أغلبنا على علم وثيق بأن تقنيات العرض الحديثة في شاشات الهواتف الذكية ولا سيما معدلات التحديث العالية ساهمت بشكل كبير في تحقيق تجربة ممتعة أثناء ممارسة الألعاب على الهواتف الذكية والشعور بسرعة الأداء أثناء التنقل والتمرير بين النوافذ الرئيسية وصفحات مواقع الإنترنت. هناك اختلاف ملموس ولا يمكن إنكاره بين شاشات 60Hz وشاشات 90Hz أو 120Hz، ولكي تتأكد بنفسك من هذا الشيء يمكنك استخدام هاتف مثل iPhone 12 الذي لا يزال يكتفي بشاشة ذات معدل تحديث 60Hz واستخدام هاتف أخر من شاومي أو OnePlus أو سامسونج مثل جالكسي S21 الذي يتمتع بشاشة 120Hz وسوف تشعر على الفور بمدى الاختلاف بين نوعي الشاشتين.
لحسن الحظ أن حتى هواتف الفئة المتوسطة أصبحت تحتوي على شاشات ذات معدلات تحديث مرتفعة. ولكن بطبيعة الحال هذه التقنية الجديدة في نظام العرض كان لديها تأثير ملحوظ على معدلات استهلاك الطاقة في الهاتف، وهنا بالتحديد يأتي دور شاشات LTPO. ولكن ماذا يعني مصطلح LTPO في شاشات الهواتف الذكية ولماذا كنا في حاجة لتطوير هذا النوع من الشاشات؟
لحسن الحظ أن حتى هواتف الفئة المتوسطة أصبحت تحتوي على شاشات ذات معدلات تحديث مرتفعة. ولكن بطبيعة الحال هذه التقنية الجديدة في نظام العرض كان لديها تأثير ملحوظ على معدلات استهلاك الطاقة في الهاتف، وهنا بالتحديد يأتي دور شاشات LTPO. ولكن ماذا يعني مصطلح LTPO في شاشات الهواتف الذكية ولماذا كنا في حاجة لتطوير هذا النوع من الشاشات؟
لماذا كنا في حاجة إلى شاشات عرض LTPO؟
الفكرة من تطوير شاشات LTPO كانت بهدف أو لغرض واحد فقط، وهو القدرة على تقديم شاشات ذات معدلات تحديث عالية دون أن يكون لديها تأثير كبير على معدلات استهلاك الطاقة. وبالفعل رأينا لأول مرة شاشات LTPO في هاتف سامسونج جالكسي نوت 20 الترا – Galaxy Note 20 Ultra ويمكنك الآن إيجاد هذا النوع من الشاشات في جميع هواتف سلسلة Galaxy S21. ولكن هناك هواتف أخرى بخلاف سامسونج تحتوي بالفعل على شاشات LTPO مثل Oppo Find X3 Pro و OnePlus 9 Pro.
بكل وضوح يبدو أنها تقنية مُكلفة لأنها لا تتواجد إلا في فئة الهواتف الرائدة "الفلاج شيب" لجميع الشركات. وعلى الرغم من أن شركة آبل تعتمد على شاشات من تصنيع شركة سامسونج من أجل هواتف الآيفون، إلا أنها لم تتبنى هذه التقنية حتى الآن بسبب ارتفاع تكلفتها.
هناك العديد من الشائعات أو يمكننا القول إنها بالفعل تسريبات تشير إلى احتمالية احتواء هواتف سلسلة iPhone 13 على شاشات LTPO والمتوقع إطلاقها في خريف العام الحالي لأنها أصبحت من أهم المزايا المتطورة والرئيسية في هواتف الأندرويد الرائدة، وعلى آبل أن تواكب هذا التطور قدر الإمكان حتى وإن كان هذا الأمر سيتسبب في ارتفاع قيمة السلسلة الجديدة. ولكن ماذا يعني بالضبط مصطلح LTPO في شاشات الهواتف الذكية ولماذا يعد أمراً بالغ الأهمية؟
ماذا يعني مصطلح LTPO في شاشات الهواتف الذكية؟
بادئ ذي بدء، مصطلح LTPO هو اختصار لعبارة low-temperature Polycrystalline oxide والتي تعني باللغة العربية "أكسيد متعدد البلورات منخفض الحرارة" والفكرة من هذه التقنية في شاشات العرض أن تسمح للشاشة بأن تقوم بتغيير معدلات التحديث ديناميكياً دون الحاجة لوجود أي أجهزة أو هاردوير أخر في الهاتف وحتى دون الاضطرار لوجود متحكم خاص بلوحة العرض في وحدة المعالجة الرسومية أو في هاردوير الهاتف الداخلي.
هذه التقنية ساعدت شاشات العرض على تغيير معدلات التحديث بشكل تلقائي وحسب الحاجة، بمعنى أنه عندما تكتشف الشاشة أنه لا يوجد داعي لمعدلات التحديث العالية المتعطشة للطاقة، ستعمل الشاشة ديناميكياً على تقليل معدلات التحديث إلى أدنى الحدود لتوفير معدلات استهلاك الطاقة. هذا الأمر بدورة سيساعد بشكل كبير على توفير عمر البطارية أثناء استخدام الهاتف وسيساعد بكل تأكيد على تمديد فترات العمر الافتراضية للبطارية.
في الواقع، لا يمكننا القول إن آبل لم تستخدم هذه التقنية أبداً، لأنها استطاعت أن تطورها بنفسها وتقدمها مع شاشة ساعة آبل Watch Series 5 والتي ساعدت الشاشة على تقليل معدلات التحديث ديناميكياً من 60Hz تنازلياً وحتى 1Hz للمحافظة على عمر بطارية الساعة، وهذا الأمر يعني بدورة القدرة على استخدام ساعة Watch Series 5 لفترة زمنية أطول.
في الوقت الحالي، هناك العديد من شاشات الهواتف الذكية التي تحتوي على لوحة عرض OLED تستخدم تقنية LTPS TFT فقط. جدير بالذكر أن مصطلح LTPS يعد اختصارً لعبارة low-temperature polycrystalline silicon والتي تعني باللغة العربية "السيليكون متعدد البلورات منخفض الحرارة" ويتم الاعتماد على هذه البلورات من أجل بناء الترانزستور المتواجد في لوحة العرض الخلفية للشاشة.
هذه التقنية ساعدت على تقليل عدد المكونات اللازمة لتشغيل شاشة العرض، وساهمت في توفير استهلاك الطاقة بمعدلات تتراوح من 20% إلى 30% مقارنة بشاشات الهواتف العادية التي تحتوي على لوحة عرض LCD IPS.
ولكن بالرغم من ذلك، شاشات LTPS لم تسمح بإمكانية تغيير معدلات التحديث بشكل ديناميكي إلا بشرط وجود مكونات هاردوير إضافية "متحكم العرض" "Display Controller" في الهاتف. وهذا ما حدث بالضبط مع هواتف مثل OnePlus 8 Pro و Oppo Find X2، وأصبح من الممكن التبديل من 120Hz إلى 60Hz ولكن هذا هو كل شيء، فلا يمكن تقليل معدلات التحديث بشكل ديناميكي سوى من 120Hz إلى 60Hz وحسب - فلا يوجد حل وسط، ولا يمكن تقليله دون 60Hz.
إذن على ماذا تحتوي لوحات عرض LTPO؟
أما بالنسبة للوحات عرض LTPO فهي تحتوي على مزيج من لوحات عرض LTPS TFT التي تهتم بعملية تبديل معدلات التحديث، ولكن بالإضافة إلى ذلك مع ترانزستور مصنوع من مادة IGZO أو أكسيد الزنك الغاليوم الإنديوم من أجل التحكم في لوحة العرض. بهذا الشكل استطعنا الحصول على شاشات أكثر كفاءة وأصبح من الممكن أن يتم تبديل معدلات التحديث الخاصة بنظام العرض بشكل ديناميكي دون الحاجة إلى وجود هاردوير إضافي.
وعلى الرغم من مدى أهميتها إلا أنها تقنية مُكلفة للغاية، وربما هذا هو السبب الذي يجعل العديد من الشركات المصنعة للهواتف الذكية غير قادرة على تطوير شاشات LTPO حتى هذه اللحظة بما فيهم شركة آبل. في الواقع شركة آبل لم تمتلك حتى الآن أي هاتف بشاشة ذات معدلات تحديث أعلى من 60Hz. ولكن نظراً لكونها تقنية واعدة وضرورية للغاية بسبب مساهمتها في توفير الطاقة، فهناك العديد من الشائعات التي تشير إلى احتمالية احتواء سلسلة iPhone 13 على شاشات LTPO.
جدير بالذكر أن نوع ترانزستور IGZO TFT أكبر في الحجم من ترانزستور LTPS TFT وهذا يعني أنها قد تتسبب في زيادة حجم الشاشة وبالتالي قد يساهم هذا في زيادة سُمك الهاتف. ولكن في الواقع، الشركات المُصنعة لهواتف الأندرويد أمثال سامسونج و OnePlus وجدوا طريقتهم الخاصة لاستخدامها ودون أن يكون لها تأثير على الحجم الفعلي للشاشة.
استطاعت شركة سامسونج أن تطور تقنيتها الخاصة مع هاتف جالكسي نوت 20 ولكن هذه التقنية كانت عبارة عن لوحات عرض LTPO وأكسيد TFT، ولكن مع سلسلة جالكسي S21 استطاعت سامسونج أن تطور لوحات عرض LTPO قادرة على توفير معدلات استهلاك الطاقة بنسبة 16% مقارنة بلوحة العرض المستخدمة مع هاتف Galaxy Note 20، وظهر هذا الأمر بوضوح من خلال مراجعات هاتف Galaxy S21 Ultra الذي يتمتع بشاشة ضخمة قياسها 6.8 بوصة ودقة عرض QHD+ وسطوع يبلغ نسبته 1300nits.
وقد حدث الشيء ذاته مع هاتف OnePlus 9 Pro واستطاعت الشركة أن تجد توازن دقيق بين معدلات التحديث العالية التي يتم ضبطها ديناميكياً من أجل توفير عمر البطارية. خاصة وأنه تم اختبار الهاتف في ظروف مختلفة حتى تم التأكد من أن معدل تحديث الثابت عند 60Hz يساوي تقريباً معدلات التحديث المتغيرة في نفس فترة التشغيل الزمنية لعمر بطارية الهاتف. أي أنه كان في الحالتين قادر على العمل لمدة تجاوزت 10 ساعات تقريباً.