من شاشات LCD إلى شاشات 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 تُولّد الضوء وتُعدّله عبر إشارات كهربائية لإنتاج الصور. تشمل تقنيات العرض السائدة حاليًا بشكل أساسي شاشات LCD، وOLED، وMicroLED. تعتمد جميع هذه التقنيات على مبدأ مزج الألوان الأساسية الثلاثة - الأحمر والأخضر والأزرق (RGB) - لتحقيق التلوين.

شاشة LCD (شاشة الكريستال السائل)، باعتبارها أكثر حلول العرض تطورًا وانتشارًا، تعمل على المبدأ الأساسي التالي: تُصدر وحدة الإضاءة الخلفية ضوءًا أبيض، يمر عبر المستقطبات وطبقة من الكريستال السائل قبل أن يصل إلى مرشحات ألوان 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 لعدة مكونات أساسية: وحدة الإضاءة الخلفية، ومصفوفة TFT، وطبقة الكريستال السائل، ومرشحات الألوان.

تحليل متعمق وتطور تكنولوجيا شاشات LCD

تعاني هياكل شاشات LCD التقليدية من قيود جوهرية في أنظمة الإضاءة الخلفية، حيث تظل لوحة الإضاءة الخلفية بأكملها مضاءة باستمرار، مما يؤدي إلى استهلاك طاقة مرتفع نسبيًا. ولمعالجة هذه المشكلة، طرحت الصناعة تقنية MiniLED لتحسين الإضاءة الخلفية، والتي تقسم الإضاءة الخلفية إلى مئات أو حتى آلاف المناطق التي يتم التحكم فيها بشكل مستقل، كل منها مزودة برقائق LED صغيرة يمكن تشغيلها أو إيقافها بشكل فردي، مما يحسن التباين وكفاءة الطاقة بشكل كبير. وتُعد تقنية النقاط الكمومية (QLED) تقدمًا كبيرًا آخر، حيث يُثير الضوء الأزرق مواد نانوية من النقاط الكمومية (2-10 نانومتر) بأحجام مختلفة لإنتاج ضوء أحمر وأخضر نقي، والذي يتحد بعد ذلك مع الضوء الأزرق لتكوين ضوء أبيض عالي الجودة. وقد مُنحت هذه التقنية جائزة نوبل في الكيمياء عام 2023.

فيما يتعلق بمصفوفات TFT، أدى تطور مواد قنوات أشباه الموصلات بشكل مباشر إلى تحسينات في أداء شاشات العرض. بدءًا من السيليكون غير المتبلور (a-Si:H) الأولي، مرورًا بالسيليكون متعدد البلورات منخفض الحرارة (LTPS، المُصنّع باستخدام عملية تلدين ليزر إكسيمر XeCl بطول 308 نانومتر)، ثم إلى أشباه الموصلات الأكسيدية (مثل a-IGZO)، مكّن التزايد المستمر في قابلية حركة الناقلات الشاشات من دعم دقة أعلى ومعدلات تحديث أعلى. وتُعدّ الابتكارات في مواد طبقات الكريستال السائل بالغة الأهمية، حيث توفر طرق المحاذاة المختلفة (مثل TN twisted nematic، وIPS in-plane switching، وVA vertical alignment) زوايا رؤية وأوقات استجابة وخصائص تباين متفاوتة.

مقارنة بين وحدات العرض والتكنولوجيا

تُعدّ وحدة LCD (وحدة LCD) حلاً متكاملاً للعرض، حيث تجمع بين شاشة LCD، ودوائر التشغيل المتكاملة (ICs)، ونظام الإضاءة الخلفية، وواجهات التوصيل. تجدر الإشارة إلى أن تقنيتي MiniLED وQLED لا تزالان تُصنّفان ضمن فئة تقنية LCD، وتُمثّلان تحسينات على نظام الإضاءة الخلفية، بينما تُشير IPS/TN/VA إلى ابتكارات في مواد طبقة الكريستال السائل. بالمقارنة مع تقنية OLED، تُقدّم شاشات LCD، على الرغم من أنها تتطلب نظام إضاءة خلفية، مزايا في العمر الافتراضي والتكلفة. تُعتبر تقنية MicroLED الجيل التالي من تقنيات العرض، إذ تجمع بين الاستقرار العالي لتقنية LCD ومزايا الانبعاث الذاتي لتقنية OLED، على الرغم من أنها لا تزال تواجه تحديات في تقنية الإنتاج الضخم.

بصفتنا مُصنّعين لشاشات LCD، يجب علينا اختيار الحلول التكنولوجية المناسبة بناءً على سيناريوهات التطبيق. عند تخصيص شاشات LCD، من الضروري مراعاة نوع الإضاءة الخلفية (LED/MiniLED/Quantum Dot التقليدي)، ومواد TFT (a-Si/LTPS/Oxide)، ووضع الكريستال السائل (TN/IPS/VA) بشكل شامل لتلبية متطلبات العملاء الخاصة فيما يتعلق باستهلاك الطاقة، والدقة، ومعدل التحديث، والتكلفة. هذا النهج المعياري للتكنولوجيا هو الأساس المنطقي لتطوير منتجات العرض الحديثة.

نبذة عن CNK

تأسست شركة CNK للإلكترونيات (CNK باختصار) في شنتشن عام ٢٠١٠، ووسّعت مصنعها الرائد عالميًا في لونغيان، فوجيان عام ٢٠١٩. وهي شركة متخصصة ومبتكرة في تصميم وتطوير وإنتاج وبيع منتجات العرض. تُقدّم CNK لعملائها مجموعة شاملة من وحدات العرض الصغيرة والمتوسطة الحجم، والحلول والخدمات، بأسعار معقولة وجودة ممتازة عالميًا. وتعتمد CNK على التكنولوجيا والجودة العالية، وتحافظ على التنمية المستدامة، وتعمل على تقديم خدمات أفضل وأكثر استقرارًا لعملائها.