شاشة LCD في الهواتف الذكية: كيف تعمل؟ و ما الفرق بينها و بين AMOLED؟

شاشة LCD ما تزال حاضرة في عدد كبير من الهواتف الاقتصادية و كذلك المتوسطة و تعد من أقدم تقنيات العرض التي استُخدمت في الهواتف الذكية. تقنية LCD لم تختفِ رغم انتشار شاشات بتقنية OLED و تقنية AMOLED في الهواتف الحديثة. هذه التقنية تساعد الشركات في تخفيض أسعار الموبايلات دون المساس بجودة العرض.

لكن ما المقصود بشاشة LCD؟ وكيف تنتج الصور و الألوان؟ و هل هي أفضل من AMOLED من حيث استهلاك الطاقة و جودة الصورة؟

ما هي شاشة LCD في الهواتف الذكية؟

LCD أو “Liquid Crystal Display” أو “شاشة البلورات السائلة” هي تقنية تعتمد بالأساس على طبقة من البلورات السائلة و التي تتحكم في مرور الضوء لكنها لا تنتج الضوء بنفسها. تحتاج هذه التقنية إلى مصدر إضاءة خلفي يُعرف باسم Backlight.

نجد 5 طبقات في شاشة LCD منها:

• الإضاءة الخلفية: توفر الضوء اللازم لظهور الصورة.
• المستقطبات الضوئية: تتحكم في اتجاه مرور الضوء.
• طبقة البلورات السائلة: تغير طريقة مرور الضوء وفقاً للإشارات الكهربائية.
• مرشحات الألوان: تتكون من وحدات فرعية حمراء و خضراء و زرقاء RGB لإنتاج الألوان المختلفة.
• طبقة اللمس: تستقبل أوامر المستخدم في الهواتف التي تعتمد شاشة لمس مدمجة أو منفصلة.

ملاحظة:

• عندما تقوم شاشة الهاتف صورة معينة تقوم الدوائر الإلكترونية في التحكم في كل بكسل لتحديد كمية الضوء التي تمر عبره. بهذه الطريقة تتشكل الصورة على الشاشة.

كيف تعمل تقنية LCD؟

• تعتمد شاشة LCD على إضاءة خلفية مشتركة تمر عبر طبقات الشاشة
• عكس شاشات OLED التي يستطيع فيها كل بكسل إصدار الضوء بشكل مستقل
• تسمح البلورات السائلة بمرور قدر كبير من الضوء عبر مرشحات الألوان عند عرض اللون الأبيض على الشاشة
• عند عرض اللون الأسود تحاول البلورات منع الضوء من المرور دون حجبه بالكامل و هذا يفسر سبب ضعف عمق اللون الأسود في شاشة LCD مقارنة بشاشات AMOLED
• النتيجة النهائية التي يراها المستخدم على الشاشة تتأثر بجودة الإضاءة الخلفية, نوع لوحة LCD, دقة الشاشة و معايرتها.

أنواع شاشات LCD المستخدمة في الهواتف

هناك عدة أنواع من شاشات LCD  تختلف فيما بينها في طريقة ترتيب البلورات السائلة و خصائص العرض

1. شاشات TFT LCD

• تُعد TFT LCD اختصاراً لـ Thin-Film Transistor LCD
• تعتمد على ترانزستور رقيق للتحكم في كل بكسل أو مجموعة البكسلات الفرعية
• استُخدمت هذه التقنية على نطاق واسع في الهواتف الاقتصادية و القديمة
• تتميز بانخفاض تكلفة التصنيع
• تقدم زوايا مشاهدة و تبايناً أقل من بعض تقنيات LCD الأخرى، بحسب جودة اللوحة

2. شاشات IPS LCD

• تعني IPS اختصاراً لـ In-Plane Switching
• هي تقنية طُورت لتحسين زوايا المشاهدة و دقة الألوان مقارنة بالعديد من لوحات TFT التقليدية

تتميز شاشات IPS بالعديد من الخصائص من بينها:

• ألوان أكثر ثباتاً عند النظر إلى الشاشة من الجوانب.
• زوايا مشاهدة واسعة.
• إمكانية تقديم ألوان طبيعية عند معايرة الشاشة بشكل جيد.
• مناسبة للقراءة و تصفح الإنترنت و مشاهدة الفيديو.

ملاحظة:

• لا يعني وجود شاشة IPS بالضرورة أنها أفضل من جميع شاشات LCD الأخرى
• تختلف الجودة باختلاف الشركة المصنعة و خصائص اللوحة

3. شاشات PLS LCD

• PLS أو Plane-to-Line Switching أو “التبديل من المستوى إلى الخط”
• طورتها Samsung كبديل لتقنية IPS
• تهدف إلى توفير زوايا مشاهدة واسعة و سطوع جيد مع تحسين بعض جوانب التصنيع
• لا تظهر تسمية PLS كثيراً في مواصفات الهواتف مقارنة بتسميتي IPS و TFT.

مزايا شاشات LCD في الهواتف

نستعرض لكم الان بعض مزايا تقنية LCD:

1. تكلفة تصنيع أقل

• تساعد تقنية LCD الشركات على إنتاج هواتف بأسعار اقتصادية
• تقنية موجهة للفئات التي تركز على السعر أكثر من المواصفات المتقدمة

2. عدم التعرض التقليدي لاحتراق البكسلات

• لا تستخدم LCD مواد عضوية باعثة للضوء بالطريقة نفسها الموجودة في OLED
• لا تعاني من ظاهرة احتراق البكسلات المرتبطة بالاستخدام الطويل للعناصر الثابتة بالطريقة نفسها
• قد تظهر مشكلات أخرى مثل احتفاظ الصورة المؤقت أو تفاوت الإضاءة

3. أداء جيد في عرض المحتوى الفاتح

• يمكن لشاشة LCD تقديم صورة واضحة و ألوان جيدة
• خصوصاً عندما تكون اللوحة ذات جودة عالية و معايرة دقيقة

4. توفر واسع في الهواتف الاقتصادية

• تساعد هذه التقنية الشركات على توفير شاشات كبيرة و دقة مقبولة دون رفع تكلفة الهاتف بشكل كبير.

عيوب شاشات LCD

لا تخلو هذه التقنية من بعض العيوب و التي تجعل AMOLED خياراً أفضل في عدد من الاستخدامات, من بين هذه العيوب نجد:

• اللون الأسود أقل عمقاً: بسبب استمرار عمل الإضاءة الخلفية، لا تستطيع LCD عادةً إيقاف الضوء على مستوى كل بكسل.
• تباين أقل: غالباً ما يكون التباين أقل من شاشات OLED أو AMOLED.
• سماكة أكبر في بعض التصاميم: تحتاج الشاشة إلى طبقات إضافية للإضاءة الخلفية.
• استهلاك الطاقة: الإضاءة الخلفية تظل عاملة حتى عند عرض أجزاء سوداء من الصورة، لكن الاستهلاك الفعلي يعتمد على السطوع و كذلك حجم الشاشة و حتى نوع اللوحة.
• احتمال تفاوت الإضاءة: قد تظهر مناطق أكثر سطوعاً من غيرها، بالخصوص في اللوحات منخفضة الجودة.

الفرق بين LCD و AMOLED

• الاختلاف الرئيسي بين التقنيتين يكمن في طريقة إنتاج الضوء.
• تحتاج LCD إلى إضاءة خلفية
• بينما يستطيع كل بكسل في AMOLED إصدار الضوء بشكل مستقل

الجدول أسفله يحدد بشكل دقيق الفارق بينهما:

ملاحظة مهمة:

• شاشة AMOLED ليست دائما أفضل من شاشة LCD و في في جميع الظروف
• قد تكون شاشة LCD عالية الجودة أفضل من شاشة AMOLED اقتصادية ضعيفة المعايرة أو محدودة السطوع

هل شاشة LCD مناسبة للاستخدام اليومي؟

• نعم، يمكن أن تكون شاشة LCD خياراً مناسباً للاستخدام اليومي و للهواتف الاقتصادية
• هذه التقنية تؤدي الغرض في تصفح الإنترنت و مشاهدة الفيديو
• لا ينبغي الاكتفاء بمعرفة أن الشاشة من نوع LCD أو IPS عند اختيار هاتف جديد

من المهم النظر كذلك إلى

• الدقة
• معدل التحديث
• السطوع الأقصى
• دقة الألوان
• زوايا المشاهدة
• مدى وضوح الشاشة تحت أشعة الشمس

مثال:

• شاشة IPS بدقة Full HD+ و معدل تحديث 120Hz قد تكون أكثر إرضاءً من شاشة AMOLED منخفضة الدقة و محدودة السطوع، بحسب جودة اللوحتين

هل تستهلك شاشة LCD طاقة أكثر من AMOLED؟

• لا توجد إجابة مطلقة
• استهلاك الطاقة يتغير وفقاً لمحتوى الشاشة و مستوى السطوع و كذلك تقنيات التصنيع
• في شاشة LCD تعمل الإضاءة الخلفية حتى عند عرض اللون الأسود
• تستطيع شاشة AMOLED إطفاء البكسلات السوداء، ما قد يمنحها أفضلية في استهلاك الطاقة عند استخدام الوضع الداكن أو عرض محتوى يغلب عليه اللون الأسود
• يختلف استهلاك AMOLED للطاقة عند عرض صفحات بيضاء أو محتوى ساطع
• كفاءة الإضاءة الخلفية في شاشات LCD تؤثر بشكل كبير في النتيجة
• لا يمكن الحكم على عمر البطارية من نوع الشاشة وحده

لماذا قد تصبح شاشة LCD مظلمة عند ارتداء النظارات الشمسية؟

• تعتمد شاشات LCD على مستقطبات ضوئية (Polarizers) لتنظيم اتجاه مرور الضوء داخل طبقات الشاشة
• قد تبدو الشاشة مظلمة جداً أو تظهر عليها مناطق سوداء عندما ينظر المستخدم إلى الهاتف من خلال بعض النظارات الشمسية المستقطبة
• خصوصاً عند تدوير الهاتف من الوضع العمودي إلى الأفقي
• يؤدي تفاعل استقطاب الضوء الصادر من الشاشة مع طبقة الاستقطاب الموجودة في النظارات الشمسية إلى حدوث هذه الظاهرة
• عندما يصبح اتجاه الاستقطاب بينهما متعامداً تقريباً، تمنع النظارات جزءاً كبيراً من الضوء من الوصول إلى العين
• هذه الظاهرة ليست دليلاً على وجود عطل في الشاشة
• لا تعني هذه الظاهرة أن الهاتف يعاني من ضعف السطوع فهي نتيجة بصرية مرتبطة بطريقة عمل تقنية LCD نفسها
• يمكن ملاحظتها أيضاً مع بعض شاشات OLED

هل ما زالت شاشات LCD تستحق الشراء في 2026؟

• نعم، لا تزال شاشات LCD خياراً منطقياً في الهواتف منخفضة السعر
• قد تكون شاشة AMOLED خياراً أفضل إذا كنت تستخدم الهاتف كثيراً لمشاهدة الأفلام و الألعاب و تريد تبايناً مرتفعاً و كذلك ألواناً سوداء عميقة

الخلاصة:

• لم تعد LCD التقنية الأكثر تطوراً في عالم شاشات الهواتف
• لا تزال تؤدي دوراً مهماً في جعل الهواتف الذكية متوفرة للجميع بأسعار معقولة
• يجب تقييم جودة الشاشة الفعلية عند الشراء و ليس الاعتماد فقط على اسم التقنية وحده.