صفحه‌نمایش، یکی از اصلی‌ترین مولفه‌های موجود در طیف وسیعی از دستگاه‌های الکترونیکی همراه نظیر گوشی‌ها و تبلت‌های هوشمند به حساب می‌آید. این مولفه سخت‌افزاری، تاثیری چشمگیر روی بهبود تعامل کاربر با این گجت‌های هوشمند یا حتی کاهش تمایل شخص به استفاده از این طیف محصولات الکترونیکی دارد. گوشی‌های هوشمند نیز از این قاعده مستثنی نبوده و استفاده از صفحه‌نمایشی ضعیف در آن‌ها می‌تواند تجربه نه‌چندان خوشایند را برای کاربران به همراه داشته باشد. با پیشرفت تکنولوژی، اگرچه تشخیص صفحه‌نمایش‌های ضعیف و فاقد استانداردهای کیفی سطح بالا راحت‌‌تر شده اما به همان اندازه، تمایز صفحه‌نمایش‌های با کیفیت مطلوب از آن‌هایی که عملکرد عالی یا حتی بی‌عیب و نقص دارند دشوار شده است. در این بین، استفاده از مفاهیم و واژه‌های متفاوت توسط شرکت‌های فعال در حوزه تولید گوشی‌های هوشمند نیز باعث شده کاربران فرایند دشوارتری را در انتخاب گزینه مناسب، پیش رو داشته باشند.

ساختارهای اصلی

  برای ساده‌تر شدن مفاهیم و اصطلاحات حاکم بر بازار صفحه‌نمایش‌های ویژه گوشی‌های هوشمند، به‌طور کلی دو نوع صفحه‌نمایش LCD و LED را در این دسته از محصولات درنظر می‌گیریم. این در حالی است که با گذشت زمان، این دو تکنولوژی پایه، تا حد زیادی پالایش و بهینه‌سازی شده‌اند تا ترکیب‌هایی نظیر AMOLED و IPS LCD را پیش روی کاربران قراردهند. AMOLED کوتاه شده عنوان Active Matrix Organic Light-Emitting Diode بوده و IPS LCD هم مخففی برای In-Plane Switching Liquid Crystal Display به حساب می‌آید.

گزینه‌های یادشده درحالی در دسترس قرار گرفته‌اند که شرکت‌ها با هدف بهینه‌سازی هرچه بیشتر گزینه‌های عرضه شده به کاربران یا حتی استفاده از ترفندهای بازاریابی، به این اسامی قانع نشده و اسامی دهان‌پرکن تری نظیر Super AMOLED، Super LCD، Super Retina OLED، Infinity Display یا نمونه‌های مشابه را نیز به‌کار بسته‌اند. شاید این نام‌ها روی کاغذ اهمیت چندانی برای کاربران نداشته باشند اما آشنایی با سازوکار و مولفه‌های مختلف آن‌ها می‌تواند انتخاب گزینه مناسب را هنگام مراجعه به بازار برای خرید یک گوشی یا تبلت هوشمند جدید به دنبال داشته باشد.

AMOLED

عنوان LED در نام AMOLED، مخففی برای Light Emitting Diode  به معنای دیود ساطع‌کننده نور است. به زبان ساده، این تکنولوژی، مشابه با ترکیبی است که در بسیاری از لوازم الکتریکی خانگی شاهد هستیم و روشن بودن دستگاه را با یک چراغ قرمز رنگ کوچک نشان می دهد. صفحه‌نمایش‌های LED از این طرح استفاده کرده و ال‌ای‌دی‌ها را در قالب مجموعه رنگ‌های قرمز، آبی و سبز گردهم آورده‌اند تا پیکسل‌های مستقلی را تشکیل دهند. O در عنوان AMOLED در واقع مخففی برای واژه Organic به معنای طبیعی است. این حرف در واقع به مجموعه‌ای از صفحات باریک و ساخته شده از متریال طبیعی اشاره دارد که بین دو هادی در هر LED قرار می‌گیرند. این صفحات در حضور جریان الکتریکی، قادر به تولید نور هستند. در نهایت امر، پیشوند AM درAMOLED مخففی برای Active Matrix است که در مقابل تکنولوژی Passive Matrix قرار می‌گیرد. در ماتریکس غیرفعال یا همان Passive Matrix، از سیستمی ترکیبی برای کنترل هر پیکسل مستقل استفاده می‌شود و در آن مدارهای مجتمع،  بار الکتریکی فرستاده شده به هر ردیف یا ستون را کنترل می‌کنند. اما این راهکار، سرعت و دقت پایین را به همراه خواهد داشت. سیستم‌های ماتریکس فعال (Active Matrix Systems) از یک ترانزیستور صفحه‌ای نازک (TFT) و یک خازن برای هر زیر پیکسل (به عنوان مثال، قرمز، سبز یا آبی) LED استفاده می‌کنند. نتیجه این راهکار آن است که وقتی یک ردیف یا ستون، فعال می‌شود خازن موجود در پیکسل می‌تواند شارژ خود را مجددا در بین سیکل‌های تازه‌سازی بدست آورده و همین امر به کنترل سریع‌تر و دقیق‌تر خواهد انجامید.

تصویری که در ادامه مشاهده می‌کنید در واقع نمای بسته‌ای است که از صفحه‌نمایش AMOLEDگلکسی اس ۸ سامسونگ به ثبت رسیده است.

 در این تصویر، الگوی مثلثی RGB به خوبی مشهود است. در قسمت پایین تصویر، LED های سبز و قرمز خاموش هستند و نمونه‌های آبی‌رنگ نیز تا حدودی و نه به‌طور کامل، روشن هستند. همین امر باعث می‌شود صفحه‌نمایش‌های AMOLED از نمایش ترکیب‌های سیاه‌رنگ با عمق مناسب و همچنین کنتراست مطلوب بهره‌مند شوند.

مزایا و معایب صفحه‌نمایش‌های AMOLED

مزایا:

• استفاده از لایه‌های پلاستیکی باریک و سبک
• لایه پلاستیکی استفاده شده، مقاومت بهتر را در برابر ضربه و احتمال کم‌تر را در مقابل شکسته شدن در معرض ضربه‌ها و عوامل جانبی به دنبال خواهد داشت.
• میدان دید عالی
• پشتیبانی از طیف رنگی گسترده
• رنگ سیاه عمیق و نسبت کنتراست عالی با توجه به اینکه هر پیکسل را می‌توان به‌طور مستقل خاموش کرد. راهکاری که برای نمایش محتویات HDR، گزینه‌ای ایده‌آل به حساب می‌آید.
• مدیریت مناسب مصرف انرژی و تضمین بهینه‌سازی مصرف باتری

معایب:
راهکارهای استفاده شده برای تولید این دسته از محصولات، دشوارتر و گران‌قیمت‌تر از تکنولوژی‌های مشابه هستند. به عنوان مثال، می‌توان به فرایند تولید صفحه‌نمایش‌های خمیده اشاره کرد. این عوامل، در نهایت امر روی در دسترس بودن این مولفه سخت‌افزاری در بازار و همچنین سرعت تولید آن تاثیرات نامطلوب به‌جا می‌گذارد.

• فرسایش سریع‌تر LED های آبی در مقایسه با نمونه‌های قرمز و سبز که باعث خواهد شد عمر پنل‌ها کوتاه شود.
• در صورتی که در قسمتی از صفحه‌نمایش، تصویری ثابت به مدت طولانی به نمایش گذاشته شود امکان ایجاد پدیده پیکسل‌سوختگی وجود خواهد داشت.

Super AMOLED و Infinity Display

Super AMOLED  در واقع اصطلاح بازاریابی است که برای اولین‌بار در این سطح از بازار، توسط شرکت سامسونگ استفاده شد. این ترکیب در واقع به صفحه‌نمایشی اختصاص دارد که صفحه ‌لمسی-خازنی را دقیقاً در نمایشگر، ادغام کرده است. این راهکار، در مقابل استفاده از لایه‌ای جداگانه روی نمایشگر قرار می‌گیرد. در نتیجه استفاده از این روش، شاهد کاهش ضخامت صفحه‌نمایش نهایی خواهیم بود.

Infinity Display اصطلاح دیگری برپایه مفاهیم استفاده شده در بخش بازاریابی صفحه‌نمایش‌های ویژه گوشی‌های هوشمند است که روی استفاده از ترکیب بدون حاشیه، لبه به لبه و ادغام صفحه‌نمایشی که کل فضای جلوی گوشی‌های هوشمند یا قسمت اعظمی از آن‌را می‌پوشاند تمرکز دارد. با تمام این تفاسیر، ترکیب یادشده نیز همچنان برپایه ساختار Super AMOLED ایجاد شده است.

LCD

صفحه‌نمایش‌های LCD با بهره‌گیری از نور پس‌زمینه‌ای که از طریق فیلترهای قطبی‌کننده، ماتریس کریستالی و فیلترهای رنگی منتشر می‌شود کار می‌کنند. کریستال‌های مایع وقتی شروع به تابش نور می‌کنند که بار الکتریکی به آن‌ها برسد. این امر، روی فرکانس نور عبوری تاثیرگذار خواهد بود. در مرحله بعدی، مجموعه‌ای از مدارهای مجتمع، با ارسال بار الکتریکی به یک ردیف یا ستون خاص، کنترل هر پیکسل را ممکن می‌سازند. در نهایت امر، نورهای خروجی، با استفاده از مجموعه‌ای از فیلترهای قرمز، سبز و آبی ایجاد می‌شوند که ساب پیکسل (Sub Pixel) نام دارند. با ترکیب این رنگ‌ها، طیف‌های رنگی متنوع و متفاوتی تولید خواهد شد.

آنچه در تصویر مشاهده می‌‌کنید صفحه‌نمایش LCD هواوی میت ۸ را به تصویر می‌کشد.

 همان‌طور که می‌بینید پیکسل‌ها از ساب‌پیکسل‌هایی با اندازه‌های مساوی تشکیل شده‌اند که هر کدام برای هریک از رنگ‌های قرمز، سبز و آبی استفاده می‌شوند.

مزایا و معایب صفحه‌نمایش‌های LCD

مزایا:

• تولید رنگ‌های طبیعی و با دقت بالا
• نبود احتمال ایجاد پیکسل‌سوختگی دائمی
• استفاده از روش‌های اثبات شده در زمینه تولید باعث شده این صفحه‌نمایش‌ها به راحتی و در ابعاد گسترده در دسترس قرار گیرند و نیازهای بازار هم به خوبی تامین شود.

معایب:
زاویه دید ممکن است بسته به عمق لایه‌ها، محدود شود.

• نرخ کنتراست و همچنین تولید رنگ‌های سیاه با عمق مناسب، ایده‌آل نیست. درنظر داشته باشید که این امر، از فعال بودن دائمی نور پس‌زمینه سرچشمه می‌گیرد.
• نشت نور پس‌زمینه که پدیده‌ای نامطلوب است در پنل‌های ارزان‌تر مشاهده شده  و به شدت روی تجربه کاربران در استفاده از این نوع صفحه‌نمایش‌ها، تاثیرگذار خواهد بود.
• پیکسل‌ها در رزولوشن‌های بالا ممکن است با مشکل محدود بودن دهانه‌ انتشار روبرو شوند زیرا در این سطح نمی‌توان ابعاد ترانزیستورها را بیش از پیش کاهش داد. پدیده‌ای که در نهایت امر به کاهش حداکثر مقدار نور تولیدشده توسط صفحه‌نمایش و هدررفت بیشتر انرژی منجر می‌شود.
• احتمال ایجاد مشکلات مقطعی و کوتاه‌مدت به واسطه مسئله احتباس و ثابت بودن تصویر

Super LCD

همان‌طور که در ساختار صفحه‌نمایش‌های Super AMOLED شاهد هستیم، صفحه‌نمایش‌هایSuper LCD هم صفحه‌لمسی را در ترکیب اصلی ادغام می‌کنند. به این ترتیب، هیچ فاصله هوایی بین شیشه بیرونی و المان صفحه‌نمایش وجود نخواهد داشت و کاربر از مزایایی مشابه با ساختارSuper AMOLED بهره‌مند خواهد شد.

صفحه‌نمایش‌های Retina، Retina HD و Super Retina HD

سامسونگ تنها شرکتی نیست که در زمینه استفاده از مفاهیم ویژه برای بازاریابی بهتر محصولات خود، سیاست‌های ویژه‌ای را به مرحله اجرا گذاشته است. در این بازار، اپل هم از واژه‌ها و مفاهیم مختلفی برای ترغیب کاربران به خرید بیشتر محصولاتش استفاده کرده است. از جمله این واژه‌هاRetina است. این واژه در ابتدا با رونمایی از آیفون ۴ به کار بسته شد. محصولی که از تراکم پیکسل بالا یعنی بیش از ۳۰۰ پیکسل در هر اینچ در مقایسه با آیفون 3GS بهره‌مند شده بود. پس از این، واژه Retina HD برای آیفون‌هایی مجهز به صفحه‌نمایشی با رزولوشن اچ‌دی یا بالاتر استفاده شد. فراموش نکنید که تمامی صفحه‌نمایش‌های رتینا و رتینا اچ‌دی در آیفون‌های اپل، در واقع صفحه‌نمایش‌های LCD IPS هستند. با وجود این، با گذشت زمان، شرایط تغییر کرده و حالا درiPhone X به عنوان جدیدترین پرچمدار شرکت اپل، از صفحه‌نمایش AMOLED استفاده شده که حالا با عنوان Super Retina HD پیش روی مشتاقان قرار می‌گیرد.

در تصویر می‌توانید گوشه‌ای از عملکرد صفحه‌نمایش رتینا را در مک بوک‌پرو مشاهده کنید.

همان‌طور که از تصویر مشخص است این صفحه‌نمایش در واقع یک LCD معمولی است.

مقایسه دقت رنگ و رزولوشن صفحه‌نمایش

هر دو تکنولوژی اصلی استفاده شده در توسعه صفحه‌نمایش‌های مخصوص گوشی‌های هوشمند می‌توانند رزولوشن‌های 720p یا اچ‌دی، 1080p یا تمام اچ‌دی، Quad HD و 4K را پشتیبانی کنند. شرکت‌های فعال در حوزه تولید این مولفه‌های سخت‌افزاری نیز محصولاتی را با پشتیبانی از استاندارد HDR در هر دو دسته صفحه‌نمایش‌های LCD و AMOLED آماده بهره‌برداری کرده‌اند. با این تفاسیر، از این دیدگاه، تفاوت چندانی میان دو تکنولوژی اصلی حاکم بر بازار وجود ندارد.

وقتی صحبت از تولید رنگ بهتر می‌شود نکته قابل توجه آن است که رنگ‌های سیاه در صفحه‌نمایش‌های AMOLED از عمق بیشتری برخوردار بوده و نسبت کنتراست هم در این دسته از محصولات، بالاتر است. با وجود این، دقت رنگ کلی، روی هر دو نوع صفحه‌نمایش، قابل قبول است. وب‌سایت Android Authority با بررسی مجموعه‌ای از گوشی‌های هوشمند منتخب سال ۲۰۱۵ و ۲۰۱۶ میلادی شامل الجی وی ۱۰ و بلک‌بری پریو به این نتیجه رسیده که صفحه‌نمایش‌هایAMOLED نتایج و نمایشی با دقت بالا را تولید می‌کنند اما صفحه‌نمایش‌های LCD معمولاً هاله جزئی آبی‌رنگ را پیش روی کاربران قرار می‌دهند.

با تمام این تفاسیر، با پیاده‌سازی آزمایش‌های مشابه روی محصولات سال ۲۰۱۷ میلادی می‌توان اینگونه نتیجه گرفت که صفحه‌نمایش‌های AMOLED پیشتازی و برتری گذشته خود را تا حدودی از دست داده‌اند.

• OLED: گلکسی نوت ۸ سامسونگ، پیکسل ایکس ال گوگل، وان پلاس ۵ وان پلاس، گلکسی اس ۸ و گلکسی اس ۸ پلاس سامسونگ
• LCD: هواوی میت ۹، آیفون ۷ پلاس

پیکسل سوختگی و احتباس تصویر

یکی از نقاط ضعف اصلی در صفحه‌نمایش‌های AMOLED، امکان بروز مشکل پیکسل‌سوختگی در آن‌ها است. این واژه برای تشریح مشکلی استفاده می‌شود که تغییر رنگ دائمی را در بخش‌هایی از پنل به همراه دارد. این امر ممکن است به تغییر شکل نمایش متن یا عکس روی تصویر، محو شدن رنگ‌ها یا بروز دیگر موارد مشابه منجر شود. در این صورت، صفحه‌نمایش همچنان به عملکرد طبیعی خود ادامه می‌دهد اما تغییر رنگ یا ایجاد سایه را به‌طور دائمی روی محتویات نمایش داده شده در آن شاهد خواهید بود. این امر، نتیجه متفاوت بودن طول عمر ساب‌پیکسل‌های LED قرمز، سبز و آبی استفاده شده در پنل‌های OLED است.

به بیان دقیق‌تر، ال‌ای‌دی‌های آبی رنگ، بازده نورانی پایین‌تری در مقایسه با پیکسل‌های قرمز و سبز داشته و از همین رو به جریان‌های بالاتر برای ارائه عملکرد مطلوب نیاز دارند. این در حالی است که همین جریان‌های بالاتر، به فرسایش سریع‌تر پیکسل‌ها منجر می‌شوند. در نتیجه این امر، رنگ‌بندی صفحه‌نمایش‌های OLED به‌طور یکنواخت فرسایش پیدا نخواهد کرد. به بیان دیگر، علی‌رغم اینکه ساب‌پیکسل‌های آبی‌رنگ، بزرگ‌تر هستند اما حرکت نمایش رنگ‌ها به سمت ایجاد هاله‌های قرمز و سبز خواهد بود. در این بین، در صورتی که بخشی از پنل، به مدت طولانی تصاویری با رنگ آبی یا سفید را نمایش دهد، پیکسل‌های آبی‌رنگ در این بخش، سریع‌تر از بخش‌های دیگر فرسایش پیدا می‌کنند.

از نقطه‌نظر تئوری، طول عمر صفحه‌نمایش‌های AMOLED، حتی در صورتی که از آن‌ها برای مدت ۱۲ ساعت در طول یک روز استفاده کنید، چند سال متمادی ذکر شده است. با وجود این، شواهد و مستنداتی وجود دارند که نشان می‌دهند برخی نمونه‌های تولیدی از صفحه‌نمایش‌های AMOLED، سریع‌تر از سایرین دچار مشکلاتی نظیر پیکسل‌سوختگی و فرسایش می‌شوند. درنظر داشته باشید صفحه‌نمایش‌هایی که تنها با گذشت چند ماه، آثار پیکسل سوختگی را بروز می‌دهند، خراب بوده و عملکرد طبیعی ندارند.

مالکان گوشی‌های هوشمندی با صفحه‌نمایش LCD باید از انتخاب محصولاتی که در مقابل پیکسل‌سوختگی ایمن است خوشحال باشند. با وجود این، مشکلی به نام احتباس تصویر (Image Retention)، مسئله‌ای شایع در این دسته از محصولات به حساب می‌آید. به زبان ساده، کریستال‌های مایع در صفحه‌نمایش‌های LCD در صورتی که ولتاژ یکسانی را برای مدت طولانی دریافت کنند ممکن است به ماندن در یک موقعیت مشخص و ثابت، ترغیب شوند. البته این وضعیت، معمولاً موقتی بوده و می‌توان با بازگرداندن کریستال‌های مایع به وضعیت استراحت و آرامششان! مشکل را مرتفع کرد.

جمع‌بندی نهایی

انتخاب گزینه برتر از میان انتخاب‌های موجود در بازار، دشوار بوده و در این بین، عوامل جانبی هم در ابعاد گسترده‌ روی انتخاب کاربران، تاثیرگذار خواهند بود. به عنوان مثال، در صورتی که شما از جمله طرفداران صفحه‌نمایش‌های AMOLED هستید در برخورد با گوشی هوشمندی که فضای ذخیره‌سازی بیشتر را در کنار پردازنده قدرتمند‌تر به همراه دارد اما به جای گزینه دلخواه شما از صفحه‌نمایش LCD بهره می‌برد چه تصمیمی خواهید گرفت؟ همین پرسش برای طرفداران صفحه‌نمایش‌های LCD هم مطرح خواهد بود.

معمولاً در بازار فعلی، گوشی‌های هوشمند پرچمدار و رده بالا از صفحه‌نمایش‌های AMOLED بهره می‌برند و میان‌رده‌ها یا گوشی‌های با قیمت بهینه هم به صفحه‌نمایش‌های LCD مجهز می‌شوند. با وجود این، در حال حاضر پرچمدارهای زیادی هم در بازار یافت می‌شوند که از صفحه‌نمایش‌هایLCD بهره‌مند شده‌اند. با توجه به کاهش چشمگیر هزینه تولید پنل‌های OLED در سال‌های اخیر، انتظار می‌رود در آینده‌ای نه چندان دور، طیف گسترده‌تری از گوشی‌های هوشمند با قیمت پایین، به پنل‌های OLED مجهز شوند.

شرکت‌هایی نظیر الجی وسامسونگ با سرعت بالا و حداکثر توان خود در حال توسعه قابلیت‌ها و زیرساخت‌ها به منظور توسعه پنل‌های OLED هستند. از همین رو، صفحه‌نمایش‌های LCD شاید آینده روشنی را در قالب حضور در بازارهای تولید تلویزیون و دیگر دستگاه‌های مجهز به پنل‌هایی با ابعاد بزرگ داشته باشند اما در حال حاضر، استفاده از صفحه‌نمایش‌های OLED، گزینه غالب در بازار تولید گوشی‌های هوشمند، به ویژه در دسته پرچمدارها به حساب می‌آید.

نظر شما چیست؟ آیا سلیقه شما مطابق با نمایش محتویات در صفحه‌نمایش‌های AMOLED است یا واقع‌گرا بودن نمونه‌های LCD را می‌پسندید؟ نظر شما در خصوص مفاهیمی نظیر Retina وInfinity Display چیست؟ آیا این واژه‌ها را تنها راهکارهایی برای بازاریابی بهتر محصولات می‌دانید یا اینکه شرکت‌ها توانسته‌اند با استفاده از این مفاهیم، تاثیرات مثبتی را در بازار تولید گوشی‌های هوشمند ایجاد کنند؟