنگ ها را دارند.

در نهایت نیز باید منتظر نمایشگرهای تمام رنگی E-Ink باشیم. تکنولوژی ای که در کتابخوان Kyobo دیده شد اما مدت کوتاهی پس از ساخت، روند تولید آن بخاطر عدم توان رقابت قیمتی و کارایی پایین متوقف شد. همچنین در حال حاضر در Hanvon C18 نیز از این تکنولوژی استفاده شده است که خرید آن در خارج از چین بسیار مشکل است.

•••

پیش بینی دقیق آینده در این حوزه بسیار مشکل است. ممکن است نمایشگرهای آینده از لحاظ شفافیت، مصرف انرژی و کارایی، مرزهای تصور ما را هم درنوردند.

در حال حاضر شما از کدام نمونه های فوق استفاده می کنید؟ آیا قصد تعویض ابزارهای مورد استفاده بخاطر تکنولوژی نمایشگر آن هستید؟ چه چیزی در کدام یک از این تکنولوژی ها برای شما جذاب است؟ برا ما نظرات خود را بنویسید.