پروانه های رنگی

برای خیلی ها جالبه بدونن داخل هر دستگاهی چی میگذره.معمولا وقتی یه گوشی رو جلوی چشم مشتری باز می کنم شاهد نگاه کنجکاو و بعضا شگفت زده ملت هستم که سرک می کشن تا ببینن توی دستگاه چه خبره .اما شاید تا به امروز برای کمتر کسی سوال شده باشه که داخل یک صفحه نمایش LCD چی میگذره.اگه دوست دارید کمی درباره صفحه نمایش موبایلتون بدونید با من همراه باشید.

اینجا من صفحه نمایش گوشی هوآوی Y511 رو انتخاب کردم که نمونه خرابش رو زیاد داریم! اگه شما هم همین گوشی رو دارید توصیه می کنم خیلی مراقبش باشید چون LCD این مدل خیلی حساسه و بعضا با یه ضربه کوچیک میشکنه.

ورق فلزی پشت LCD رو با احتیاط کنار می زنم و اینجاست که اجزا تشکیل دهنده LCD خودشون و نشون می دن.یک صفحه نمایش LCD رو میشه به دو قسمت کلی صفحه کریستال مایع و نور پس زمینه تقسیم کرد.بسیار خوب،پس این همه کاغذ اون وسط چی میگن؟!

در ابتدا بگم که نوع و تعداد این ورق ها میتونه بسته نوع ال سی دی کمی متفاوت باشه و جالب اینجاست که اگه این لایه های ساده رو حذف کنیم تاثیر منفی زیادی رو در کیفیت نور LCD شاهد خواهیم بود.

نور پس زمینه ای که ازش صحبت کردم اینه!

ال ای دی های ریز زرد رنگی که تو تصویر می بینید نور مورد نیاز پنل LCD رو تامین می کنن.صفحه نمایش های LCD خودشون توانایی تولید نور رو ندارن و این باعث میشه همیشه ناچارا یک لایه اضافه زیرشون وجود داشته باشه که نور رو به سمت LCD و در نهایت چشم ما پرتاب می کنه.اگه موضوع کمی براتون پیچیده شده به تصویر بعدی نگاه کنید.در صفحه نمایش LCD مخصوص موبایل چینش LED ها همیشه از کنارهاست که باعث میشه LCD ها باریکتر بشن اگه قرار بود LED ها دقیقا پشت پنل قرار بگیرن(توی یک سری از تلویزیون های LCD این کار رو می کنن) گوشی های موبایل خیلی ضخیم تر از اونی میشدن که امروزه می بینیم.

تو تصویر بالا در حالیکه LCD روشن و در حال نمایشه لایه کریستال مایع رو از لایه نور پس زمینه جدا کردم.همونطور که می بینید اگه LCD رو جدا کنیم اگرچه تصویر همچنان وجود داره اما چون نور نداره نمیتونیم ببینیمش.در نتیجه وجود قسمتی مجزا برای تولید نور در صفحه نمایش های LCD یکی از ویژگی ها و البته بزرگترین نقطه ضعف ال سی دی ها محسوب میشه! در ادامه بیشتر توضیح میدم.

این طلق پلاستیکی شاید تو نگاه اول خیلی اهمیت نداشته باشه اما باید بدونید که وظیفه مهم یکنواخت کردن نور پس زمینه رو به عهده داره.این طلق با LED ها دقیقا روی یک سطح قرار میگره و باعث یکنواخت شدن نور در تمام سطوح  ال سی دیه.اگه اون رو برداریم قسمت پایین LCD یعنی جایی که LED ها کوچیک نور تولید می کنن خیلی پر نور و قسمت بالا خیلی کم نور و تاریک میشه.

اما قبل از این لایه همونطور که در تصویر شماره یک می بینید چند ورق دیگه وجود دارن که در واقع صفحه بازتاب دهنده نور و چیزی شبیه به یه آینه هستن.این صفحات باعث میشن نور به سمت جلو هدایت بشه و در واقع باعث تمرکز و افزایش شدت نور هستن.

در اینجا تمام لایه ها کنار هم قرار گرفتن

اما بحث ما اینجا تموم نمیشه!

نکته تعمیراتی:  اگه یه گوشی آب خورده براتون آوردن و دیدید که LCD اون گوشی لکه برداشته و نورش به شکل پلنگی دیده میشه بهتره قبل از تعویض LCD این مورد رو در نظر داشته باشیدکه تو بیشتر LCD های رده پایین تعویض ورق سفید رنگ انعکاسی مشکل رو حل می کنه.

البته ما اینجا بیشتر در مورد نور پس زمینه و اونچه که در زیر ال سی دی وجود داره صحبت کردیم ولی باید بدونید ساختار خود ال سی دی ها میتونه خیلی متفاوت باشه که روی کیفیت نهایی تصویر تاثیر فوق العاده زیادی داره. در ال سی دی ها چندین نوع پنل مختلف وجود داره که همه رو میشه در زیر مجموعه سه نوع TN (که معمولا بهش TFT گفته میشه ) نوع VA و نوع IPS  قرار داد.هر کدوم از اینها مزایا و معایب خودشون رو دارن مثلا نوع TN ارزونه و اگرچه در گذشته بدترین کیفیت نمایش رو در بین LCD ها داشت امروزه کیفیت مطلوبی داره اما همچنان زاویه دید کاملا مطلوبی رو ارائه نمی کنه یعنی اگه از کناره ها بهش نگاه کنید کیفیت رنگ تغییر می کنه و یا شاهد نشت نور خواهید بود یعنی یه هاله خاکستری نورانی کل تصویر رو خراب می کنه. یا نوع IPS بر خلاف TN زاویه دید بسیار خوبی داره اما قیمتش بالاتره.

کمی بالاتر گفتم نور پس زمینه مجزا بزرگترین ضعف ال سی دی هاست.برای اینکه جوابی برای این ادعا داشته باشم باید اضافه کنم که ال سی دی ها نمیتونن مانع از عبور ناخواسته نور بشن و حالتی که بهش نشت نور میگیم اتفاق میوفته.به این شکل که خود ال سیدی رنگ ها رو حتی رنگ مشکی رو به خوبی نشون میده اما نور پس زمینه مثل یک چراغ قوه با تابش بیش از حدش باعث میشه رنگ ها عمق و کیفیت خودشون رو از دست بدن و این موضوع در رنگ مشکی بیشتر نمود پیدا می کنه.یک از تفاوت های پنل های مختلف در همینه مثلا نوع TN نشت نور بیشتری داره و به این خاطر کیفیت نمایش رنگش پایینتره و کنتراست کمتری رو به نمایش میکذاره یا نوع VA بهتر میتونه مانع از عبور نور بشه و کنتراست و عمق بهتری داره.اگه مایل هستید در این مورد بیشتر بدونید میتونید راجب انواع پنل ال سی دی یه سرچی تو گوگل بزنید و کلی مطلب جالب در این مورد پیدا کنید.یا یک نمونش رو اینجا ببینید.

باید اشاره کنم تلویزیون هایی که تو بازار به عنوان LED فروخته میشن در اصل LED نیستن!

بلکه همون پنل های ال سی دین که به جای لامپ فلورسنت CCFL که چیزی شبیه به همون لامپ مهتابیه درشون از لامپ های LED استفاده شده.البته لامپ های LED برای نور پس زمینه خیلی بهتر از لامپ فلورسنته چون مصرف انرژی کمتر و دوام بیشتری داره و البته حرارات کمتری تولید می کنه ولی باید بدونید لزوما LED بودن نور پس زمینه یه صفحه نمایش به معنی کیفیت بالاتر تصویر نیست و نباید این صفحه نمایش ها رو با نوع OLED اشتباه گرفت.

معمولا LCD ها با سوکت های مخصوص به برد متصل میشن که یک روش استاندارده و جدا کردن LCD در هر زمانی رو به راحتی ممکن میکنه. اما تو گوشی ها و حتی اسمارتفون های ارزونتر ممکنه LCD به برد لحیم شده باشه که خیلی مورد پسند نیست و البته احتمال معیوب شدن LCD بخاطر لحیم سردی کردن پایه ها رو بیشتر میکنه.

نکته تعمیراتی: اگه LCD گوشی به برد لحیم شده دو نکته رو در نظر داشته باشید.صفحه سفید شدن این LCD ها میتونه از قلع مردگی پایه های متصل به برد باشه.

در صورتی که گوشی روشنه اما LCD چیزی نشون نمیده اول با چراغ قوه تو صفحه نمایش نور بندازید و ببینید تصویر داره.اگه تصویر داره باید دنبال قطعی مسیر نور باشید.تو این نوع صفحه نمایش ها معمولا مسیر نور LED ها مجزا و مشخصه. LCD رو از پشت باز کنید LED ها رو خواهید دید. با مولتی متر از سر LED ها تا پایه های متصل به برد رو تست بوق بگیرید و ببینید کدوم مسیر قطع شده همونو  از سر LED تا پایه روی برد جامپر بزنید و خواهید دید که نور به LCD برگشته!

چند نکته جالب دیگه:

برای بهتر شدن هر چه بیشتر کیفیت صفحه نمایش موارد دیگه ای هم وجود داره.مثلا نقش صفحه لمسی یا تاچ رو نباید به هیچ وجه دست کم گرفت.بیشتر اسمارتفون ها،حتی انواع ارزونترشون معمولا LCD های خوبی دارن اما صفحه تاچ باعث افت کیفیت و روشنایی میشه و همچنین با بازتابش شدید نور اطراف از لذت تماشای صفحه نمایش کم میکنه.

تولد کننده ها راه حل رو در کم کردن فاصله اجزای LCD و  تاچ و حذف هر چه بیشتر لایه های هوا پیدا کردن.این موضوع باعث میشه تا صفحه نمایش ها در مواقعی که خاموش هستن مشکی عمیقتری داشته باشن،بازتابش نورشون کم میشه و کیفیت صفحه در محیط باز کمتر تلف میشه.اهمیت فناوری یکپارچه سازی تاچ و ال سی که به In-Cell شناخته میشه رو وقتی میشه فهمید که یه گوشی رده میانی رو باز کنید و ال سی رو از تاچ جدا کنید.در این شرایط شما با یک صفحه نمایش با کیفیت که درخشندگی و کیفیت مناسبی داره و حتی رنگ مشکی رو به شکل رضایت بخشی نشون میده مواجه هستید.اما وقتی دوباره ال سی رو در جای خودش قرار میدید و از پشت تاچ ال سی رو نگاه میکیند افت محسوسی در کیفیت و کنتراست و روشنایی و نمایش رنگ مشکی رو تجربه خواهید کرد.متاسفانه فاصله تاچ و ال سی دی بخصوص وقتی تو محیط باز هستید بیشتر آزار دهنده میشه.

همونطور که تو تصاویر می بینید یکپارچه بودن تاچ و ال سی دی صفحه نمایش گوشی رو حتی زمانی که خاموشه زیبا می کنه و یک رنگ مشکی عمیق رو به نمایش میگذاره با این وجود مشکلی که وجود داره اینه که اگه به هر دلیلی تاچ یا ال سی دی چنین گوشی هایی بشکنه معمولا چاره ای جز تعویض هر دوشون نیست که هزینه تعمیر رو بالا میبره.چون فروشگاه های مخصوص معمولا تاچ یا LCD این گوشی ها رو بصورت مجزا نمیفروشن.یا ممکنه جدا کردن تاچ و ال سی دی عملا غیر ممکن باشه.

تصویری از تاچ و LCD گوشی ال جی G2

بازتابش نور اطراف هم یکی از مشکلاتیه که تو تموم گوشیها وجود داره و هنوز کاملا حل نشده.بازتاب اشیا محیط اطراف تو جاهای پر نور بر روی ال سی دی چندان جذاب نیست بخصوص وقتی دارید تو محیط باز از گوشی استفاده می کنید.با این وجود شرکت هایی مثل کورنینگ نمونه های اولیه از شیشه هایی رو به نمایش گذاشتن که کاملا مانع از بازتابش نور محیط اطراف میشه اما این شیشه ها هنوز به بازار نیومده.

تو تصویر بالا به وضوح میشه فاصله تاچ و LCD رو مشاهده کرد که توی دستگاه های ارزون قیمت چیز معمولیه و متاسفانه  روی کیفیت،زیبایی و بخصوص خوانایی صفحه نمایش تو محیط باز تاثیری منفی داره.

خوشبختانه ساختار ال سی دی ها مدام در حال بهبود و پیشرفته.سال قبل یه شرکت ژاپنی به نام Kaneka اعلام کرد تونسته لایه جدیدی رو برای پس زمینه ال سی دی تولید کنه که در مقایسه با ال سی دی های فعلی امکان عبور نور از ال سی دی رو تا دو برابر افزایش میده و این یعنی روشنایی دوبرابر و البته یعنی مصرف کمتر انرژی lcd ها.

در زمینه صفحه نمایش های موبایل شرکت سامسونگ هم موفقیت های زیادی داشته تا جایی که فناوری AMOLED به کار رفته در اسمارتفون های این شرکت نتنها ضعف های گذشته در مقایسه با LCD ها رو ندارن بلکه حتی به اعتقاد کارشناسا در بسیاری از موارد به بهترین نمایشگر بازار تبدیل شدن با این وجود اینکه کدوم یک از فناوری های LCD یا OLED میتونه بهتر باشه بسته به استفاده پاسخ های متفاوتی خواهد داشت.به طور مثال با وجود اینکه به نظر میرسه هر شخص علاقه مند به دنیای تکنولوژی و صفحه نمایش با اطمینان نوع OLED رو برتر میدونه شرکت سونی نمونه ای از صفحه نمایش های LCD رو به نمایش گذاشته که نتنها توانایی تولید روشنایی تا رقم خارق العاده 4000 نیت رو داره- عمده تلویزیون های موجود در بازار کمتر از 1000 نیت روشنایی تولید می کنن!- که از فناوری ویژه ای برای کنترل منطقه ای نور پس زمینه به نام Backlight Master Drive استفاده می کنه به این ترتیب نتنها این افزایش جالب توجه روشنایی باعث کاهش کنتراست نمیشه که با استفاده از تکنولوژی نور پس زمینه جدید به قول سونی مشکی رو مشکی تر و سفید رو سفید تر میکنه و چنان تصاویر خیره کننده و درخشانی رو به نمایش می گذاره که در بهترین نمونه OLED هم نمیشه سراغ گرفت.سونی پیش از این هم تونسته بود با استفاده از خواص فناوری Quantum Dot به صفحه نمایش های درخشانتر و دقت رنگی بیشتر دست پیدا کنه.چرا که کریستال های نمایشگر  QLED بسته به اندازشون میتونن مستقیما نور رو به رنگی خاص تبدیل کنن و عملا نیاز به فیلتر رنگی رو از بین می برن و همین باعث کاهش مصرف انرژی میشه و امکان تولید نمایشگرهایی با روشنایی بالاتر رو میده.این موضوع برای نسل جدید تلویزیون های QLED سامسونگ هم صادقه که گفته میشه میتونن به روشنایی تا 2000 نیت هم دست پیدا کنن!

همونطور که بالاتر گفتیم یکی از ضعف های ال سی دی ها رابطه متضاد بین میزان روشنایی به دقت رنگ و کنتراست صفحه نمایشه.یعنی هر چه میزان روشنایی رو افزایش بدید اگرچه با صفحه نمایشی درخشانتر مواجه خواهید شد اما به همون اندازه رنگ ها در صفحه نمایش عمق خودشون رو از دست میدن به خصوص رنگ مشکی که بیشتر به چشم میاد و این طور به نظر میرسه که روی سطح صفحه نمایش یک لایه خاکستری قرار داره و اگر هم برای جبران این موضوع میزان روشنایی رو کاهش بدید با صفحه نمایشی مواجه خواهید بود که درخشندگی لازم رو نداره و در محیط پر نور هم کاراییش کاهش پیدا می کنه.برای جلوگیری از این موضوع فناوی های مختلفی چه در خود پنل و چه در نور پس زمینه مورد استفاده قرار گرفته که یکی از نمونه های بسیار خوب و تاثیر گذارش استفاده از فناوری QLED که این مشکل رو تا حد زیادی حل میکنه.در چنین صفحه نمایش هایی با وجود افزایش روشنایی تا حد زیادی دقت و عمق رنگ ها حفظ میشه و وقتی این فناوری با تکنیک تاریکی موضعی Local Dimming که میتونه مانع از تابش نور پس زمینه به نقاط مختلف پنل بشه ترکیب شده باشه کیفیت مثال زدنی ای رو به وجود میاره.این یعنی صفحه نمایشی بسیار درخشان بدون کاهش کنتراست و دامنه دینامیک.

قطعا این برای سازندگان تلویزیون یک فناوری قابل توجه هست کافیه به نمایش خیره کننده سونی در CES 2016 نگاهی داشته باشید که چطور تلویزیون QLED سونی در برابر پرچمدار ال جی بزرگترین ضعف تلویزیون OLED یعنی روشنایی و درخشندگی پایین رو به نمایش میگذاره.همچنین سامسونگ هم تونسته تلویزیون های چشمگیری رو با همین فناوری تولید کنه که در بهترین مدل ها دقت و کیفیت فوق العاده ای دارن و بخاطر خواص فناوری نقاط کوانتومی به سطح بالایی از تولید رنگ های استاندارد رسیدن.اگرچه در پایان نباید از کیفیت شگفت انگیز تلویزیون های OLED ال جی نیز به سادگی بگذریم.

اما متاسفانه به نظر میرسه بیشتر این فناوری ها در تلویزیون ها و صفحه نمایش های بزرگ کاربردی باشن(به دلایلی مثل مصرف انرژی و ضخامت و...) و در حال حاظر میشه گفت صفحه نمایش های OLED در مجموع بهترین گزینه برای استفاده در موبایل به حساب میان و عجیب نخواهد بود که ببینیم بیشتر تولید کنندگان موبایل کم کم  به سراغ این صفحه نمایش برن.