المشاهدات: 324 المؤلف: Reshine Display وقت النشر: 2023-09-28 المنشأ: موقع
تمثل 'شاشة الكريستال السائل.' في أجهزة التلفاز وشاشات الكمبيوتر، تعد شاشة LCD إحدى تقنيات العرض المسطحة المستخدمة على نطاق واسع. بالإضافة إلى ذلك، يتم استخدامه في شاشات الأجهزة المحمولة مثل أجهزة الكمبيوتر المحمولة والأجهزة اللوحية والهواتف الذكية.
بالإضافة إلى مظهرها المختلف عن شاشات CRT (أنبوب أشعة الكاثود)، تعمل شاشات LCD أيضًا بشكل مختلف تمامًا. تحتوي شاشة LCD على إضاءة خلفية تعمل كمصدر ضوء لكل بكسل مرتبة في شبكة مستطيلة بدلاً من إطلاق الإلكترونات على شاشة زجاجية. توجد وحدات البكسل الفرعية باللون الأحمر والأخضر والأزرق (RGB) في كل بكسل ويمكن تشغيلها أو إيقاف تشغيلها. يظهر باللون الأسود عندما تكون جميع وحدات البكسل الفرعية في وضع إيقاف التشغيل. ويظهر باللون الأبيض عندما تكون جميع وحدات البكسل الفرعية مضاءة بالكامل. يمكن إنشاء الملايين من مجموعات الألوان المختلفة عن طريق تغيير المستويات الفردية للضوء الأحمر والأخضر والأزرق. انقر هنا ل شاشة تي اف تي ال سي دي.
تحتوي شاشة LCD على قطبين كهربائيين على ركائز زجاجية، ومستقطبين على كل جانب، وطبقة رقيقة من مادة الكريستال السائل محصورة بينهما. يسمح المرشح البصري المعروف باسم المستقطب فقط لاستقطابات معينة من الضوء بالمرور بينما يحجب جميع الاستقطابات الأخرى. نظرًا لأن الأقطاب الكهربائية يجب أن تكون شفافة، فإن ITO (أكسيد القصدير الإنديوم) هو المادة الأكثر استخدامًا.
نظرًا لأن شاشات LCD لا يمكنها إنتاج الضوء بمفردها، فعادةً ما يتم وضع إضاءة خلفية خلفها لجعلها مرئية في الإضاءة المنخفضة. يمكن أن تكون مصادر الإضاءة الخلفية إما CCFLs أو LEDs (مصابيح الفلورسنت ذات الكاثود البارد). الإضاءة الخلفية الأكثر استخدامًا هي LED. بالطبع، يمكن صنع خلية LCD من طبقة مرشح الألوان إذا كنت تفضل عرضًا ملونًا. يشكل لون RGB مرشح الألوان. أمام شاشة LCD، يمكن أيضًا إضافة لوحة تعمل باللمس.
Twisted Nematic، أو TN، هو اسم أول تقنية لشاشات LCD يتم إنتاجها بكميات كبيرة. تنحرف جزيئات الكريستال السائل الموجودة في خلية LCD بمقدار 90 درجة عندما لا يتم تطبيق مجال كهربائي عليها، وهذه هي الطريقة التي تعمل بها شاشات LCD. يستقطب الضوء ويلتوي مع الطبقة الجزيئية البلورية السائلة عندما يمر عبر المستقطب الأول، سواء كان الضوء المحيط أو الإضاءة الخلفية. ويتوقف عندما يصل إلى المستقطب الثاني. الشاشة مظلمة تمامًا للمشاهد.
يتم فك جزيئات الكريستال السائل بواسطة مجال كهربائي عند تطبيقها. عندما يصل الضوء المستقطب إلى طبقة جزيئات البلورات السائلة، فإنه لا يخضع لأي التواء وبدلاً من ذلك يمر عبره دون تغيير. سيلاحظ المشاهد أن الشاشة ساطعة عندما تمر عبر المستقطب الثاني. تتطلب تقنية شاشات الكريستال السائل متطلبات طاقة منخفضة لأنها تستخدم المجالات الكهربائية بدلاً من التيار الكهربائي (الذي تمر عبره الإلكترونات).
تُستخدم عادةً شاشات LCD ذات المصفوفة المنفعلة، وهي أبسط شاشات LCD الموصوفة أعلاه، في التطبيقات المنخفضة أو المباشرة مثل الآلات الحاسبة وعدادات المرافق والساعات الرقمية المبكرة وساعات المنبه وما إلى ذلك. على الرغم من أن شاشات LCD ذات المصفوفة المنفعلة لها العديد من العيوب، مثل زاوية عرض صغيرة، ووقت استجابة بطيء، وسطوع ضعيف، إلا أنها مستهلكة ممتازة للطاقة.
ابتكر العلماء والمهندسون تقنية LCD المصفوفة النشطة لمعالجة أوجه القصور. تعتبر تقنية TFT (ترانزستور الأغشية الرقيقة) LCD هي الأكثر شيوعًا. يتم إنشاء المزيد من تقنيات شاشات الكريستال السائل المتطورة بناءً على شاشات TFT LCD. تعد شاشة IPS (In-Plane Switching) LCD هي النوع الأكثر شيوعًا. إنه يتميز بمجال رؤية واسع جدًا، وجودة صورة ممتازة، واستجابة سريعة، وتباين ممتاز، وعدد أقل من عيوب الاحتراق، وما إلى ذلك.
توجد شاشات IPS LCD بشكل متكرر في أجهزة مثل أجهزة تلفزيون LCD، وأجهزة iPhone، والوسادات، وشاشات LCD. حتى أن سامسونج أعادت اختراع الإضاءة الخلفية LED باستخدام تقنية QLED (النقطة الكمومية)، والتي تعمل على إيقاف تشغيل مصابيح LED عندما لا تكون هناك حاجة إلى ضوء لإنشاء لون أسود أكثر عمقًا.
1. الأول هو شاشة TN (Twisted Nematic). في جميع الصناعات، يعد إنتاج شاشات الكريستال السائل هو الأكثر شيوعًا ويستخدم مجموعة متنوعة من شاشات العرض. نظرًا لتكلفتها المنخفضة ووقت الاستجابة السريع مقارنة بشاشات العرض الأخرى، يستخدم اللاعبون هذه الشاشات بشكل متكرر. العيب الأساسي لهذه الشاشات هو جودتها الرديئة، والتي تمتد أيضًا إلى نسب التباين الجزئية، وزوايا المشاهدة، وإعادة إنتاج الألوان. ومع ذلك، فإن هذه الأدوات كافية للمهام اليومية.
2. شاشات التبديل داخل الطائرة (IPS): نظرًا لأنها توفر جودة صورة جيدة وزوايا رؤية أكبر ودقة ألوان نابضة بالحياة واختلافًا، تعتبر شاشات IPS أفضل شاشات LCD. غالبية مستخدمي شاشات العرض هذه هم مصممو الجرافيك، وفي بعض السياقات الأخرى، تتطلب شاشات LCD أعلى المعايير الممكنة لإعادة إنتاج الصور والألوان.
3. لوحة المحاذاة العمودية: بين تقنية لوحة التبديل الملتوية Nematic وداخل الطائرة، يمكن وضع لوحات المحاذاة الرأسية (VA) في أي مكان في المنتصف. عند مقارنتها بشاشات العرض من نوع TN، تتمتع هذه اللوحات بميزات جودة أعلى وأفضل زوايا مشاهدة وإعادة إنتاج الألوان. وقت استجابة هذه اللوحات سريع. ومع ذلك، فهي أكثر عملية ومناسبة للاستخدام اليومي.
4. بالمقارنة مع شاشة العرض الخيطية الملتوية، فإن هيكل هذه اللوحة ينتج لونًا أسود أعمق وألوانًا أفضل. يمكن تحقيق زوايا مشاهدة أفضل من خلال بعض المحاذاة البلورية مقارنة بشاشات العرض من نوع TN. نظرًا لأنها أكثر تكلفة من شاشات العرض الأخرى، فإن هذه الشاشات تأتي بتكلفة. لديهم أيضًا معدلات تحديث منخفضة وأوقات استجابة بطيئة.
5. التبديل الميداني المتقدم (AFFS): عند مقارنتها بشاشات IPS، توفر شاشات AFFS LCD أفضل أداء ومجموعة واسعة من إعادة إنتاج الألوان. يعد استخدام AFFS متقدمًا جدًا لأنه يمكن أن يقلل من تشويه الألوان دون التضحية بزاوية مشاهدة واسعة. تُستخدم هذه الشاشة عادةً في البيئات الرسمية والمتطورة للغاية، مثل قمرة القيادة الوظيفية للطائرة.
6. يمكن أن تكون شاشات المصفوفة سلبية أو نشطة. تستخدم شاشات LCD من النوع السلبي المصفوفة شبكة مباشرة للسماح بتوصيل الشحنة إلى بكسل LCD معين. يتم استخدام مادة موصلة شفافة مثل أكسيد الإنديوم والقصدير لإنشاء أعمدة في طبقة زجاجية واحدة وصفوف في الطبقة الأخرى. تشمل العيوب الرئيسية في نظام المصفوفة المنفعلة الاستجابة البطيئة، وزمن التحكم البطيء وغير الدقيق في الجهد. تتم الإشارة بشكل أساسي إلى قدرة الشاشة على تحديث الصورة المعروضة حاليًا من خلال وقت استجابة الشاشة.
7. TFT (ترانزستورات الأغشية الرقيقة) هي المكون الرئيسي لشاشات LCD من نوع المصفوفة النشطة. هذه عبارة عن ترانزستورات ومكثفات صغيرة الحجم يتم ترتيبها في مصفوفة فوق ركيزة زجاجية. نظرًا لأن كل صف آخر يتقاطع معه العمود يتم إيقاف تشغيله عند تنشيط الصف الأيمن، فيمكن نقل الشحنة إلى أسفل العمود الدقيق لمعالجة بكسل معين لأن المكثف الموجود بجوار البكسل المستهدف يتلقى شحنة.
أصبحت أجهزة التلفاز الجدارية، وأجهزة الكمبيوتر المحمولة، والهواتف الذكية، والوسادات كلها ممكنة بفضل المزايا الرائعة لتقنيات شاشات الكريستال السائل المتمثلة في الخفة والنحافة والاستهلاك المنخفض للطاقة. لقد قضى على معارضة العديد من تقنيات العرض مع تقدمه. لم تعد شاشات CRT وأجهزة تلفزيون البلازما شائعة في المنازل والمكاتب. في الوقت الحاضر، تسيطر تقنيات شاشات الكريستال السائل على صناعة شاشات العرض. ومع ذلك، كل تكنولوجيا لها حدودها.
تتطلب تقنيات شاشات الكريستال السائل الإضاءة الخلفية بسبب أوقات الاستجابة البطيئة، خاصة في درجات الحرارة المنخفضة، وزوايا المشاهدة المقيدة. تم إنشاء تقنية OLED (الثنائيات العضوية الباعثة للضوء) مع التركيز على عيوب شاشات الكريستال السائل. يتم الآن استخدام شاشات AMOLED (الثنائيات العضوية الباعثة للضوء النشطة) في عدد قليل من أجهزة التلفاز والهواتف الذكية المتطورة.
عند مقارنتها بتقنية LCD، توفر هذه التقنية المتطورة إعادة إنتاج أفضل للألوان، وجودة صورة فائقة الوضوح، ونطاق ألوان أوسع، واستخدامًا أقل للطاقة. يرجى ملاحظة أن PMOLED وAMOLED (الصمامات الثنائية الباعثة للضوء العضوي السلبي) هما نوعان من شاشات OLED. بدلاً من PMOLED، يجب عليك اختيار AMOLED للتلفزيون والأجهزة المحمولة الخاصة بك.
