ทำความรู้จักหน้าจอมือถือ LCD, OLED, AMOLED, POLED ต่างกันอย่างไร เลือกแบบไหนดี

สมาร์ทโฟนในปัจจุบันมีหน้าจอหลากหลายชนิด ทั้ง LCD, OLED, AMOLED เป็นต้น ซึ่งหลายคนก็อาจจะสงสัยว่าแต่ะชนิดแตกต่างกันอย่างไร มีข้อดีข้อเสียอย่างไร มาดูกันครับ

LCD ( Liquid-crystal display )

เป็นชนิดของหน้าจอที่ได้รับความนิยมมากที่สุดในมือถือ หลักการทำงานแบบเข้าใจง่ายคือหน้าจอชนิดนี้จะต้องมีไฟ Backlit ส่องแสงผ่านแผ่นโพลาไรซ์ (Polarize) 2 แผ่นที่วางทำมุมกัน 90 องศา ซึ่งตาปกติแผ่นโพลาไรซ์จะมีความสามารถทำให้แสงผ่านได้เพียงมุมเดียว เมื่อวางตั้งฉากกันจะทำให้แสงไม่สามารถส่องผ่านได้ ตรงกลางจึงมีผลึก Liquid-crystal ที่สามารถเปลี่ยนมุมของแสงได้คั่นอยู่คอยหักเหแสงให้สามารถส่องผ่านแผ่นโพลาไรซ์ทั้งสองได้ โดยผลึกนี้สามารถปรับเปลี่ยนปริมาณแสงที่หักเหได้โดยใช้ไฟฟ้า ในการใช้งาน หากเราต้องการแสดงผลสีดำ ตัว Liquid-crystal ก็จะไม่หักเหแสงเลย แต่ถ้าต้องการสีขาวก็จะหักเหแสงสุด ถ้าต้องการโทนสีระหว่างนั้นก็จะปรับปริมาณการหักเหแสงตามความเหมาะสม

ในหนึ่งพิกเซลของหน้าจอจะประกอบด้วยผลึก Liquid-crystal 3 ผลึก ผลึกละสี ประกอบด้วยสีแดง, เขียว และ น้ำเงิน ผสมรวมกันทั้งสามสีเพื่อแสดงผลสีต่างๆ บนหน้าจอได้ครับ

TFT LCD ( Thin-film-transistor liquid-crystal display )

หน้าจอ LCD ที่เรานิยมใช้กันนปัจจุบันจะเป็นชนิด TFT LCD ได้ชื่อมาจากแผ่น Thin-film-transistor ที่เชื่อมเข้ากับพิกเซลแต่ละพิกเซลบนหน้าจอสำหรับควบคุมการเปิดปิดพิกเซล ข้อดีของหน้าจอชนิดนี้คือมีความคมชัดและรีเฟรชเรทที่สูง ซึ่ง TFT LCD เองก็ยังแบ่งแยกย่อยได้อีก โดยหลักๆ ที่ใช้กันจะมี 3 ชนิด

1. TN (Twisted nematic) เป็นชนิดหน้าจอที่ค่อนข้างโบราณและมีราคาถูก ข้อดีของมันคือความเร็วในการตอบสนองสูง แต่แลกมากับมุมมองหน้าจอที่แคบ และแสดงผลสีสันได้แย่
2. VA (vertical alignment) ชนิดหน้าจอที่ได้รับการพัฒนาขึ้นมาให้มีการตอบสนองที่รวดเร็ว และมุมมองภาพที่กว้างขึ้น แลกมากับความสว่างที่น้อยและการแสดงผลสีที่แย่
3. IPS (In-plane switching) ชนิดหน้าจอที่ได้รับความนิยมสูงที่สุดในสมาร์ทโฟน ได้รับการรับปรุงให้สามารถแสดงสีสันได้สวยงามและมีมุมมองภาพที่กว้าง ในยุคแรกหน้าจอชนิดนี้มีข้อเสียคือมีความเร็วในการตอบสนองที่ช้า และมี Contrast ต่ำ แต่ก็ได้รับการปรับปรุงจนกลายเป็นชนิดหน้าจอ LCD ที่ใช้มากที่สุด

รวมสิ่งที่คนมักเข้าใจผิดเกี่ยวกับจอ LCD

• หลายคนเข้าใจผิดว่าหน้าจอ TFT และ IPS เป็นคนละชนิดกัน แท้จริงแล้ว หน้าจอ IPS เป็นประเภทย่อยของหน้าจอ TFT แต่สมัยที่หน้าจอชนิด IPS ได้รับความนิยมใหม่ๆ มักจะโฆษณาว่าเป็นหน้าจอ IPS ส่วนรุ่นเก่าๆ ที่อาจจะใช้ TN หรือ VA จะใช้คำว่า TFT เฉยๆ ทำให้เกิดการเข้าใจผิดกัน

OLED (Organic light-emitting diode)

เป็นหน้าจอชนิดใหม่ที่กำลังเริ่มได้รับความนิยมสูงขึ้นในปัจจุบัน เรียกว่าสมาร์ทโฟนระดับกลางจนถึงระดับเรือธงแทบจะเลือกใช้หน้าจอชนิดนี้กันทุกรุ่น และยังถูกใช้เป็นหน้าจอของอุปกรณ์ประเภทสมาร์ทวอทช์ด้วย การทำงานของหน้าจอชนิดนี้จะมีอินทรีย์สารที่สามารถส่องแสงได้ด้วยตัวเองเมื่อถูกกระตุ้นด้วยไฟฟ้า โดยแต่ละอินทรีย์สารก็คือหนึ่งพิกเซลในหน้าจอนั่นเอง โดยหน้าจอแบบ OLED มีจุดเด่นตรงที่แต่ละพิกเซลสามารถควบคุมการปิดเปิดได้อย่างอิสระ ไม่มีไฟ Backlit ทำให้สามารถแสดงผลสีดำได้ดำสนิท และด้วยความบางของหน้าจอทำให้สามารถออกแบบหน้าจอที่บิดงอได้ พับได้ นำไปใส่ในอุปกรณ์เล็กๆ ได้

AMOLED (Active-matrix organic light-emitting diode)

เป็นชนิดของหน้าจอ OLED ได้ชื่อมาจากวิธีควบคุมหน้าจอ ซึ่งจะมี 2 วิธีด้วยกัน วิธีแรกคือ Passive Matrix (PMOLED) วิธีนี้จะใช้การจ่ายกระแสไฟไปยังแถวของ OLED ทีละแถว ซึ่งทำให้มีรีเฟรชเรทน้อย แต่ราคาถูก และอีกวิธีคือ Active Matrix (AMOLED) ที่ควบคุมผ่านแผ่น TFT ที่วางอยู่บน Substrate ซึ่งปกติจะใช้กระจก ทำให้สามารถออกแบบหน้าจอที่มีขนาดใหญ่ขึ้น ความละเอียดสูงขึ้น และมีรีเฟรชเรทที่สูงกว่าหน้าจอ PMOLED มากๆ

POLED (Plastic organic light-emitting diode)

หน้าจอ OLED ปกติจะใช้กระจกเป็น Substrate มีข้อดีคือแข็งแรง ราคาถูก ทนความร้อนได้ดี แต่เมื่อมีความต้องการหน้าจอ OLED ที่สามารถบิดงอ เปลี่ยนรูปได้ จึงมีไอเดียนำพลาสติกมาใช้เป็น Substrate แทน ซึ่งก็มีความท้าทายในการผลิตคือการทนความร้อนที่น้อยกว่าของพลาสติก แต่ก็จะได้จอที่สามารถบิด งอ เปลี่ยนรูปร่างได้ และบางกว่าอีกด้วย

Super AMOLED

เป็นเครื่องหมายทางการค้าของ Samsung หมายถึงหน้าจอ OLED แบบ Active matrix ที่มีการรวมแผงวงจรการทัชสกรีนเข้าไปกับโมดูลหน้าจอเป็นชิ้นเดียวกัน ทำให้ได้หน้าจอที่บางกว่า และสามารถติดตั้งได้ชิดกระจกมากกว่า ซึ่งเครื่องหมายการค้าหน้าจอ OLED ของ Samsung ยังมีอีกหลายชื่อ เช่น Super AMOLED Plus, Dynamic AMOLED, Dynamic AMOLED 2X เป็นต้น

การจัดเรียงพิกเซลแบบ Pentile

ในหน้าจอแบบ OLED มักใช้การจัดเรียงพิกเซลแบบ Pentile ซึ่งถูกนำเสนอครั้งแรกใน Samsung Galaxy S3 การจัดเรียงพิกเซลแบบปกติจะเป็นการจัดเรียงแบบ แดง-เขียว-น้ำเงิน ต่อกันไปเรื่อยๆ แต่ในแบบ Pentile จะมีการลดขนาดของพิกเซลสีเขียว แต่เพิ่มจำนวนสีเขียวให้มากกว่าสองสีที่เหลือ ทำให้ลดความหนาแน่นของพิกเซลในขณะที่ได้ความละเอียดสูง และที่สำคัญคือช่วยยืดอายุการใช้งานของพิกเซลสีฟ้า ซึ่งเป็นพิกเซลที่มีความสามารถในการส่องแสงได้น้อยที่สุด ต้องใช้พลังงานมากที่สุด ทำให้มีอายุสั้นที่สุดด้วย แต่การจัดเรียงพิกเซลแบบนี้ก็โดนข้อครหาเรื่องความหนาแน่นของพิกเซลที่น้อยกว่าหารจัดเรียงแบบ RGB ปกติเมื่อเทียบกับหน้าจอที่มีความละเอียดเท่ากัน

ในสมาร์ทโฟนรุ่นใหม่ๆ เช่น iPhone X ได้มีการใช้หน้าจอที่จัดเรียงแบบ Diamond pentile ดังรูป

การประยุกต์ใช้หน้าจอแบบ OLED

ด้วยความสามารถทั้งเรื่องความบาง สามารถบิดงอได้ และสามารถเลือกเปิดปิดพิกเซลหน้าจอได้อย่างอิสระ ทำให้มันถูกนำไปประยุกต์ใช้กับฟีเจอร์หลายๆ อย่างบนสมาร์ทโฟน

Always On Display

ด้วยความสามารถที่สามารถเปิดปิดแต่ละพิกเซลได้อย่างอิสระ จึงนำไปประยุกต์เป็นฟีเจอร์แสดงนาฬิกาและการแจ้งเตือนบนหน้าจอสมาร์ทโฟนแบบที่ติดค้างตลอดเวลา

หน้าจอโค้ง

และด้วยความสามารถบิดงอได้ จึงมีการออกแบบสมาร์ทโฟนที่มีหน้าจอขอบโค้งออกมา

หน้าจอพับได้, ม้วนได้

และด้วยความบางรวมถึงความสามารถในการบิดงอ จึงถูกนำไปพัฒนาเป็นสมาร์ทโฟนรูปแบบใหม่ๆ เช่น หน้าจอพับได้ และ หน้าจอม้วนได้

เซ็นเซอร์ในหน้าจอ

ด้วยความบางจนแสงสามารถส่องทะลุผ่านได้ จึงมีการนำเซ็นเซอร์ต่างๆ ไปซ่อนไว้ใต้หน้าจอ OLED โดยที่เห็นได้ชัดที่สุดคือเซ็นเซอร์สแกนลายนิ้วมือ

รวมสิ่งที่คนมักเข้าใจผิดเกี่ยวกับจอ OLED

• หลายคนเข้าใจว่าหน้าจอ OLED และ AMOLED เป็นหน้าจอคนละชนิดกัน หน้าจอ AMOLED นั้นก็คือหน้าจอ OLED แบบ Active Matrix แต่จอ OLED ที่ใช้ในสมาร์ทโฟนเป็น Active Matrix กันหมดแล้ว ดังนั้นหากจะบอกว่าหน้าจอ OLED ในสมาร์ทโฟนคือหน้าจอ AMOLED ทั้งหมดก็ว่าได้

จอเบิร์น – Screen burn in

เป็นอาการเสื่อมสภาพของหน้าจอทำให้มีภาพค้างเป็นเงาลางๆ แม้จะเปลี่ยนไปหน้าจออื่นแล้ว อาการนี้พบได้ทั้งจอ LCD และ OLED แต่ด้วยการพัฒนาทางเทคโนโลยีทำให้ไม่อาการนี้บนหน้าจอ LCD แล้ว แต่บนหน้าจอ OLED ยังมีอยู่

วิธีป้องกันหน้าจอเบิร์น

1. ลดความสว่างหน้าจอ ไม่ใช้หน้าจอสว่างเกินความจำเป็น
2. ใช้งาน Dark mode และวอลเปเปอร์สีดำ เพราะการเปิดสีดำบนหน้าจอ OLED คือการปิดพิกเซลนั้น ช่วยลดความเสี่ยงของหน้าจอเบิร์นได้
3. ไม่เปิดภาพเดิมค้างไว้เป็นเวลานานๆ
4. ปิดหน้าจอเมื่อไม่ใช้

วิธีแก้ปัญหาหน้าจอเบิร์น

1. เปลี่ยนไปใช้งานหน้าจออื่น หรือปิดหน้าจอสักพัก อาการอาจจะหายไปเอง
2. ใช้แอปแก้อาการหน้าจอเบิร์น สามารถดาวน์โหลดแอปได้จาก Google Play และ App Store ได้เลย แอปเหล่านี้จะเล่นภาพที่มีสีสันหลากหลายเพื่อช่วยแก้อาการหน้าจอเบิร์น
3. เปลี่ยนหน้าจอ หากทดลองทั้ง 2 วิธีแล้วยังไม่หาย จำเป็นต้องเปลี่ยนหน้าจอใหม่

เปรียบเทียบจอ LCD และ OLED

1. หน้าจอ OLED เบากว่า บางกว่า จอ LCD และสามารถทำโค้งหรือบิดงอได้
2. หน้าจอ OLED สามารถซ่อนเซนเซอร์ลายนิ้วมือ เซนเซอร์ต่างๆ รวมถึงกล้องหน้าไว้ใต้หน้าจอได้
3. OLED ให้คุณภาพของภาพที่ดีกว่าจาก Contrast ratio ที่สูงกว่า สามารถแสดงผลสีดำที่ดำสนิทได้
4. หน้าจอ OLED แสดงผลสีได้เที่ยงตรงและเปลี่ยนน้อยกว่าแม้ไม่ได้มองมุมตรง
5. หน้าจอ OLED ใช้พลังงานน้อยกว่าหน้าจอ LCD
6. หน้าจอ OLED ตอบสนองรวดเร็วกว่าหน้าจอ LCD ลดปัญหาภาพเป็นเงาเวลาแสดงผลการเคลื่อนไหวเร็วๆ
7. หน้าจอ OLED อาจเกิดการกะพริบเมื่อลดแสงหน้าจอ ทำให้เกิดอาการตาล้าสำหรับบางคน ซึ่งการแก้ไขทำให้การแสดงผลสีมีความผิดเพี้ยน
8. หน้าจอ OLED มีอายุการใช้งานที่สั้นกว่าหน้าจอ LCD และสามารถเกิดอาการ Burn in ได้ง่ายกว่า
9. เนื่องจากแต่ละพิกเซลของ OLED อาจเสื่อมด้วยเวลาไม่เท่ากัน เมื่อใช้งานนานๆ จนจอเกิดอาการเสื่อมอาจทำให้การแสดงผลของสีสันผิดเพี้ยน
10. ตามทฤษฎีแล้วหน้าจอ OLED มีความสามารถในการสู้แสงแดดที่น้อยกว่าหน้าจอ LCD แต่ด้วยเทคโนโลยีหลายๆ อย่างทำให้หน้าจอ OLED ในปัจจุบันสามารถใช้งานกลางแจ้งได้ดีกว่าหน้าจอ LCD
11. การดูเพียงแค่ชนิดหน้าจอไม่สามารถฟันธงได้ว่าหน้าจอของรุ่นไหนสามารถแสดงสีสันได้ดีกว่า เที่ยงตรงกว่า หรือสว่างกว่า ขึ้นอยู่กับคุณภาพของหน้าจอที่ใช้ และการปรับจูนจากโรงงานด้วย