لمحة عامة عن مواد الشاشة

مع ازدياد شعبية شاشات الهواتف المحمولة الملونة، أصبح اختيار مادة الشاشة عاملاً بالغ الأهمية. وتعود الاختلافات في شاشات الهواتف المحمولة الملونة بشكل رئيسي إلى تباين جودة شاشات LCD وتقنيات البحث والتطوير، مما أدى إلى ظهور عدة مواد رئيسية للشاشات، منها TFT وTFD وUFB وSTN وOLED. وعادةً، كلما زاد عدد الألوان التي يمكن عرضها، زادت دقة الصور المعروضة على الهاتف، وتنوعت مستويات دقة الشاشة.

خصائص شاشة TFT-LCD

تُعرف شاشة العرض البلورية السائلة TFT-LCD، أو شاشة العرض البلورية السائلة ذات الترانزستور الرقيق، بتقنية عرض "الألوان الحقيقية". وتكمن فرادتها في تزويد كل بكسل بمفتاح شبه موصل، مما يسمح بالتحكم المباشر في كل بكسل عبر نبضات نقطية، وبالتالي تحقيق سرعة استجابة ودقة ألوان أعلى. لذلك، لا تتميز شاشات TFT LCD بسطوع ممتاز وتباين عالٍ فحسب، بل تتميز أيضًا بتدرج لوني واضح وألوان زاهية. على الرغم من عيوبها المتمثلة في استهلاك الطاقة العالي والتكلفة المرتفعة، لا تزال تقنية TFT LCD تُسهم في التطور السريع لشاشات الهواتف المحمولة الملونة. في الوقت الحاضر، تدعم العديد من هواتف الجيل الجديد ذات الشاشات الملونة عرض ما يصل إلى 65536 لونًا أو حتى 160000 لون، مما يُظهر بوضوح المزايا الكبيرة لتقنية TFT LCD من حيث ثراء الألوان والتباين.

تحسين تقنية IPS

بالإضافة إلى ذلك، تجدر الإشارة إلى تقنية IPS. هذه التقنية ليست مادة شاشة جديدة، بل هي تطوير لتقنية LCD طورتها شركة هيتاشي اليابانية. من خلال تغيير ترتيب جزيئات الكريستال السائل TFT، لا توفر شاشات IPS زاوية رؤية أوسع فحسب، بل تكاد تخلو من التموجات عند الضغط، مما ينتج عنه دقة ألوان أعلى وصور أكثر واقعية. ومن الجدير بالذكر أن شاشات IPS تتفوق في معالجة مشكلة الإضاءة العالية. فعندما يتعطل الترانزستور في شاشة العرض العادية، تظهر بقع ساطعة، بينما تستطيع شاشات IPS تحويلها إلى بقع داكنة، وبالتالي تجنب التشويش أثناء المشاهدة. لذلك، عند اختيار شاشة، تُعد شاشة IPS خيارًا مثاليًا بلا شك.

مزايا تقنية AMOLED

شاشة AMOLED، أو الصمام الثنائي العضوي الباعث للضوء بتقنية المصفوفة النشطة، هي شاشة تتميز بقدرتها على إصدار الضوء بشكل مستقل. ترث هذه الشاشة العديد من مزايا شاشات OLED، مثل الاستجابة السريعة، والتباين العالي، وزاوية الرؤية الواسعة، وخفة الوزن. إضافةً إلى ذلك، وبفضل خاصية الإضاءة الذاتية لشاشات AMOLED، فإن استهلاكها للطاقة لا يتجاوز 60% من استهلاك الشاشات التقليدية، مما يجعلها مثالية للاستخدام في شاشات الهواتف المحمولة. كما أنها تتميز بانخفاض سطوعها عند عرض الألوان الداكنة، مما يساهم في توفير الطاقة بشكل أكبر.

تُعدّ سامسونج حاليًا شركة رائدة في تقنية AMOLED، وتمتلك التقنية الأساسية. وبفضل مزاياها العديدة، يُتوقع أن تهيمن تقنية AMOLED على سوق الشاشات مستقبلًا. مع ذلك، ونظرًا لمحدودية الطاقة الإنتاجية، لا تستطيع سامسونج تلبية احتياجات جميع العملاء. فعلى سبيل المثال، كان من المُخطط في الأصل أن يستخدم هاتف iPhone 4 شاشة AMOLED، ولكن تم استبدالها في النهاية بشاشة IPS بسبب نقص الطاقة الإنتاجية.

تحسين شاشة Super AMOLED

من ناحية أخرى، تُعدّ تقنية Super AMOLED، باعتبارها نسخة مطورة من AMOLED، تحسينًا إضافيًا لبنية الشاشة. فهي تُزيل لوحة اللمس المركزية وتُدمج وظيفة اللمس مباشرةً في طبقة شاشة AMOLED، مما يجعل اللمس أكثر حساسيةً والألوان أكثر حيويةً. إضافةً إلى ذلك، يُحسّن تصميم لوحة اللمس الأصلية شفافية الشاشة، مما يجعل تأثير العرض أكثر تميزًا. لذلك، تتفوق تقنية Super AMOLED على شاشات AMOLED التقليدية من حيث حساسية اللمس وأداء العرض.

تجدر الإشارة إلى أن تقنية Super AMOLED تتضمن أيضًا تقنيتين للمس، هما oncoll وincell. تعتمد تقنية oncell على دمج وظيفة لوحة اللمس بين طبقة مرشح الألوان ولوحة الاستقطاب، مما يُبسط عملية الإنتاج. ورغم أن إنتاجية تقنية incell لا تزال بحاجة إلى تحسين، إلا أن مفهوم تصميمها الذي يدمج وظائف لوحة اللمس مباشرةً في وحدات بكسل LCD يفتح آفاقًا واسعة أمام تقنيات الشاشات المستقبلية.

مقارنة بين المواد المختلفة

بالمقارنة مع شاشات TFT، تتميز شاشات AMOLED بسرعة استجابة أعلى، وتباين أكبر، وزاوية رؤية أوسع، بالإضافة إلى كونها أنحف وأخف وزنًا. علاوة على ذلك، وبفضل خاصية الإضاءة الذاتية في شاشات AMOLED، فإن استهلاكها للطاقة لا يتجاوز 60% من استهلاك شاشات TFT، مما يجعلها مثالية للاستخدام في شاشات الهواتف المحمولة. ومع التطور المستمر لتقنية AMOLED، نتوقع انتشار استخدامها على نطاق واسع في المزيد من الهواتف المحمولة.

في مقارنة مواد الشاشات المختلفة، كانت شاشة STN المكون الرئيسي للشاشات الملونة الأولى، والتي كانت قادرة في البداية على عرض 256 لونًا فقط. ورغم أنها أصبحت قادرة على عرض 4096 لونًا أو حتى 65536 لونًا بعد التحسينات التقنية، إلا أن شاشات STN الشائعة في السوق لا تزال تستخدم 256 لونًا في الغالب. وتتميز شاشات STN بانخفاض تكلفتها واستهلاكها للطاقة.

تشتهر شاشات TFT بسطوعها وتباينها وطبقاتها الممتازة، بالإضافة إلى ألوانها النابضة بالحياة، لكن عيوبها تتمثل في استهلاكها العالي للطاقة وتكلفتها المرتفعة نسبيًا.

صُممت شاشة UFB خصيصًا للهواتف المحمولة وأجهزة المساعد الرقمي الشخصي، وتتميز بسماكتها الفائقة وسطوعها العالي، وقدرتها على عرض 65536 لونًا، ودقة تصل إلى 128 × 160 بكسل. يقلل تصميمها الشبكي الخاص من تباعد البكسلات، مما يُحسّن جودة الصورة. تجمع شاشة UFB بين مزايا شاشتي STN وTFT، مع استهلاك أقل للطاقة مقارنةً بشاشات TFT وسعر مماثل لشاشات STN.