نمایشگر LTPO چیست و چگونه مصرف باتری را کاهش می‌دهد؟

در دنیای گوشی‌های هوشمند و گجت‌های پوشیدنی نمایشگرهای مختلفی وجود دارند، از LCD و امولد گرفته تا Mini-LED و LTPO. نمایشگر LTPO در سال‌های اخیر و به خصوص پس از افزایش رفرش ریت پنل دستگاه‌های مختلف، مورد توجه قرار گرفته. اما نمایشگر LTPO چیست و چگونه به کاهش مصرف باتری محصولات کمک می‌کند؟

مدتی می‌شود که شرکت‌های مختلف گوشی‌های پرچمدار و حتی میان‌رده‌شان را به نمایشگر با رفرش ریت بالا مجهز می‌کنند. با افزایش رفرش ریت، تجربه کاربری بهبود می‌یابد و تجربه روان‌تری در اختیار کاربران قرار می‌گیرد، اما همین تجربه بهتر یک قربانی بزرگ می‌‌گیرد: میزان شارژهی باتری دستگاه. همین مشکل باعث شده که شرکت‌ها به دنبال راه‌حل باشند و فناوری‌های نمایشگر مختلفی را مورد بررسی قرار دهند.

یکی از این فناوری‌ها، نمایشگر LTPO نام دارد که مخفف اکسید پلی کریستال با دمای پایین است. این پنل‌ها از نظر بهره‌وری انرژی عملکرد بسیار بهتری نسبت به نسل‌های گذشته‌شان دارند و از همین رو گزینه بسیار مناسبی برای دستگاه‌های قابل حمل مانند گوشی‌های هوشمند به حساب می‌آیند.

شرکت‌های مختلفی به این سراغ این نوع نمایشگر رفته‌اند، از سامسونگ و وان پلاس گرفته تا اپل. در حال حاضر این پنل در گوشی‌های پرچمدار استفاده می‌شود، اما شاید در آینده نزدیک گوشی‌های میان‌رده و حتی پایین‌رده هم به چنین پنلی مجهز شوند.

در این مقاله می‌خواهیم شما را بطور کامل با نمایشگر LTPO آشنا کنیم، از نحوه عملکردش بگوییم و علت اینکه چرا شاید روزی بخواهید گوشی هوشمندتان چنین نمایشگری داشته باشد را بیان کنیم. تا پایان همراه دیجیاتو باشید.

نمایشگر LTPO چیست؟

پیش از اینکه بخواهیم به سراغ نمایشگر LTPO برویم، باید از نحوه عملکرد پنل‌های سنتی مطلع شویم. نمایشگرهای OLED که سامسونگ آن‌ها را امولد می‌نامد، از ۳ لایه تشکیل شده‌اند که شامل یک لایه انتشار ارگانیک، یک سطح شیشه‌ای محافظ و همچنین یک صفحه پشتی می‌شود که مورد آخر، نحوه رفتار هر پیکسل به صورت جداگانه را کنترل می‌کند و اینجاست که فناوری LTPO وارد عمل می‌شود.

صفحات پشتی OLED از ترانزیستور فیلم نازک یا TFT ساخته شده‌اند. ترانزیستورها اساسا قطعات الکترونیکی کوچک شده‌ای هستند که منطق یک مدار را تامین می‌کنند. پردازنده‌های مدرن مانند آن‌هایی که در گوشی هوشمندتان و لپ‌تاپ‌تان مورد استفاده قرار گرفته‌اند، از میلیاردها ترانزیستور بهره می‌برند. در نمایشگرهای OLED، این ترانزیستورها دو عملکرد را برعهده دارند: روشن و خاموش کردن تک تک پیکسل‌ها بصورت جداگانه و نگه داشتن سطح مشخص روشنایی.

در صنعت نمایشگر با چندین صفحه پشتی TFT روبه‌رو شده‌ایم و انواع مختلفی از آن‌ها مانند LTPS و IGZO را مشاهده کرده‌ایم. هر کدام از این فناوری‌ها، نقاط ضعف و قوت مخصوص به خودشان را دارند.

نمایشگرهای IGZO بهره‌وری انرژی بالایی دارند، اما هزینه تولیدشان در ابعاد بزرگ، بالاست. علاوه بر این، در مقایسه با پنل‌های LTPS که مدت‌هاست در دنیای گوشی‌های هوشمند وجود دارد، بالاتر است. با این حال، بهره‌وری انرژی مانع از این می‌شود که از چنین فناوری به راحتی بگذریم.

پنل‌های IGZO می‌توانند رفرش ریت پنل‌های OLED را بطور چشمگیری کاهش دهند، برای مثال نرخ تازه‌سازی ۱ فریم در ثانیه. همانطور که می‌توان حدس زد، چنین رویکردی منجر به کاهش چشمگیر مصرف انرژی می‌شود که اهمیت بالایی دارد، مخصوصا در دستگاه‌هایی مانند گوشی‌های هوشمند که باتری کوچک و قطعات پرمصرفی دارند.

در حالی که می‌توان در نمایشگرها از صفحه پشتی IGZO استفاده کرد، بسیاری از فعالان صنعتی به سراغ یک فناوری ترکیبی یا هیبریدی رفته‌اند که همان اکسید پلی کریستال با دمای پایین یا LTPO است. به بیان ساده‌تر، نمایشگر LTPO ترکیبی از فناوری‌های موجود یعنی LTPS و IGZO است.

نتیجه چنین ترکیبی این است که می‌توانید به رفرش ریت وسیعی دست پیدا کنید؛ از ۱ هرتز گرفته تا ۱۲۰ هرتز و حتی بالاتر و همچنین می‌تواند فناوری رفرش ریت متغیر (VRR) را هم تجربه کنید. علاوه بر این، پنل‌های LTPO می‌توانند به تراکم پیکسلی بالایی هم دست پیدا کنند، درست مانند نمایشگرهای LTPS که در بسیاری از گوشی‌های هوشمند امروزی وجود دارند.

بد نیست به این موضوع هم اشاره کنیم که اپل دارای چندین پتنت در زمینه فناوری LTPO است. با این حال، تولیدکنندگان نمایشگر هنوز مشغول کار روی این فناوری‌ هستند تا بتوانند به کیفیت بالاتری دست پیدا کنند. برای مثال سامسونگ در گوشی‌های پرچمدارش از نمایشگرهای HOP استفاده می‌کند که ترکیبی از هیبرید-اکسید و پلی کریستال سیلیکون است. پنل مورد استفاده کره‌ای‌ها عملکرد و بهره‌وری انرژی مشابه LTPO دارد که در ادامه آن‌ها را بررسی می‌کنیم.

مزایای نمایشگرهای LTPO در دنیای واقعی

از بهره‌وری انرژی که بگذریم، آیا رفرش ریت متغیر مزیت دیگری هم دارد؟ مخصوصا اینکه بسیاری از گوشی‌های هوشمند جدید امکان تغییر دستی نرخ تازه‌سازی را هم برایتان فراهم کرده‌اند. پاسخ این سوال ساده است: فناوری رفرش ریت متغیر کنترل دقیق‌تر رفرش ریت را نسبت به دو یا سه مرحله‌ای که به صورت دستی توسط سازندگان در اختیارمان قرار می‌گیرند، ممکن می‌کند.

در حالی که بسیاری از دستگاه‌ها از قابلیت‌های نرم افزاری مانند رفرش ریت تطبیقی بهره می‌برند که می‌توانند نرخ نوسازی را بین ۶۰ تا ۱۲۰ هرتز تنظیم کنند، عملکردشان محدود است و فقط روی این دو عدد قرار می‌گیرند. با این حال شاید برخی مواقع بخواهیم به رفرش ریتی متفاوت از این اعداد دست پیدا کنیم.

برای مثال به فناوری نمایشگر همیشه روشن توجه کنید. در این فناوری، یک محتوای ثابت برای مدت‌ها روی صفحه نمایش گوشی‌تان نشان داده می‌شود، در اینصورت چرا باید محتوای پنل هر ثانیه ۱۲۰ یا حتی ۶۰ بار تازه‌سازی شود؟ با رفرش ریت متغیر روی نمایشگرهای LTPO، می‌توان در مواقع نیاز به رفرش ریت ۱۰ یا حتی ۱ هرتز هم دست پیدا کرد.

یکی دیگر از مزایای پنل‌های LTPO، مناسب بودن آن‌ها برای مشاهده محتوا است. اکثر فیلم‌ها به صورت ۲۴ فریم بر ثانیه تولید می‌شوند و اگر آن‌ها را روی پنل‌های ۶۰ هرتزی ببینید، با حرکات مصنوعی روبه‌رو می‌شوید. اگرچه با نرم افزار می‌توان جلوی چنین موضوعی را تا جای ممکن گرفت، اما چندان منطقی نیست با مصرف انرژی بالاتر، به رفرش ریت بلااستفاده دسترسی داشته باشیم.

رفرش ریت پایین همچنین می‌تواند فشار روی تراشه را کاهش دهد و نیازی به کار زیاد نداشته باشد. به بیان دیگر، GPU در مقایسه با رفرش ریت ۶۰ یا ۱۲۰ هرتز، انرژی کمتری مصرف می‌کند. با یک پنل LTPO، نمایشگر در هنگامی که با آن کاری ندارید یا لمسش نمی‌کنید، راحت‌تر می‌تواند رفرش ریت را کاهش دهد. بسیاری از نمایشگرهایی که از نرخ تازه‌سازی تطبیقی بهره می‌برند، رفرش ریت را از ۱۲۰ به ۶۰ هرتز کاهش می‌دهند و کمتر از آن ممکن نیست.

در حالت کلی زمانی که به یک رفرش ریت خاص نیاز داشته باشید، چه برای یک برنامه خاص یا صرفه‌جویی در مصرف انرژی، نمایشگرهای LTPO بهترین گزینه کنونی هستند. این پنل‌ها نزدیک به ۱۰ تا ۲۰ درصد انرژی کمتری نسبت به نمایشگرهای مشابه مصرف می‌کنند.

گوشی‌های مجهز به نمایشگر LTPO

اپل واچ سری ۴ یکی از اولین دستگاه‌های مصرفی با نمایشگر LTPO بود که در سال ۲۰۱۸ از راه رسید. بهره‌وری بالای انرژی این پنل باعث شد اپل ابعاد نمایشگر را افزایش دهد و همچنین به سراغ باتری کوچکتری نسبت به مدل قبلی برود. اگرچه شاید فکر کنید چنین رویکردی کمی متناقض به نظر می‌رسد، اما کوپرتینویی‌ها توانستند بدون اینکه تاثیر منفی روی شارژدهی باتری داشته باشند، ابعاد نمایشگر را افزایش دهند و کاربر کمبودی هم از نظر شارژدهی احساس نکند.

از آن زمان تا به امروز، محصولات بی‌شماری به پنل LTPO مجهز شده‌اند که شامل آیپد پرو و مدل‌های پرو آیفون ۱۳ هم می‌شود. در دنیای اندرویدی هم گوشی‌های پرچمدار زیادی از این نمایشگر بهره می‌برند، از گلکسی S21 اولترا سامسونگ گرفته تا گوگل پیکسل ۶ پرو و وان پلاس ۹ پرو.

یکی دیگر از نکاتی که بد نیست درباره فناوری LTPO TFT بدانید این است که می‌تواند در نمایشگرهای LCD هم مورد استفاده قرار بگیرد. برای مثال هردو نسخه ریزرفون از پنل LCD مبتنی بر IGZO بهره می‌برند که می‌تواند رفرش ریت ۱۲۰ هرتز داشته باشد. البته تمام گوشی‌های پرچمداری که از فناوری رفرش ریت متغیر بهره می‌برند، از پنل‌های OLED با LTPO استفاده می‌کنند.

دلیل چنین رویکردی در دنیای گوشی‌های هوشمند می‌تواند مربوط به این موضوع باشد که سامسونگ اکثر نمایشگرها را تولید می‌کند، در حالی که تنها یک کمپانی، شارپ پنل‌های IGZO مبتنی بر LCD را آزمایش می‌کند.

آیا برای گوشی بعدی‌مان باید به سراغ پنل LTPO برویم؟

نمایشگرهای LTPO به همراه باتری‌های حجیم به سازندگان گوشی‌های هوشمند اجازه می‌دهند که از توان محصولاتشان برای اهداف مختلفی استفاده می‌کنند. برای مثال شرکت‌ها می‌توانند به سراغ مودم‌های 5G با مصرف انرژی بالا و همچنین تراشه‌های پردازشی قدرتمندتر بروند. اگرچه شاید با شارژدهی باتری بالاتری نسبت به نسل گذشته گوشی‌ها مواجه نشوید، اما بدون اینکه شارژدهی باتری قربانی شود، عملکرد بالاتری را تجربه خواهید کرد که خودش یک نکته مثبت است.

انتظار داریم در آینده نه چندان دور، نمایشگرهای LTPO به گوشی‌های میان‌رده هم راه پیدا کنند، مانند فناوری‌های گذشته که به مرور زمان دیگر تنها در پرچمدارها استفاده نمی‌شوند و در میان‌رده‌های بازار هم پیدا می‌شوند.

تا زمانی که نمایشگر LTPO به دستگاه‌های میان‌رده وارد نشود، در اکثر گوشی‌های امروزی از فناوری رفرش ریت تطبیقی استفاده می‌شود. با این حال اگر مشکلی از نظر بودجه ندارید و می‌خواهید گوشی جدیدی تهیه کنید، به دنبال دستگاهی باشید که به پنل LTPO مجهز باشد تا از مزایای آن بهره‌مند شوید.