من شاشات الكريستال السائل إلى MicroLED: الكشف عن المبادئ الأساسية وتطور تقنيات العرض السائدة

أساسيات وتصنيف تقنيات العرض

  يكمن جوهر صناعة شاشات العرض المسطحة (FPD) في تقنية التحويل الكهروضوئي، التي تولد الضوء وتعديله من خلال الإشارات الكهربائية لإنتاج الصور. تشتمل تقنيات العرض السائدة حاليًا بشكل أساسي على شاشات LCD وOLED وMicroLED. تعتمد كل هذه التقنيات على مبدأ مزج الألوان الأساسية الثلاثة - الأحمر والأخضر والأزرق (RGB) - لتحقيق التلوين.

تعمل شاشة LCD (شاشة الكريستال السائل)، باعتبارها حل العرض الأكثر نضجًا والمعتمد على نطاق واسع، على المبدأ الأساسي التالي: تبعث وحدة الإضاءة الخلفية الضوء الأبيض، الذي يمر عبر المستقطبات وطبقة الكريستال السائل قبل الوصول إلى مرشحات الألوان RGB لإنتاج الألوان الأساسية الثلاثة. وأخيرًا، يتم ضبط سطوع كل بكسل عن طريق التحكم في اتجاه جزيئات الكريستال السائل عبر الجهد المطبق. تعتمد هذه العملية على العمل المنسق للعديد من المكونات الأساسية: وحدة الإضاءة الخلفية، ومصفوفة TFT، وطبقة الكريستال السائل، ومرشحات الألوان.

تحليل متعمق وتطور تكنولوجيا شاشات الكريستال السائل

  تتمتع هياكل شاشات الكريستال السائل التقليدية بقيود متأصلة في أنظمة الإضاءة الخلفية الخاصة بها - حيث تظل لوحة الإضاءة الخلفية بأكملها مضاءة باستمرار، مما يؤدي إلى استهلاك مرتفع نسبيًا للطاقة. ولمعالجة هذه المشكلة، قدمت الصناعة تقنية MiniLED لتحسين الإضاءة الخلفية، والتي تقسم الإضاءة الخلفية إلى مئات أو حتى آلاف المناطق التي يتم التحكم فيها بشكل مستقل، كل منها مجهز برقائق LED صغيرة يمكن تشغيلها أو إيقاف تشغيلها بشكل فردي، مما يؤدي إلى تحسين التباين وكفاءة الطاقة بشكل كبير. تعد تقنية النقاط الكمومية (QLED) تقدمًا رئيسيًا آخر، حيث يقوم الضوء الأزرق بإثارة مواد نانوية ذات نقاط كمومية (2-10 نانومتر) بأحجام مختلفة لإنتاج ضوء أحمر وأخضر نقي، والذي يتحد بعد ذلك مع الضوء الأزرق لتكوين ضوء أبيض عالي الجودة. وقد تم الاعتراف بهذه التقنية بجائزة نوبل في الكيمياء عام 2023.

  فيما يتعلق بمصفوفات TFT، أدى تطور مواد قنوات أشباه الموصلات بشكل مباشر إلى تحسين أداء العرض. من السيليكون غير المتبلور الأولي (a-Si:H) إلى السيليكون متعدد البلورات منخفض الحرارة (LTPS، المُصنَّع باستخدام عملية التلدين بالليزر إكسيمر 308 نانومتر) ثم إلى أشباه الموصلات الأكسيدية (مثل a-IGZO)، مكنت الزيادة المستمرة في تنقل الناقل شاشات العرض من دعم دقة أعلى ومعدلات تحديث. تعتبر الابتكارات في مواد الطبقة البلورية السائلة على نفس القدر من الأهمية، مع طرق محاذاة مختلفة (مثل TN الملتوية الخيطية، والتبديل داخل الطائرة IPS، والمحاذاة الرأسية VA) التي توفر زوايا مشاهدة وأوقات استجابة وخصائص تباين مختلفة.

عرض الوحدات ومقارنة التكنولوجيا

  تعمل وحدة LCD (وحدة LCD) كحل عرض كامل، حيث تدمج شاشة LCD ووحدات التشغيل المرحلية ونظام الإضاءة الخلفية وواجهات الاتصال. ومن الجدير بالذكر أن MiniLED وQLED لا يزالان يقعان ضمن فئة تقنية LCD، مما يمثل تحسينات على نظام الإضاءة الخلفية، بينما تشير IPS/TN/VA إلى الابتكارات في مواد طبقة الكريستال السائل. بالمقارنة مع تقنية OLED، فإن شاشات LCD، على الرغم من أنها تتطلب نظام إضاءة خلفية، إلا أنها توفر مزايا من حيث العمر والتكلفة. تعتبر MicroLED بمثابة تقنية العرض من الجيل التالي، حيث تجمع بين الاستقرار العالي لشاشات LCD ومزايا الانبعاث الذاتي لـ OLED، على الرغم من أنها لا تزال تواجه تحديات في تكنولوجيا الإنتاج الضخم.

تعمل شاشة LCD (شاشة الكريستال السائل)، باعتبارها حل العرض الأكثر نضجًا والمعتمد على نطاق واسع، على المبدأ الأساسي التالي: تبعث وحدة الإضاءة الخلفية الضوء الأبيض، الذي يمر عبر المستقطبات وطبقة الكريستال السائل قبل الوصول إلى مرشحات الألوان RGB لإنتاج الألوان الأساسية الثلاثة. وأخيرًا، يتم ضبط سطوع كل بكسل عن طريق التحكم في اتجاه جزيئات الكريستال السائل عبر الجهد المطبق. تعتمد هذه العملية على العمل المنسق للعديد من المكونات الأساسية: وحدة الإضاءة الخلفية، ومصفوفة TFT، وطبقة الكريستال السائل، ومرشحات الألوان.

حول سي إن كيه

  تأسست شركة CNK Electronics (CNK باختصار) في Shenzhen في عام 2010، وقامت بتوسيع المصنع الرائد عالميًا في Longyan، Fujian في عام 2019. وهي مؤسسة متخصصة ومبتكرة متخصصة في تصميم وتطوير وإنتاج وبيع منتجات العرض. توفر CNK للعملاء مجموعة كاملة من وحدات العرض الصغيرة والمتوسطة الحجم والحلول والخدمات ذات الجودة الممتازة في جميع أنحاء العالم. تركز CNK على التكنولوجيا والجودة العالية، وتحافظ على التنمية المستدامة، وتعمل على تقديم خدمات أفضل وأكثر استقرارًا للعملاء.