انواع تاچ ال سی دی به همراه مزایا و معایب آن:

تاچ ال سی دی پنل نمایشگر Display panel گوشی های هوشمند امروزی بدون شک یکی از مهم ترین بخش های سخت افزاری آن است. ازآن جایی که نمایشگرهای موبایل انواع مختلفی دارند، ابتدا بصورت خلاصه انواع پنل های نمایشگر را مرور می کنیم:

  • LCD TFT
  1. TN
  2. IPS
  • ال سی دی لمسی مقاومتی (Resistive touch-screen)
  • ال سی دی لمسی خازنی(Capacitive touch-screen)
  • OLED
  • AMOLED
  • Super AMOLED
  • ال سی دی Electronic Paper
  • ال سی دی رتینا (Retina)

برخی از انواع دیگر پنل های نمایشگر که کمتر مرسوم هستند به شرح زیرند:

ال سی دی هالوگرافیک

و نمایشگر Micro-LED که در این مطلب به آن اشاره ای خواهیم داشت نیز لقب " نمایشگر آینده" را یدک می کشد.

حال بیایید این نمایشگر ها را تک به تک مرور کنیم:

نمایشگر TFT

تاچ ال سی دیTFT (مخفف (THIN FILM TRANSISTORS ترانزیستور فیلم باریک( به عنوان ماتریس فعال ال سی دی ها معرفی می شوند. این نمایشگر نوعی پیشرفته از LCD است که از ماتریکس فعال بهره میبرد)مانند اصطلاح AM در نمایشگر AMOLED).

ماتریکس فعال یعنی هر پیکسل به یک ترانزیستور و خازن متصل شده است. به این ترتیب می توانند به طور همزمان پیکسل های خاصی را روی صفحه نمایش حفظ کنند و همچنین با استفاده از حداقل مقدار انرژی، به پیکسل های دیگر پاسخ دهند.

در واقع TFT ها دارای ترانزیستور و خازن هایی هستند که علاوه بر تلاش برای ارائه ی عملکرد و نتیجه ی بهتر، از کمترین میزان انرژی استفاده می کنند.

مزیت اصلی نمایشگر TFT هزینه ی نسبتا پایین ساخت آن و کنتراست بالا در قیاس با نمایشگرهای LCD مرسوم و سنتی است.

عیب ال سی دی های TFT نیاز بالا به انرژی نسبتا به سایر ال سی دی ها )علی رغم اینکه در ابتدا به عنوان انتخابی کم مصرف در نظر گرفته می شد و زاویه دید و نرخ بازتولید رنگ کم است.

به همین دلایل و کمتر شدن هزینه های ساخت انواع دیگر نمایشگرها، ما دیگر شاهد بکارگیری این نمایشگر در گوشی ها نیستیم.

TFT نوعی ال سی دی است که با یک غشای بسیار نازک ترانزیستور طراحی شده است.

لایه ی نازک ترانزیستوری برای آدرس دهی وکنتر است بالتر هر پیکسل در نظر گرفته شده تا تصویر صفحه دارای وضوح بالایی باشد. صفحه نمایش های TFT امروزه در برخی لپ تاپ ها و انواع خاص دستگاه های GPS استفاده می شوند.

 

دو نوع پر کاربرد ال سی دی های TFT

این نوع ال سی دی ها دو نوع کاربرد متفاوت دارند که در ادامه به توضیح آن ها می پردازیم:

  1. ال سی دی (TN)

ال سی دی (Twisted Nematic )TN جز ال سی دی های ارزان قیمت است، اما با این حال سرعت پاسخگویی پیکسل ها در این نوع ال سی دی گوشی، تا حدودی بالا رفته است و همچنین نسبت به نمایشگرهای قدیمی تر، سایه های اضافی آن حذف شده است.اما بزرگ ترین عیب این نوع از ال سی دی گوشی، زاویه دید محدود آن است، به طوری که در زاویه ی عمودی تقریبا دیدی ندارد.

   2-صفحه نمایش (IPS)

این نوع صفحه نمایش را برای اولین بار شرکت هیتاچی ارئه کرد. این ال سی دی گوشی برای بهبود وضعیت زاویه دید ال سی دی TN توسط هیتاچی طراحی شد. در این نوع از صفحه نمایش TFT مولکول های پیکسلبه جای حرکت در سمت عمود بر صفحه نمایش ، به صورت افقی حرکت می کنند، که این امر موجب بهبود بازتولید نور شده و در نتیجه زاویه دید افزایش می یابد.

این نتیجه به دلیل استفاده از دو ترانزیستور برای هر پیکسل که با بک لایت قوی تر همراهی می شود حاصل شده است.

عیب این نمایشگر این است که نیاز به توان بیشتری در قیاس با دیگر نمایشگرهای غیر ال سی دی دارد. اگرچه آن ها هنوز هم از نمایشگرهای TFT کمتر انرژی مصرف می کنند.

نام های دیگری برای( in-plane Switching) IPS وجود دارد، از جمله IPS-NEO که این نام برای تکنولوژی ساخته شده توسط کمپانی JDI می باشد.آنها ادعا می کنند این فناوری موجب کاهش نشت بک لایت شده، اما در حقیقت این نوع نمایشگرIPS هم مانند سایر نمایشگرهای IPS-LCD عمل می کند.

ال سی دی لمسی مقاومتی

ال سی دی لمسی مقاومتی( Resistive touch screen) از چند لایه تشکیل شده است ولی در بین این لایه ها فقط دو لایه ی میانی کار اصلی را انجام می دهند.طرز کار این نوع از ال سی دی گوشی بسیار جالب است که در ادامه به آن می پردازیم،

طرز کار ال سی دی لمسی مقاومتی

در ابتدا باید بخشی از صفحه نمایش را فشار دهید تا دو لایه اصلی به یکدیگر متصل شوند. توجه کنید که به یکی از این لایه ها

(ممکن است هر کدام باشند) ولتاژ الکتریکی با میزان مشخص متصل است که در جهت امتداد محور X ها حرکت می کند، در نتیجه این صفحه دارای مقاومت الکتریکی بوده و هر چه به لبه ی صفحه ی دیگر نزدیک شویم از ولتاژ آن کم می شود. با لمس ال سی دی لمسی مقاومتی،در نقطه ای، این دو صفحه به یکدیگر متصل می شوند که ولتاژ آن نقطه به صفحه دیگر اعمال شده و در نتیجه اخلاف ولتاژ حاصل از این نقطه به لبه های دیگر این لایه ها ارسال می شود)البته در جهت عرض صفحه نمایش(محور y ها(. با این کار محل دقیق انگشت روی صفحه نمایش مشخص می شود. شاید به نظر برسد که 8 این عمل کند انجام می شود اما کاملا برعکس بوده و با سرعت بالایی محل دقیق انگشت روی ال سی دی گوشی پیدا خواهد شد.

نکته ی بسیار جالب در این نوع از صفحه نمایش لمسی مقاومتی این است که با وجود استفاده از لایه های زیاد، هزینه ی ساخت آن بسیار پایین است.

مزایای ال سی دی لمسی مقاومتی

ساخت این نوع از ال سی دی ها هزینه ی پایینی دارد.

دقت ال سی دی لمسی مقاومتی بسیار بالا است.

به هر وسیله ای واکنش نشان می دهد و ربطی به رسانا یا نارسانا بودن آن ندارد.

 

معایب ال سی دی لمسی مقاومتی

ایراد اساسی این نوع از صفحه نمایش ها تاثیرگذاری فشار دست بر روی ال سی دی است. که البته با بهبود فناوری این نوع از صفحه نمایش ها، این عیب نیز کمی بهبود یافته است.

عیب دیگر این نوع از ال سی دی گوشی پایین بودن وضوح تصویر آن است.(نسبت به صفحه نمایش خازنی(

 

ال سی دی لمسی خازنی

ال سی دی لمسی خازنی (Capacitive touch screen) از یک صفحه ی عایق که به وسیله پوشش شفافی مانند اکسید ایندیم پوشانده می شود، تشکیل شده است. و با عبور جریان الکتریکی از آن، یک میدان بسیار دقیق الکترواستاتیکی را شکل می دهدکه این میدان، عملکرد اساسی ال سی دی لمسی خازنی را موجب می شود.

این میدان الکترواستاتیکی بسیار دقیق و حساب شده است.از این رو به محض تماس هر شی رسانا (نظیر انگشت انسان) این میدان دچار انحراف شده و تغییر موج ها در دو محور X و y توسط مدارهای الکترونیکی اطراف صفحه احساس می شود، در نتیجه اطلاعات از آن جا به کنترل گر رفته تا پردازش های ریاضی بر روی آن انجام شود. بدین شکل محل دقیق لمس کردن، مشخص و متناسب با آن، فرمان مربوطه صادر خواهد شد.

معایب ال سی دی لمسی خازنی

ال سی دی های خازنی تنها به اجسام رسانا واکنش نشان می دهند.

قیمت این نوع از ال سی دی ها نسبتا بالاست.

مزایای ال سی دی لمسی خازنی

وضوح تصویر این نوع از ال سی دی ها بالاتر است.

قابلیت چند لمسی به راحتی در آن ها تعریف می شود.

دقت بالایی دارند.

به دلیل اینکه فقط به اجسام رسانا واکنش نشان می دهند، حتی با باز بودن صفحه نمایش می توان

با یک دستمال آن را پاک کرد.

ال سی دی OLED

صفحه نمایش های (Organic Light Emitting Diode) OLED همان صفحه نمایش های LED هستند، با این تفاوت که تکنولوژی ساخت آن ها کمی تغییر کرده است. در نمایشگرهایی LED نور پشتی یا Backlight تاثیر منفی در کیفیت و کنتراست تصویر می گذارد، در حالی که این ایراد در صفحه نمایش OLED کاملا بر طرف شده است. این نوع از ال سی دی ها با حذف لایه های اضافی که وظیفه ی نوردهی را داشتند،کم حجم تر و سبک تر شده اند، این کار با استفاده از تکنولوژی بدین صورت عمل می کند که لایه های نازک با پوشش نازکی از مواد آلی پوشانده شده اند که پیکسل های آن ها هنگام عبور جریان الکتریکی روشن می شوند.

مزایای ال سی دی های OLED

دستگاه هایی که از این نوع صفحه نمایش بهره می برند، سبک تر هستند و کم حجم تر از دستگاه های مشابه با صفحه نمایش LED هستند، چرا که لایه های اضافی که وظیفه ی نوردهی را بر عهده داشتند، حذف شده اند.

یکی دیگر از مزیت های این نوع از ال سی دی ها مصرف پایین انرژی است که موجب بالا رفتن طول عمر باتری گوشی می شود.

بالا بودن کیفیت و کنتر است بالاتر تصویر نیز از دیگر مزیت های ال سی دی های OLEDاست.

ال سی دی AMOLED

شاید بیشترین موضوعی که در خرید نمایشگرهای تلویزیونی یا موبایل های هوشمند مورد بحث است، واژه صفحه نمایش AMOLED(Active Matrix Organic Light) باشد.

همان طور که از نام این نوع از ال سی دی ها پیداست، آدرس دهی پیکسل در آن ها با استفاده از ماتریکس های فعال صورت می پذیرد. در این نوع ال سی دی گوشی ، هر پیکسل توسط یک ترانزیستور مجزا کنترل می شود که نتیجه اش بالا رفتن سرعت عمل و همچنین دقت نمایش خواهد بود. با این حال اختصاص یک ترانزیستور به ازای هر پیکسل موجب شده است تا بتوان این نوع صفحه نمایش ها را در ابعاد خیلی بزرگ طراحی کرده و ساخت.

مزایای ال سی دی های AMOLED

مصرف بسیار پایین انرژی

نمایش رنگ سیاه به طور کامل و عمیق به دلیل خاموش شدن پیکسل مربوطه در هنگام نمایش رنگ مشکی

سرعت بسیار بالا در پاسخگویی تصویر

معایب ال سی دی های AMOLED

صفحه نمایش های AMOLED دارای یک ایراد اساسی هستند، این ال سی دی ها در زیر نور خورشید،به دلیل بازتاب زیادی که دارند، دیدشان پایین می آید که همین امر بر کیفیت تصویر تاثیر منفی دارد اما در نسل بعدی این نوع از ال سی دی ها این ایراد تا حد قابل قبولی برطرف شده است.

ال سی دی های Super AMOLED

آن ایراد اساسی که در AMOLED وجود داشت (اشاره شده در بالا)، در این نسل از ال سی دی گوشی با استفاده از حذف لایه هایی که نور خورشید را منعکس می کردند و آمیخته کردن لایه ها در یکدیگر، رفع شده است.

تفاوت LED Backlight و Super AMOLED

 Super AMOLED ها بیشتر در گوشی های هوشمند گران قیمت استفاده می شوند. مصرف بسیار پائین انرژی و شفافیت بسیار بالای Super AMOLED نسبت به سایر صفحه نمایش ها حتی LED Backlight از اصلی ترین مشخصه های این نوع ال سی دی های پیشرفته به حساب می آیند.

اولد به معنی دیود منتشر کننده ی نور ارگانیک است. نمایشگر اولد متشکل از برگ های باریک متریال الکترولومینسنت است،

که فایده اصلی آن این است که آنها نور خود را تولید می کنند و نیاز به بک لایت ندارند، بنابراین نیاز به صرف انرژی پایین می آید. نمایشگرهای اولد معمولا به عنوان آمولد هنگام بکارگیری بر روی گوشی های هوشمند یا تلویزیون شناخته می شوند.

همان طور که پیشتر توضیح دادیم قسمت AM از AMOLED بیانگر ماتریکس فعال است که متفاوت از ماتریکس غیر فعال یا Passive است در( P-OLED ) اگر چه این نمایشگرها دیگر در گوشی های هوشمند چندان مرسوم نیستند.نامی بود که توسط سامسونگ معرفی شد و فقط برای مدل های گوشی پرچمدار SUPER AMOLEDبه کار گرفته می شد،اما امروزه بر روی مدل های پایین تر و میان رده تر هم این نمایشگر بکار گرفته می شود.مانند نمایشگر های IPS LCD ، سوپرامولد بر اساس امولد بهینه شده که نتیجه ی آن یکحپارچه سازی لایه ی واکنشگر لمس در خود نمایشگر است، به جای اینکه یک لایه اضافه بر روی آن بیاید.در نتیجه، نمایشگرهای سوپرامولد بهتر از نمایشگرهای امولد اشعه خورشید را مدیریت می کنند و

همچنین نیازمند توان کمتری هستند.همانطور که از نام آن پیداست، سوپر امولد نسخه ای بهتر از امولد است.

در اینجا ما فقط با یک بازی بازار یابی مواجه نیستیم:چرا که نمایشگرهای سامسونگ معمولا به عنوان یکی از بهترین ها مورد نقد و بررسی قرار میگیرد.

 

ال سی دی Electronic Paper

کاغذ الکترونیکی یا e-paper اصطلاحی برای تکنولوژی نمایشگری است که یاد آور کاغذ واقعی و فیزیکی است.

محبوبیت این نمایشگر به خاطر کنتر است، خوانایی و انعطاف آن است.

E Ink هم اکنون یکی از فناوری های نمایشگر e-paper است. این فناوری توسط شرکت E Ink توسعه دادهشده و امروزه در بسیاری از محصولات بکار گرفته می شود. نمایشگرهای E Ink از کپسول های کوچکی تشکیل شده اند که آنها هم شامل ذرات سیاه و سفید هستند. به کمک الکتریسیته ، هر کدام از ذرات سیاه یا سفید به سمت کپسول حرکت می کندو بنابراین رنگ

پیکسل را تغییر می دهد. برای ساختن نمایشگر e-ink ابتدا جوهر برروی ورقه ای از جنس پلاستیک پرینت می شود که به عنوان front plane نمایشگر e-ink عمل می کند. ورقه های پلاستیکی سپس بر روی backplane های ماتریکس فعال لمینت می شوند که بدین ترتیب این نمایشگر ساخته می شود. برای کنترل الگوی پیکسل ها در این نمایشگر، کنترلرها و بردهای یکپارچه نیز اضافه می شوند.

مزایا:

مصرف انرژی پایین

خوانایی آسان محتوا در فضای باز

معایب:

عدم توانایی نمایش کامل ویدیوها

عدم توانایی خواندن به صورت تاریک

اما Gyricon نوعی از نمایشگر e-paper است که توسط Xerox PARC توسعه داده شد. قابلیت های اصلی این نمایشگر انعطاف پذیری آن، زاویه دید بالا و غیره است. ورق Gyricon از جنس پلاستیک شفاف است که شامل مهره های زیاد است که به صورت تصادفی توزیع شده اند. وقتی ولتاژ اعمال می شود، مهره ها چرخش می کنند تا بخش رنگی را به کاربر نمایش دهند.

ال سی دی رتینا (Retina)

نام رتینا بیشتر جنبه ی تبلیغاتی و بازاریابی دارد و از سمت اپل به کار گرفته شده است. یک نمایشگر رتینا با ویژگی های مشخص تعریف نمی شود، بلکه به معنی رزولوشن مناسبی است که چشم انسان قادر به تشخیص پیکسل ها )به صورت جز به جز(

در یک فاصله ی مناسب دیدن نیست و تراکم پیکسلی 300PPi دارد.شایان ذکر است که اپل مانند دیگر سازندگان گوشی PPi را اندازه گیری نمی کند.

این اندازه گیری مسلما بسته بهسایز و رزولوشن نمایشگر تفاوت می کند. اپل با معرفی آیفون 4 اصطلاح رتینا را برسر زبانها انداخت که رزولوشن 960 در 640 پیکسلبر روی یک نمایشگر IPS LCD داشت و منجر به تراکم پیکسلی 330 پیکسل بر هر اینچ مربع شد.

با در نظر گرفتن نمایشگرهای 5.5 اینچی با کیفیت QHD در تقریبا تمامی گوشی های اندرویدی پرچمدار مانند SY Edge که تراکم 534 دارد، اپل مجبور به کوتاه آمدن بر باور خود که عدد 300 به اندازه کافی است،شد. این باعث شد گوشی iPhone 6 plus نمایشگر Full HD با تراکم پیکسلی 401 را عرضه کرد. آیفون 7 و 7 پلاس هم تراکم 326 و 401 را به ترتیب داشتند.آخرین آیفونها یعنی XS و XS Max تراکم پیکسل 458 را دارند.

 

نمایشگر های غیر مرسوم:

ال سی دی هالوگرافیک

همانطور کهگوشی های هوشمندبه گردونه نمایشگرهای 4k میپیوندند، نمایشگرهای بزرگ خانگی برای تلویزیون و مانیتورهایکامپیوتر به سمت رزولوشن 8k یا 7682 در 4320 پیش می روند.

در دنیای گوشی های هوشمندسال 2018 یک پیشرفت عظیم در خود با معرفی نمایشگر هالوگرافیک در محصول RED Hydrogen one  تجربه کرد. در حالی که این ماشین آیندهاز این تولید کننده دوربین های سینمایی "تنها" نمایشگر 2K خواهد داشت، رسیدن این نمایشگر هالوگرافیکیا محتوای 4V است که می تواند انقلاب به پا کند.

اصطلاح هالو گرافیک بیشتر در بحث نمایش محتوا مطرح است،کمپانی RED نیزبا بکارگیری تکنولوژیخاص و پیشرفته در یک گوشی هوشمند،قصد دارد چنین محتوایی را بر روی یک نمایشگر پیاده کند.

Micro LED

میکرو ال ای دی ها تکنولوژی جدید هستند که هنوز در مرحله شیرخوارگی خود بسر می برند، اما پتانسیل عالی برای تبدیلشدن به بمب بزرگ بعدیدر بازارنمایشگر دارند. نمایشگرهای میکرو ال ای دی مشابه پنل های OLED کار می کنند اما از آن هم باریک تر هستند. آنها از نیمه رساناهای غیرارگانیک بخصوص ترکیب گالیوم-نیترات تشکیل شده اند. مانند OLED هادر این نمایشگر دیود هایمنتشرکنندهی نور وجود دارد اما بسیار کوچک تر هستند. بک لایک کردن برای نمایشگرهای میکرو ال ای دی الزام ندارد و حتی فیلتر پولاریزاسیونهم وجود ندارد. لایه شیشه بالای پنل هم قابلیت باریک شدن بیشتر را دارد. روشنایی بر هر وات که سودمندی نمایشگر را ساده سازی می کند نیز از پنل های OLED بهتر است و LCD را از دور خارج می کند.

با داشتن روشنایی مشابه، نمایشگر میکرو ال ای دی تنها نیازمند نصف انرژی یک نمایشگر OLED هستند و حتی در برخی اوقات کمتر هم مصرف می کنند.

دیودهای بسیار ریز امکان ایجاد رزولوشن های بالاتر را در یک سطح مشابه می دهد مثلا یک ساعت هوشمند 4 k با میکرو ال ای دی ها قابل ساختن است.آخرین نکته نیز اینکه نمایشگرهای Micro-LED به اندازه نمایشگرهای OLED در خطر سوختگی پیکسل نیستند.

در حال حاضر مزیت اصلی این نمایشگر هزینه ی آن است .تولید آن پیچیده است و به سختی می توان خط تولید نمایشگر میکرو ال ای دی را پیدا کرد. همچنین نرخ خرابی آن نیز بالاست.همه این فاکتورها هزینه را بالا می برد. با این حال، بسیاری از این سختی ها امکان حل شدن از طریق بکارگیری تولید انبوه را دارند. متخصصان انتظار دارند اولین محصولات مصرفی با نمایشگرهای میکرو ال ای دی تا سال 2020 به بازار برسد. اپل از سال 2014 برروی این نمایشگر سرمایه گذاری کرده است و به همین دلیل هم یک اپل واچ مجهز به میکرو ال ای دی در نوع خود می توان اولین باشد.

کدام نمایشگر بهتر است؟

تا اینجایی که دیدیم هر نوع پنلی که بررسی کردیم انحصارا در دست تنها یک تولید کننده نیست:

مثلا AMOLED را فقط سامسونگ تولید نمی کند و رتینا هم همیشه به معنی اپل نیست )اگرچه هیچ برند

دیگری از این اصطلاح استفاده نمی کند(. در حال حاضر پنل های IPS LCD آیفون ها را ال جی تولید می کند.

در حالی که در آن سو هم سامسونگ هم نمایشگر AMOLED ندارند. در بحث نمایشگرها مساله این نیست که کدام نوع پنل بهتر است بلکه موضوع بر سر مزایا و معایب هر یک از آنهاست.

تمام تمرکز این مطلب اساسا بر دو چیز استوار است :

اعداد و داده های فنی که هنگام مقایسه نمایشگرها بر روی دو گوشی ارزش در نظر گرفته شدن دارند. اما در استفاده ی روزانه عملکرد این نمایشگرها بیشتر اهمیت پیدا می کند.

ممکن نیست که بر روی کاغذ یک نمایشگر را بررسی کنیم بنابراین شما برای سنجش میزان گرمی یا سردی رنگ ها نیاز به دیدن و بررسی در زندگی عادی روزمره دارید، خواه شما اشباع رنگ،روشنایی یا سطوح کنتراست را دوست داشته باشید یا برایتان اهمیتی نداشته باشد...یا اینکه زاویه دید چطور است و غیره همگی در استفاده عادی مشخص می شوند.

در پایان حواستان به عادات استفاده از گوشی باشد و نسبت به ان اقدام به در نظر گرفتن یک پنل نمایشگر بخصوص کنید: اگر شما یک کاربر کم تحرک شب زنده دار هستید و نهایتا بر روی میزکارتان سرگرم می شوید، بنابراین نوع نمایش در روز نمایشگرهای ال سی دی چندان برای شما اهمیت ندارد اما اگر آدم برونگرایی هستید،چرا،این موارد اهمیت دارد. اگر عاشق بهره کشی از تک تک قطرات عمر باتری خود هستید یا بهتر بگوییم، وسواس زیادی بر روی رنگ های زنده و کنتر است دارید، پس نمایشگر AMOLED برای شما خوب است.