ما هي شاشة LCD (شاشة الكريستال السائل)؟

كيف تعمل شاشات LCD

تتكون الشاشة من ملايين البكسلات. تشير جودة الشاشة عادةً إلى عدد البكسلات؛ على سبيل المثال، تتكون شاشة 4K من 3840 × 2160 أو 4096 × 2160 بكسل. تتكون البكسل من ثلاث وحدات بكسل فرعية؛ الأحمر والأزرق والأخضر - والتي تسمى عادةًاللون الأحمر والأخضر والأزرقعندما تتغير مجموعات الألوان في البكسلات الفرعية في البكسل، يمكن إنتاج لون مختلف. ومع عمل جميع البكسلات على الشاشة معًا، يمكن للشاشة إنتاج ملايين الألوان المختلفة. وعندما يتم تشغيل البكسلات وإيقاف تشغيلها بسرعة، يتم إنشاء صورة.

تختلف طريقة التحكم في البكسل في كل نوع من أنواع الشاشات؛ حيث تتحكم شاشات CRT وLED وLCD والأنواع الأحدث من الشاشات في البكسل بشكل مختلف. باختصار، يتم إضاءة شاشات LCD بواسطة إضاءة خلفية، ويتم تشغيل البكسل وإيقاف تشغيله إلكترونيًا أثناء استخدام البلورات السائلة لتدوير الضوء المستقطب. يتم وضع مرشح زجاجي مستقطب أمام وخلف جميع البكسلات، ويتم وضع المرشح الأمامي بزاوية 90 درجة. بين كلا المرشحين توجد البلورات السائلة، والتي يمكن تشغيلها وإيقاف تشغيلها إلكترونيًا.

يتم تصنيع شاشات LCD إما باستخدام شبكة عرض مصفوفة سلبية أو مصفوفة نشطة. تُعرف شاشة LCD ذات المصفوفة النشطة أيضًا باسم شاشة ترانزستور الغشاء الرقيق (TFT). تحتوي شاشة LCD ذات المصفوفة السلبية على شبكة من الموصلات مع وحدات بكسل تقع عند كل تقاطع في الشبكة. يتم إرسال تيار عبر موصلين على الشبكة للتحكم في الضوء لأي وحدة بكسل. تحتوي المصفوفة النشطة علىترانزستورتوجد عند كل تقاطع بكسل، مما يتطلب تيارًا أقل للتحكم في سطوع البكسل. ولهذا السبب، يمكن تشغيل التيار في شاشة المصفوفة النشطة وإيقاف تشغيله بشكل متكرر، مما يحسن وقت تحديث الشاشة.

تتمتع بعض شاشات LCD ذات المصفوفة السلبية بمسح مزدوج، مما يعني أنها تقوم بمسح الشبكة مرتين بالتيار في نفس الوقت الذي استغرقته عملية المسح الأولى في التقنية الأصلية. ومع ذلك، لا تزال المصفوفة النشطة تقنية متفوقة بين التقنيتين.

أنواع شاشات LCD

تتضمن أنواع شاشات LCD ما يلي:

• شاشات Twisted Nematic (TN) - وهي شاشات غير مكلفة ولكنها تتميز بأوقات استجابة عالية. ومع ذلك، تتميز شاشات TN بنسب تباين منخفضة وزوايا عرض وتباين ألوان منخفض.
• شاشات التبديل في اللوحة (لوحات IPS) - والتي تتميز بنسب تباين وزوايا رؤية وتباين ألوان أفضل بكثير عند مقارنتها بشاشات LCD TN.
• لوحات المحاذاة الرأسية (لوحات VA) - والتي تعتبر ذات جودة متوسطة بين شاشات TN و IPS.
• تقنية Advanced Fringe Field Switching (AFFS) - وهي تقنية ذات أداء أفضل مقارنة بشاشات IPS في نطاق إعادة إنتاج الألوان.

LCD مقابل OLED مقابل QLED

لقد أصبحت شاشات الكريستال السائل (LCD) تتفوق الآن على تقنيات العرض الأخرى، ولكنها لم تتخلف عن الماضي تمامًا. فقد تم استبدال شاشات الكريستال السائل بشكل مطرد بشاشات OLED، أو الثنائيات العضوية الباعثة للضوء.

تستخدم شاشات OLED لوحة زجاجية أو بلاستيكية واحدة، مقارنة بشاشات LCD التي تستخدم لوحتين. ولأن شاشة OLED لا تحتاج إلى إضاءة خلفية مثل شاشات LCD، فإن أجهزة OLED مثل أجهزة التلفاز تكون عادةً أرق كثيرًا، ولديها سواد أعمق بكثير، حيث يتم إضاءة كل بكسل في شاشة OLED بشكل فردي. إذا كانت الشاشة سوداء في الغالب في شاشة LCD، ولكن لا يلزم إضاءة سوى جزء صغير منها، فإن اللوحة الخلفية بالكامل تظل مضاءة، مما يؤدي إلى تسرب الضوء على مقدمة الشاشة. تتجنب شاشة OLED هذا، إلى جانب وجود تباين وزوايا رؤية أفضل واستهلاك أقل للطاقة. باستخدام لوحة بلاستيكية، يمكن ثني شاشة OLED وطيها على نفسها واستمرار عملها. يمكن رؤية ذلك في الهواتف الذكية، مثل Galaxy Fold المثير للجدل؛ أو في iPhone X، الذي سيثني الجزء السفلي من الشاشة على نفسه حتى يتمكن كابل الشريط الخاص بالشاشة من الوصول نحو الهاتف، مما يلغي الحاجة إلى إطار سفلي.

ومع ذلك، تميل شاشات OLED إلى أن تكون أكثر تكلفة ويمكن أن تعاني من الاحتراق، كما يحدث مع شاشات البلازما.

QLED هي اختصار لـ quantum light-emitting diode و quantum dot LED. تم تطوير شاشات QLED بواسطة شركة Samsung ويمكن العثور عليها في أجهزة التلفاز الحديثة. تعمل شاشات QLED بشكل مشابه جدًا لشاشات LCD، ولا تزال تعتبر نوعًا من شاشات LCD. تضيف شاشات QLED طبقة من فيلم النقاط الكمومية إلى شاشة LCD، مما يزيد من اللون والسطوع بشكل كبير مقارنة بشاشات LCD الأخرى. يتكون فيلم النقاط الكمومية من جزيئات شبه موصلة بلورية صغيرة. يمكن التحكم في جزيئات شبه الموصل البلورية من أجل إخراج اللون.

عند الاختيار بين شاشة QLED وشاشة OLED، تتمتع شاشات QLED بسطوع أعلى بكثير ولا تتأثر بالاحتراق. ومع ذلك، لا تزال شاشات OLED تتمتع بنسبة تباين أفضل وألوان سوداء أعمق من شاشات QLED.