نمایشگرهای AMOLED و LCD؛ تفاوت در چیست؟

تکنولوژی نمایشگرهای موبایل، به طور عمده در دو بخش LCD و AMOLED خلاصه می شود. هر دو از تکنولوژی های کاملا متفاوتی بهره می برند و سازندگان موبایل، بنا به کاربردی که هر کدام دارند، یکی را انتخاب می کنند.

پس بگذارید ابتدا با تعریف این دو نوع نمایشگر شروع کنیم و سپس عمقی تر وارد بحث شویم تا تفاوت ها آشکار شود.

تکنولوژی AMOLED

پیش از اینکه بخواهیم مبحث AMOLED را گسترش دهیم، در مورد LED خواهیم گفت تا پیش زمینه ای در ذهن تان شکل بگیرد. LED خلاصه سه حرف Light Emitting Diode به معنای دیودهای ساطع کننده نور است.

علاقه مندان به برق و الکترونیک قطعا با کیت ها و این لامپ های کوچک بارها کار کرده اند و سرگرم شده اند. اما در یک پنل نمایشگر، این لامپ ها به شکل قابل توجهی کوچک شده اند و در دسته های قرمز، سبز و آبی قرار گرفته اند تا یک پیکسل که توانایی نمایش نور سفید و رنگ های متنوع را دارد شکل دهند. نحوه دسته بندی زیربخش های یک پیکسل، می تواند عملکرد نمایشگر را دستخوش تغییر کند.

اما O از واژه Organic یا آلی می آید. در حقیقت، لایه های بسیار باریکی از مواد آلی بین دو کنداکتور یا هادی در هر LED قرار گرفته اند و وقتی جریان برقرار شود، نور تولید می شود (ساختار آن را در بالا مشاهده می کنید).

در نهایت اما، AM که به OLED می چسبد، معنای Active Matrix یا ماتریک فعلا را دارد؛ مخالف Passive Matrix یا ماتریس غیرفعال.

همین مسئله به ما می گوید که هر یک واحد OLED کوچک چگونه کنترل می شود. در ماتریس غیر فعال، یک سامانه پیچیده توری شکل برای کنترل واحدها در ستون ها و ردیف های عمودی و افقی استفاده می شود. همانطور که در تصویر فوق می بینید، هر ردیف از پیکسل ها، توسط یک رشته برق رسانی می شوند.

اما این راه هم کند است و هم دقیق نیست. سامانه های ماتریس فعال اما یک لایه ترانزیستور باریک (TFT) و خازن را به هر LED متصل می کنند. در این حالت، زمانی که پیکسل خاصی روشن شود، خازن نیز در همان ناحیه تشخیص می دهد که باید چگونه کنترل روی انرژی داشته باشد که در نتیجه این اتفاق، شاهد سریع تر و دقیق تر بودن پروسه خواهیم بود.

عبارت دیگری که احتمالا با آن برخورد کرده اید، Super AMOLED است که سامسونگ در بازاریابی محصولات اش بسیار استفاده می کند. Super AMOLED به نمایشگرهایی گفته می شود که صفحه لمسی خازنی را با نمایشگر یکی کرده است. در حالت های دیگر، صفحه لمسی، یک لایه جداگانه در بالای نمایشگر است. این ترفند سبب می شود تا نمایشگرهای Super AMOLED باریک تر باشند.

مزیت اصلی OLED ها (هر نوعی که در بالا مثال زدیم)، سطح دسترسی بالا به هر دانه از پیکسل ها است. پیکسل ها تک به تک شان می توانند خاموش شوند تا در نهایت تناسب کنتراست و رنگ بهتری را به نمایش بگذارند.

علاوه بر بالا بردن کیفیت، این نمایشگرها به ذخیره انرژی نیز کمک می کنند. قابلیت خاموش کردن پیکسل های خاص، به تلفن این قدرت را می دهد تا انرژی کمتری مصرف کند.

همچنین، وجود لایه های کمتر در بالای نمایشگر، به رسیدن نور بیشتر و بهتر نیز کمک می کند و در نتیجه شاهد تصویر شفاف تری در هر حالت و زاویه ای هستیم.

در نتیجه، LED ها بسیار باریک و بهینه هستند که همین سبب می شود بسیاری از موبایل سازهای درجه یک، به سراغ این نمایشگرها برای دستگاه خود بروند. همچنین، عدم استفاده از لایه های مستحکمی که نور پس زمینه را در LCD ها تولید می کنند و ساخت پلاستیک ها و سوبستراهای نرم تر، سبب شده تا شاهد پیدایش اولین نمایشگرهای خمیده باشیم.

تکنولوژی LCD

LCD از سه واژه Liquid Crystal Display یا نمایشگر کریستال مایع آمده و رنگ ها را به شکلی کاملا متفاوت نسبت به AMOLED تولید می کند. به جای استفاده از دیودها، نمایشگرهای LCD به نور پس زمینه به عنوان تنها منبع نوری خود استفاده می کند.

اگرچه، چندین بک لایت یا نور پس زمینه هم می تواند در یک نمایشگر مورد استفاده قرار بگیرد تا مصرف انرژی کاهش یابد. اما در نمایشگرهای بزرگتر مثل تلویزیون ها، بحث به این سادگی نیست.

به شکل علمی اگر بخواهیم صحبت کنیم، هیچ طول موج نور سفیدی وجود ندارد. در یک طیف، نور سفید ترکیبی از دیگر نورهای مرئی است. بنابراین، LCD ها باید یک نور شبه سفید رنگ را بسازند که این نور بعدا می تواند به رنگ های مختلف در عناصر کریستال مایع فیلتر شود. اکثر LCD ها به نور پس زمینه LED آبی وابسته هستند که از طریق یک لایه فیلتر زرد فسفری رد شده و رنگ شبه سفید می سازند.

بخش سخت ماجرا حالا شروع می شود. نور پولاریزه (قطبی) شده و از درون عناصر کریستال می گذرد. کریستال می تواند با توجه به ولتاژی که دریافت می کند، تغییر شکل داده و زاویه نور پولاریزه شده را مشخص می کند.

نور سپس از درون فیلتر ثانویه پولاریزه کننده می گذرد که در قیاس با اولی، 90 درجه تفاوت دارد. فیلتر دوم، نورها را با توجه به شدت زاویه ای که دارند، معتدل می کند. در نهایت، فیلترهایی به رنگ های قرمز، سبز و آبی بر سر راه آن قرار می گیرد تا کار دیودها را انجام دهند. هر سه رنگ در یک مجتمع کوچک، پیکسلی را می سازند.

همه در کنار هم، به LCD اجازه می دهند تا میزان نور RGB که به سطح می رسد را کنترل کنند. همانند AMOLED ها، LCD ها هم می توانند حالت ماتریس فعال و غیرفعال داشته باشند که البته ما معمولا TFT LCD ها را در نمایشگرهای موبایل می بینیم.

LCD و Super AMOLED در برابر هم

تفاوت گسترده میان شیوه تولید نور، در نمایشگرهای متفاوت، تجربه کاربری را هم بسیار تحت تاثیر قرار می دهد. قدرت نمایش رنگ های بیشتر، یکی از مباحث اصلی در این زمینه است. نمایشگرهای AMOLED نسبت به LCD ها، گستره نور بزرگ تر و بیشتری را به نمایش می گذارند که در نتیجه تصاویر بهترین هم حاصل می شود.

نمایشگرهای OLED در زمینه نمایش آبی و سبزهای اشباع شده تر قدرت بیشتری از خود نشان می دهند. اما LCD در مورد رنگ قرمز بهتر عمل می کند و سبز در آن ها کمی ملایم تر به چشم می آید. برخی می گویند OLED ها رنگ را اغراق آمیزتر نشان می دهند.

نگاه نزدیک تر به نمایشگر سه تلفن همراهی که تصویرشان را در بالا می بینید، می تواند نشان دهد که وسعت رنگ در یک مدل نمایشگر هم بسیار متفاوت باشد. اگرچه BlackBerry Priv و Galaxy Note 5 از نمایشگر AMOLED ساخته شده توسط یک شرکت بهره می برند، اما هر دو وسعت تولید رنگ متفاوتی دارند. در حالی که نمایشگر LCD تلفن LG V10 را هم در سمت راست می بینید. دقت رنگ نیز در هر سه متغیر است، خصوصا وقتی به نور سفید می رسیم.

OLED ها در زمینه نمایش رنگ سفید بسیار دقیق عمل می کنند در حالی که LCD ها اندکی رنگ آبی نیز نمایش می دهند. به هر حال عجیب نیست، خواندید که نور در LCD ها از یک فیلتر آبی می گذرد.

همانطور که پیش از این اشاره کردیم، عدم وجود نور پس زمینه و لایه های فیلترکننده، OLED ها را چند قدم نسبت به LCD ها جلوتر قرار می دهد. نمایشگرهای LCD عمدتا از هدر رفتن نور، نسبت کنتراست پایین، وزن بیشتر و دیگر موارد رنج می برند. فیلترها در LCD جلوی برخی از نورها را هم می گیرد که این یعنی زاویه دید کاهش می یابد.

یک مورد منفی در مورد AMOLED هم این است که LED های متنوع، طول عمر متفاوتی دارند. بالانس رنگ در OLED ها به مرور زمان ممکن است کاهش یابد در حالی که نور پس زمینه در LCD، تداوم ثابتی را ایجاد می کند.

انتخاب یک برنده

طبیعتا، LED ها نسبت به LCD ها برتری دارند و عمده توسعه دهندگان ترجیح می دهند تا از این نمایشگرها بهره ببرند اما از آنجایی که LCD ارزان قیمت تر است، تلفن های میان رده و اقتصادی عمدتا به LCD مجهز می شوند.

با توجه به سرمایه گذاری گسترده ال جی و سامسونگ در این زمینه، انتظار می رود تا سال 2022، ارزش بازار AMOLED ها به 30 میلیارد دلار برسد، دو برابر رقم امروزی.