آشنايي با اصطلاحات صفحه نمايشگر گوشي هوشمند| موبايل

مشاوره و پاسخگويي به مشكلات كامپيوتر، حسابداري و موبايل، تماس از تلفن ثابت با شماره 9092305943 (تهران) و با شماره 9099071865 (ساير شهرها)
www.hamgampc.ir   


آشنايي با اصطلاحات صفحه نمايش‌ گوشي‌هاي هوشمند : از AMOLED و LCD تا رتينا و اينفينيتي ديسپلي

در حال حاضر مفاهيم و واژه‌هاي متفاوتي براي تشريح تكنولوژي و توضيح عملكرد صفحه‌نمايش‌هاي مخصوص گوشي‌هاي هوشمند استفاده مي‌شود. مفاهيمي كه در برخي موارد، سردرگم كننده بوده و حتي مانعي براي انتخاب محصول مناسب براي كاربران هستند. در فناورانه لوتوس ، نگاهي دقيق‌تر به اين مفاهيم و واژه‌ها خواهيم داشت.

صفحه‌نمايش، يكي از اصلي‌ترين مولفه‌هاي موجود در طيف وسيعي از دستگاه‌هاي الكترونيكي همراه نظير گوشي‌ها و تبلت‌هاي هوشمند به حساب مي‌آيد. اين مولفه سخت‌افزاري، تاثيري چشمگير روي بهبود تعامل كاربر با اين گجت‌هاي هوشمند يا حتي كاهش تمايل شخص به استفاده از اين طيف محصولات الكترونيكي دارد. گوشي‌هاي هوشمند نيز از اين قاعده مستثني نبوده و استفاده از صفحه‌نمايشي ضعيف در آن‌ها مي‌تواند تجربه نه‌چندان خوشايند را براي كاربران به همراه داشته باشد. با پيشرفت تكنولوژي، اگرچه تشخيص صفحه‌نمايش‌هاي ضعيف و فاقد استانداردهاي كيفي سطح بالا راحت‌‌تر شده اما به همان اندازه، تمايز صفحه‌نمايش‌هاي با كيفيت مطلوب از آن‌هايي كه عملكرد عالي يا حتي بي‌عيب و نقص دارند دشوار شده است. در اين بين، استفاده از مفاهيم و واژه‌هاي متفاوت توسط شركت‌هاي فعال در حوزه توليد گوشي‌هاي هوشمند نيز باعث شده كاربران فرايند دشوارتري را در انتخاب گزينه مناسب، پيش رو داشته باشند.

ساختارهاي اصلي 
براي ساده‌تر شدن مفاهيم و اصطلاحات حاكم بر بازار صفحه‌نمايش‌هاي ويژه گوشي‌هاي هوشمند، به‌طور كلي دو نوع صفحه‌نمايش LCD و LED را در اين دسته از محصولات درنظر مي‌گيريم. اين در حالي است كه با گذشت زمان، اين دو تكنولوژي پايه، تا حد زيادي پالايش و بهينه‌سازي شده‌اند تا تركيب‌هايي نظير AMOLED و IPS LCD را پيش روي كاربران قراردهند. AMOLED كوتاه شده عنوان Active Matrix Organic Light-Emitting Diode بوده و IPS LCD هم مخففي براي In-Plane Switching Liquid Crystal Display به حساب مي‌آيد.

گزينه‌هاي يادشده درحالي در دسترس قرار گرفته‌اند كه شركت‌ها با هدف بهينه‌سازي هرچه بيشتر گزينه‌هاي عرضه شده به كاربران يا حتي استفاده از ترفندهاي بازاريابي، به اين اسامي قانع نشده و اسامي دهان‌پركن تري نظير Super AMOLED، Super LCD، Super Retina OLED، Infinity Display يا نمونه‌هاي مشابه را نيز به‌كار بسته‌اند. شايد اين نام‌ها روي كاغذ اهميت چنداني براي كاربران نداشته باشند اما آشنايي با سازوكار و مولفه‌هاي مختلف آن‌ها مي‌تواند انتخاب گزينه مناسب را هنگام مراجعه به بازار براي خريد يك گوشي يا تبلت هوشمند جديد به دنبال داشته باشد.

AMOLED
عنوان LED در نام AMOLED، مخففي براي Light Emitting Diode  به معناي ديود ساطع‌كننده نور است. به زبان ساده، اين تكنولوژي، مشابه با تركيبي است كه در بسياري از لوازم الكتريكي خانگي شاهد هستيم و روشن بودن دستگاه را با يك چراغ قرمز رنگ كوچك نشان مي دهد. صفحه‌نمايش‌هاي LED از اين طرح استفاده كرده و ال‌اي‌دي‌ها را در قالب مجموعه رنگ‌هاي قرمز، آبي و سبز گردهم آورده‌اند تا پيكسل‌هاي مستقلي را تشكيل دهند. O در عنوان AMOLED در واقع مخففي براي واژه Organic به معناي طبيعي است. اين حرف در واقع به مجموعه‌اي از صفحات باريك و ساخته شده از متريال طبيعي اشاره دارد كه بين دو هادي در هر LED قرار مي‌گيرند. اين صفحات در حضور جريان الكتريكي، قادر به توليد نور هستند. در نهايت امر، پيشوند AM در AMOLED مخففي براي Active Matrix است كه در مقابل تكنولوژي Passive Matrix قرار مي‌گيرد. در ماتريكس غيرفعال يا همان Passive Matrix، از سيستمي تركيبي براي كنترل هر پيكسل مستقل استفاده مي‌شود و در آن مدارهاي مجتمع،  بار الكتريكي فرستاده شده به هر رديف يا ستون را كنترل مي‌كنند. اما اين راهكار، سرعت و دقت پايين را به همراه خواهد داشت. سيستم‌هاي ماتريكس فعال (Active Matrix Systems) از يك ترانزيستور صفحه‌اي نازك (TFT) و يك خازن براي هر زير پيكسل (به عنوان مثال، قرمز، سبز يا آبي) LED استفاده مي‌كنند. نتيجه اين راهكار آن است كه وقتي يك رديف يا ستون، فعال مي‌شود خازن موجود در پيكسل مي‌تواند شارژ خود را مجددا در بين سيكل‌هاي تازه‌سازي بدست آورده و همين امر به كنترل سريع‌تر و دقيق‌تر خواهد انجاميد.

مزايا و معايب صفحه‌نمايش‌هاي AMOLED

مزايا:

    استفاده از لايه‌هاي پلاستيكي باريك و سبك
    لايه پلاستيكي استفاده شده، مقاومت بهتر را در برابر ضربه و احتمال كم‌تر را در مقابل شكسته شدن در معرض ضربه‌ها و عوامل جانبي به دنبال خواهد داشت.
    ميدان ديد عالي
    پشتيباني از طيف رنگي گسترده
    رنگ سياه عميق و نسبت كنتراست عالي با توجه به اينكه هر پيكسل را مي‌توان به‌طور مستقل خاموش كرد. راهكاري كه براي نمايش محتويات HDR، گزينه‌اي ايده‌آل به حساب مي‌آيد.
    مديريت مناسب مصرف انرژي و تضمين بهينه‌سازي مصرف باتري

معايب:
راهكارهاي استفاده شده براي توليد اين دسته از محصولات، دشوارتر و گران‌قيمت‌تر از تكنولوژي‌هاي مشابه هستند. به عنوان مثال، مي‌توان به فرايند توليد صفحه‌نمايش‌هاي خميده اشاره كرد. اين عوامل، در نهايت امر روي در دسترس بودن اين مولفه سخت‌افزاري در بازار و همچنين سرعت توليد آن تاثيرات نامطلوب به‌جا مي‌گذارد.

    فرسايش سريع‌تر LED هاي آبي در مقايسه با نمونه‌هاي قرمز و سبز كه باعث خواهد شد عمر پنل‌ها كوتاه شود.
    در صورتي كه در قسمتي از صفحه‌نمايش، تصويري ثابت به مدت طولاني به نمايش گذاشته شود امكان ايجاد پديده پيكسل‌سوختگي وجود خواهد داشت.

Super AMOLED و Infinity Display
Super AMOLED در واقع اصطلاح بازاريابي است كه براي اولين‌بار در اين سطح از بازار، توسط شركت سامسونگ استفاده شد. اين تركيب در واقع به صفحه‌نمايشي اختصاص دارد كه صفحه ‌لمسي-خازني را دقيقاً در نمايشگر، ادغام كرده است. اين راهكار، در مقابل استفاده از لايه‌اي جداگانه روي نمايشگر قرار مي‌گيرد. در نتيجه استفاده از اين روش، شاهد كاهش ضخامت صفحه‌نمايش نهايي خواهيم بود.

Infinity Display اصطلاح ديگري برپايه مفاهيم استفاده شده در بخش بازاريابي صفحه‌نمايش‌هاي ويژه گوشي‌هاي هوشمند است كه روي استفاده از تركيب بدون حاشيه، لبه به لبه و ادغام صفحه‌نمايشي كه كل فضاي جلوي گوشي‌هاي هوشمند يا قسمت اعظمي از آن‌را مي‌پوشاند تمركز دارد. با تمام اين تفاسير، تركيب يادشده نيز همچنان برپايه ساختار Super AMOLED ايجاد شده است.

LCD
صفحه‌نمايش‌هاي LCD با بهره‌گيري از نور پس‌زمينه‌اي كه از طريق فيلترهاي قطبي‌كننده، ماتريس كريستالي و فيلترهاي رنگي منتشر مي‌شود كار مي‌كنند. كريستال‌هاي مايع وقتي شروع به تابش نور مي‌كنند كه بار الكتريكي به آن‌ها برسد. اين امر، روي فركانس نور عبوري تاثيرگذار خواهد بود. در مرحله بعدي، مجموعه‌اي از مدارهاي مجتمع، با ارسال بار الكتريكي به يك رديف يا ستون خاص، كنترل هر پيكسل را ممكن مي‌سازند. در نهايت امر، نورهاي خروجي، با استفاده از مجموعه‌اي از فيلترهاي قرمز، سبز و آبي ايجاد مي‌شوند كه ساب پيكسل (Sub Pixel) نام دارند. با تركيب اين رنگ‌ها، طيف‌هاي رنگي متنوع و متفاوتي توليد خواهد شد.


مزايا و معايب صفحه‌نمايش‌هاي LCD
مزايا:

    توليد رنگ‌هاي طبيعي و با دقت بالا
    نبود احتمال ايجاد پيكسل‌سوختگي دائمي
    استفاده از روش‌هاي اثبات شده در زمينه توليد باعث شده اين صفحه‌نمايش‌ها به راحتي و در ابعاد گسترده در دسترس قرار گيرند و نيازهاي بازار هم به خوبي تامين شود.

معايب:
زاويه ديد ممكن است بسته به عمق لايه‌ها، محدود شود.

    نرخ كنتراست و همچنين توليد رنگ‌هاي سياه با عمق مناسب، ايده‌آل نيست. درنظر داشته باشيد كه اين امر، از فعال بودن دائمي نور پس‌زمينه سرچشمه مي‌گيرد.
    نشت نور پس‌زمينه كه پديده‌اي نامطلوب است در پنل‌هاي ارزان‌تر مشاهده شده  و به شدت روي تجربه كاربران در استفاده از اين نوع صفحه‌نمايش‌ها، تاثيرگذار خواهد بود.
    پيكسل‌ها در رزولوشن‌هاي بالا ممكن است با مشكل محدود بودن دهانه‌ انتشار روبرو شوند زيرا در اين سطح نمي‌توان ابعاد ترانزيستورها را بيش از پيش كاهش داد. پديده‌اي كه در نهايت امر به كاهش حداكثر مقدار نور توليدشده توسط صفحه‌نمايش و هدررفت بيشتر انرژي منجر مي‌شود.
    احتمال ايجاد مشكلات مقطعي و كوتاه‌مدت به واسطه مسئله احتباس و ثابت بودن تصوير

Super LCD
همان‌طور كه در ساختار صفحه‌نمايش‌هاي Super AMOLED شاهد هستيم، صفحه‌نمايش‌هاي Super LCD هم صفحه‌لمسي را در تركيب اصلي ادغام مي‌كنند. به اين ترتيب، هيچ فاصله هوايي بين شيشه بيروني و المان صفحه‌نمايش وجود نخواهد داشت و كاربر از مزايايي مشابه با ساختار Super AMOLED بهره‌مند خواهد شد.

صفحه‌نمايش‌هاي Retina، Retina HD و Super Retina HD
سامسونگ تنها شركتي نيست كه در زمينه استفاده از مفاهيم ويژه براي بازاريابي بهتر محصولات خود، سياست‌هاي ويژه‌اي را به مرحله اجرا گذاشته است. در اين بازار، اپل هم از واژه‌ها و مفاهيم مختلفي براي ترغيب كاربران به خريد بيشتر محصولاتش استفاده كرده است. از جمله اين واژه‌ها Retina است. اين واژه در ابتدا با رونمايي از آيفون ? به كار بسته شد. محصولي كه از تراكم پيكسل بالا يعني بيش از ??? پيكسل در هر اينچ در مقايسه با آيفون ?GS بهره‌مند شده بود. پس از اين، واژه Retina HD براي آيفون‌هايي مجهز به صفحه‌نمايشي با رزولوشن اچ‌دي يا بالاتر استفاده شد. فراموش نكنيد كه تمامي صفحه‌نمايش‌هاي رتينا و رتينا اچ‌دي در آيفون‌هاي اپل، در واقع صفحه‌نمايش‌هاي LCD IPS هستند. با وجود اين، با گذشت زمان، شرايط تغيير كرده و حالا در iPhone X به عنوان جديدترين پرچمدار شركت اپل، از صفحه‌نمايش AMOLED استفاده شده كه حالا با عنوان Super Retina HD پيش روي مشتاقان قرار مي‌گيرد.


مقايسه دقت رنگ و رزولوشن صفحه‌نمايش
هر دو تكنولوژي اصلي استفاده شده در توسعه صفحه‌نمايش‌هاي مخصوص گوشي‌هاي هوشمند مي‌توانند رزولوشن‌هاي ???p يا اچ‌دي، ????p يا تمام اچ‌دي، Quad HD و ?K را پشتيباني كنند. شركت‌هاي فعال در حوزه توليد اين مولفه‌هاي سخت‌افزاري نيز محصولاتي را با پشتيباني از استاندارد HDR در هر دو دسته صفحه‌نمايش‌هاي LCD و AMOLED آماده بهره‌برداري كرده‌اند. با اين تفاسير، از اين ديدگاه، تفاوت چنداني ميان دو تكنولوژي اصلي حاكم بر بازار وجود ندارد.

وقتي صحبت از توليد رنگ بهتر مي‌شود نكته قابل توجه آن است كه رنگ‌هاي سياه در صفحه‌نمايش‌هاي AMOLED از عمق بيشتري برخوردار بوده و نسبت كنتراست هم در اين دسته از محصولات، بالاتر است. با وجود اين، دقت رنگ كلي، روي هر دو نوع صفحه‌نمايش، قابل قبول است. وب‌سايت Android Authority با بررسي مجموعه‌اي از گوشي‌هاي هوشمند منتخب سال ???? و ???? ميلادي شامل الجي وي ?? و بلك‌بري پريو به اين نتيجه رسيده كه صفحه‌نمايش‌هاي AMOLED نتايج و نمايشي با دقت بالا را توليد مي‌كنند اما صفحه‌نمايش‌هاي LCD معمولاً هاله جزئي آبي‌رنگ را پيش روي كاربران قرار مي‌دهند.

با تمام اين تفاسير، با پياده‌سازي آزمايش‌هاي مشابه روي محصولات سال ???? ميلادي مي‌توان اينگونه نتيجه گرفت كه صفحه‌نمايش‌هاي AMOLED پيشتازي و برتري گذشته خود را تا حدودي از دست داده‌اند.

    OLED: گلكسي نوت ? سامسونگ، پيكسل ايكس ال گوگل، وان پلاس ? وان پلاس، گلكسي اس ? و گلكسي اس ? پلاس سامسونگ
    LCD: هواوي ميت ?، آيفون ? پلاس

پيكسل سوختگي و احتباس تصوير
يكي از نقاط ضعف اصلي در صفحه‌نمايش‌هاي AMOLED، امكان بروز مشكل پيكسل‌سوختگي در آن‌ها است. اين واژه براي تشريح مشكلي استفاده مي‌شود كه تغيير رنگ دائمي را در بخش‌هايي از پنل به همراه دارد. اين امر ممكن است به تغيير شكل نمايش متن يا عكس روي تصوير، محو شدن رنگ‌ها يا بروز ديگر موارد مشابه منجر شود. در اين صورت، صفحه‌نمايش همچنان به عملكرد طبيعي خود ادامه مي‌دهد اما تغيير رنگ يا ايجاد سايه را به‌طور دائمي روي محتويات نمايش داده شده در آن شاهد خواهيد بود. اين امر، نتيجه متفاوت بودن طول عمر ساب‌پيكسل‌هاي LED قرمز، سبز و آبي استفاده شده در پنل‌هاي OLED است.

به بيان دقيق‌تر، ال‌اي‌دي‌هاي آبي رنگ، بازده نوراني پايين‌تري در مقايسه با پيكسل‌هاي قرمز و سبز داشته و از همين رو به جريان‌هاي بالاتر براي ارائه عملكرد مطلوب نياز دارند. اين در حالي است كه همين جريان‌هاي بالاتر، به فرسايش سريع‌تر پيكسل‌ها منجر مي‌شوند. در نتيجه اين امر، رنگ‌بندي صفحه‌نمايش‌هاي OLED به‌طور يكنواخت فرسايش پيدا نخواهد كرد. به بيان ديگر، علي‌رغم اينكه ساب‌پيكسل‌هاي آبي‌رنگ، بزرگ‌تر هستند اما حركت نمايش رنگ‌ها به سمت ايجاد هاله‌هاي قرمز و سبز خواهد بود. در اين بين، در صورتي كه بخشي از پنل، به مدت طولاني تصاويري با رنگ آبي يا سفيد را نمايش دهد، پيكسل‌هاي آبي‌رنگ در اين بخش، سريع‌تر از بخش‌هاي ديگر فرسايش پيدا مي‌كنند.

از نقطه‌نظر تئوري، طول عمر صفحه‌نمايش‌هاي AMOLED، حتي در صورتي كه از آن‌ها براي مدت ?? ساعت در طول يك روز استفاده كنيد، چند سال متمادي ذكر شده است. با وجود اين، شواهد و مستنداتي وجود دارند كه نشان مي‌دهند برخي نمونه‌هاي توليدي از صفحه‌نمايش‌هاي AMOLED، سريع‌تر از سايرين دچار مشكلاتي نظير پيكسل‌سوختگي و فرسايش مي‌شوند. درنظر داشته باشيد صفحه‌نمايش‌هايي كه تنها با گذشت چند ماه، آثار پيكسل سوختگي را بروز مي‌دهند، خراب بوده و عملكرد طبيعي ندارند.

مالكان گوشي‌هاي هوشمندي با صفحه‌نمايش LCD بايد از انتخاب محصولاتي كه در مقابل پيكسل‌سوختگي ايمن است خوشحال باشند. با وجود اين، مشكلي به نام احتباس تصوير (Image Retention)، مسئله‌اي شايع در اين دسته از محصولات به حساب مي‌آيد. به زبان ساده، كريستال‌هاي مايع در صفحه‌نمايش‌هاي LCD در صورتي كه ولتاژ يكساني را براي مدت طولاني دريافت كنند ممكن است به ماندن در يك موقعيت مشخص و ثابت، ترغيب شوند. البته اين وضعيت، معمولاً موقتي بوده و مي‌توان با بازگرداندن كريستال‌هاي مايع به وضعيت استراحت و آرامششان! مشكل را مرتفع كرد.

جمع‌بندي نهايي
انتخاب گزينه برتر از ميان انتخاب‌هاي موجود در بازار، دشوار بوده و در اين بين، عوامل جانبي هم در ابعاد گسترده‌ روي انتخاب كاربران، تاثيرگذار خواهند بود. به عنوان مثال، در صورتي كه شما از جمله طرفداران صفحه‌نمايش‌هاي AMOLED هستيد در برخورد با گوشي هوشمندي كه فضاي ذخيره‌سازي بيشتر را در كنار پردازنده قدرتمند‌تر به همراه دارد اما به جاي گزينه دلخواه شما از صفحه‌نمايش LCD بهره مي‌برد چه تصميمي خواهيد گرفت؟ همين پرسش براي طرفداران صفحه‌نمايش‌هاي LCD هم مطرح خواهد بود.

معمولاً در بازار فعلي، گوشي‌هاي هوشمند پرچمدار و رده بالا از صفحه‌نمايش‌هاي AMOLED بهره مي‌برند و ميان‌رده‌ها يا گوشي‌هاي با قيمت بهينه هم به صفحه‌نمايش‌هاي LCD مجهز مي‌شوند. با وجود اين، در حال حاضر پرچمدارهاي زيادي هم در بازار يافت مي‌شوند كه از صفحه‌نمايش‌هاي LCD بهره‌مند شده‌اند. با توجه به كاهش چشمگير هزينه توليد پنل‌هاي OLED در سال‌هاي اخير، انتظار مي‌رود در آينده‌اي نه چندان دور، طيف گسترده‌تري از گوشي‌هاي هوشمند با قيمت پايين، به پنل‌هاي OLED مجهز شوند.

شركت‌هايي نظير الجي وسامسونگ با سرعت بالا و حداكثر توان خود در حال توسعه قابليت‌ها و زيرساخت‌ها به منظور توسعه پنل‌هاي OLED هستند. از همين رو، صفحه‌نمايش‌هاي LCD شايد آينده روشني را در قالب حضور در بازارهاي توليد تلويزيون و ديگر دستگاه‌هاي مجهز به پنل‌هايي با ابعاد بزرگ داشته باشند اما در حال حاضر، استفاده از صفحه‌نمايش‌هاي OLED، گزينه غالب در بازار توليد گوشي‌هاي هوشمند، به ويژه در دسته پرچمدارها به حساب مي‌آيد.