ما هو الاسم الكامل لشاشة تلفزيون LCD الخاصة بك؟

قائمة

المحتوى ●

●

>>

●

>>

LCD ●

LCD ●

>>

>>

قيود شاشات LCD

●

LCD >>

بإضاءة خلفية LED >>

>>

صغيرة LED ●

العرض الأخرى >>

>>

●

●

>>

>>

>>

>>

>>

● مقدمة الاستشهادات

في عالم اليوم ، أصبحت أجهزة التلفزيون جزءا لا يتجزأ من حياتنا. من الترفيه إلى المعلومات ، تخدم أجهزة التلفزيون أغراضا متعددة في منازلنا وأماكن عملنا. من بين الأنواع المختلفة من شاشات التلفزيون المتاحة ، اكتسبت أجهزة تلفزيون شاشة الكريستال السائل (LCD) شعبية هائلة بسبب تصميمها الأنيق وكفاءة الطاقة وجودة الصورة الممتازة [4] [10]. ومع ذلك ، فإن التكنولوجيا الكامنة وراء شاشات LCD معقدة ، وتتضمن طبقات ومكونات متعددة تعمل في وئام لإنتاج الصور التي نراها [2] [5] [7]. تهدف هذه المقالة إلى الخوض في الاسم الكامل لشاشات تلفزيون LCD ، واستكشاف بنائها ، ومبادئ عملها ، ومزاياها ، وقيودها ، ومعالجة الأسئلة المتداولة لتوفير فهم شامل لهذه التكنولوجيا.

>

الاسم الكامل: TFT LCD (شاشة الكريستال السائل الترانزستور ذات الأغشية الرقيقة)

بينما يشير إليها معظم الناس ببساطة باسم "LCD" ، فإن الاسم الكامل للوحة العرض المستخدمة على نطاق واسع في أجهزة التلفزيون والشاشات وأجهزة الكمبيوتر المحمولة والهواتف الذكية هو TFT LCD (شاشة الكريستال السائل الترانزستور ذات الأغشية الرقيقة) [7]. يكشف فهم هذا الاسم الكامل عن جوانب مهمة لكيفية عمل هذه الشاشات.

تحطيم الاسم

- شاشة الكريستال السائل (LCD): يشير هذا الجزء إلى أن الشاشة تستخدم بلورات سائلة لإنتاج الصور. البلورات السائلة هي مواد لها خصائص بين خصائص السائل التقليدي والبلورة الصلبة[4][10]. يمكن محاذاة هذه البلورات ومعالجتها بواسطة المجالات الكهربائية للتحكم في مرور الضوء[1].

- ترانزستور الأغشية الرقيقة (TFT): يشير هذا إلى التكنولوجيا المستخدمة للتحكم في وحدات البكسل الفردية على الشاشة. TFT هو نوع من ترانزستور التأثير الميداني يتم تصنيعه عن طريق ترسيب أغشية رقيقة من طبقة نشطة لأشباه الموصلات ، وطبقة عازلة ، وملامسات معدنية على ركيزة داعمة [7]. تعد TFTs ضرورية لشاشات LCD ذات المصفوفة النشطة ، حيث توفر لكل بكسل ترانزستور مخصص خاص به ، مما يسمح بأوقات استجابة أسرع وجودة صورة أعلى.

بناء شاشة تلفزيون LCD

تعد شاشة تلفزيون LCD أعجوبة هندسية ، وتتألف من عدة طبقات تعمل معا لإنشاء شاشة واضحة ونابضة بالحياة. عادة ما يكون سمك لوحة LCD أقل من ملليمترين ويتضمن ست طبقات وظيفية متميزة[7].

طبقات لوحة LCD

1. مرشح الاستقطاب (عمودي): الطبقة الأولى عبارة عن مرشح استقطاب عمودي. تم تصميم مرشحات الاستقطاب للسماح لموجات الضوء التي تهتز في اتجاه معين بالمرور أثناء حجب موجات الضوء التي تهتز في اتجاهات أخرى [7]. يضمن هذا المرشح أن الضوء الذي يدخل لوحة LCD مستقطب عموديا.

2. الركيزة الزجاجية مع مصفوفة TFT: تحتوي هذه الطبقة على ترانزستورات الأغشية الرقيقة (TFTs) مرتبة في مصفوفة. يعمل كل TFT كمفتاح لبكسل معين ، يتحكم في الجهد المطبق على الخلية البلورية السائلة [7]. توفر الركيزة الزجاجية قاعدة مستقرة لمجموعة TFT.

3. طبقة الكريستال السائل: محصورة بين ركيزة TFT ومرشح اللون هي طبقة الكريستال السائل. تحتوي هذه الطبقة على جزيئات بلورية سائلة تستجيب للمجال الكهربائي الناتج عن TFTs [5]. يحدد اتجاه هذه الجزيئات مقدار الضوء الذي يمر عبر كل بكسل.

4. مرشح الألوان (RGB): تتكون طبقة مرشح الألوان من مرشحات صغيرة باللون الأحمر والأخضر والأزرق. يتكون كل بكسل على الشاشة من ثلاثة وحدات بكسل فرعية، لكل منها مرشح ألوان مختلف[5]. من خلال التحكم في شدة الضوء الذي يمر عبر كل بكسل فرعي ، يمكن لشاشة LCD إنتاج مجموعة واسعة من الألوان.

5. مرشح الاستقطاب (أفقي): الطبقة النهائية عبارة عن مرشح استقطاب أفقي ، موجه بشكل عمودي على المستقطب الرأسي [7]. عندما لا يتم تطبيق أي جهد على طبقة البلورة السائلة ، تقوم البلورات بلف الضوء ، مما يسمح له بالمرور عبر كلا المستقطبين. عند تطبيق الجهد ، تنفك البلورات ، مما يمنع الضوء من المرور عبر المستقطب الأفقي ، مما ينتج عنه بكسل داكن.

6. الإضاءة الخلفية: شاشات LCD هي شاشات عرض غير انبعاثية ، مما يعني أنها لا تنتج ضوءها الخاص [2] [4]. بدلا من ذلك ، يحتاجون إلى مصدر ضوء خارجي ، عادة ما يكون إضاءة خلفية ، لإضاءة الشاشة. عادة ما توجد الإضاءة الخلفية خلف لوحة LCD وتوفر مصدرا موحدا للضوء الأبيض.

مبادئ عمل شاشات الكريستال

السائل

يعتمد تشغيل شاشات الكريستال السائل على مبدأ تعديل الضوء باستخدام البلورات السائلة. فيما يلي تفصيل مفصل لكيفية عمل شاشة LCD:

1. استقطاب الضوء: يمر الضوء من الإضاءة الخلفية عبر مرشح الاستقطاب العمودي ، والذي يضمن أن الضوء المستقطب عموديا فقط يدخل الطبقة البلورية السائلة [1][7].

2. التلاعب بالبلورات السائلة: عندما لا يتم تطبيق أي جهد ، تتماشى جزيئات البلورات السائلة في بنية حلزونية ملتوية. يقوم هذا الهيكل بتدوير استقطاب الضوء بمقدار 90 درجة، مما يسمح له بالمرور عبر مرشح الاستقطاب الأفقي[1]. نتيجة لذلك ، يظهر البكسل ساطعا.

3. تطبيق الجهد: عندما يتم تطبيق جهد على طبقة البلورة السائلة عبر TFT ، فإن الجزيئات تفك وتتوافق مع المجال الكهربائي. تمنع هذه المحاذاة دوران الضوء ، ويتم حجب الضوء بواسطة مرشح الاستقطاب الأفقي [1]. وبالتالي ، يبدو البكسل مظلما.

4. توليد الألوان: من خلال التحكم في الجهد المطبق على كل بكسل فرعي (أحمر وأخضر وأزرق) ، يمكن لشاشة LCD تنظيم كمية الضوء التي تمر عبر كل مرشح ألوان [5]. يسمح ذلك لشاشة LCD بإنتاج مجموعة واسعة من الألوان ، مما يؤدي إلى إنشاء الصور التي نراها على الشاشة.

تطورت أنواع شاشات الكريستال

السائل بشكل كبير على مر السنين ، مما أدى إلى أنواع مختلفة من شاشات الكريستال السائل ، ولكل منها مزاياها وتطبيقاتها الخاصة.

شاشات LCD الملتوية Nematic (TN)

- الوصف: تعد لوحات TN واحدة من أقدم أنواع شاشات الكريستال السائل وأكثرها شيوعا. إنها توفر أوقات استجابة سريعة وسطوعا عاليا، مما يجعلها مناسبة للألعاب والتطبيقات الأخرى سريعة الخطى[1].

- المزايا: تكلفة منخفضة ، أوقات استجابة سريعة.

- العيوب: زوايا عرض محدودة ، استنساخ ألوان ضعيف.

شاشات LCD للتبديل داخل الشاشة (IPS)

- الوصف: توفر لوحات IPS زوايا عرض أوسع ودقة ألوان أفضل مقارنة بلوحات TN. يتم استخدامها بشكل شائع في الشاشات الاحترافية وأجهزة التلفزيون المتطورة حيث تكون دقة الألوان أمرا بالغ الأهمية.

- المزايا: زوايا عرض واسعة ، استنساخ ألوان ممتاز.

- العيوب: أوقات استجابة أبطأ مقارنة بلوحات TN ، تكلفة أعلى.

شاشات LCD ذات المحاذاة الرأسية (VA)

- الوصف: توفر لوحات VA نسبة تباين عالية ومستويات سوداء جيدة ، مما ينتج عنه صور أعمق وأكثر غامرة. غالبا ما يتم استخدامها في أجهزة التلفزيون والشاشات حيث تكون جودة الصورة ذات أهمية قصوى.

- المزايا: نسبة تباين عالية ، مستويات سوداء جيدة.

- العيوب: أوقات استجابة أبطأ مقارنة بلوحات TN ، وزوايا عرض أضيق من لوحات IPS.

توفر

مزايا

تقنية LCD العديد من المزايا مقارنة بتقنيات العرض الأخرى ، مما يساهم في اعتمادها على نطاق واسع.

- كفاءة الطاقة: تستهلك شاشات LCD طاقة أقل مقارنة بتقنيات العرض القديمة مثل CRTs وشاشات البلازما [4] [10]. هذا يجعلها مثالية للأجهزة المحمولة والمستهلكين المهتمين بالطاقة.

- تصميم نحيف وخفيف الوزن: تتميز شاشات LCD بأنها رفيعة وخفيفة الوزن، مما يسمح بتصميمات أنيقة وموفرة للمساحة[4]. هذا مهم بشكل خاص لأجهزة التلفزيون والشاشات ، حيث تعتبر الجماليات وبيئة العمل من الاعتبارات الرئيسية.

- دقة عالية: يمكن أن تدعم شاشات LCD الدقة العالية، مما يوفر صورا حادة ومفصلة[4][9]. هذا ضروري لعرض محتوى عالي الدقة وضمان تجربة بصرية واضحة.

- تكلفة منخفضة: أدى الإنتاج الضخم لشاشات الكريستال السائل إلى خفض تكلفتها ، مما جعلها في متناول مجموعة واسعة من المستهلكين [4]. ساهمت هذه القدرة على تحمل التكاليف في هيمنتهم على سوق العرض.

قيود شاشات الكريستال

السائل

على الرغم من مزاياها العديدة ، إلا أن شاشات LCD لها أيضا قيود معينة يجب أن يكون المستخدمون على دراية بها.

- زوايا عرض محدودة: تعاني بعض لوحات LCD ، وخاصة لوحات TN ، من زوايا مشاهدة محدودة. هذا يعني أن جودة الصورة يمكن أن تتدهور عند عرضها من زاوية[4].

- مستويات الأسود: يمكن أن تكافح شاشات LCD لإنتاج مستويات سوداء حقيقية ، حيث يمكن أن تتسرب الإضاءة الخلفية حتى عندما يكون البكسل مطفأ. يمكن أن يؤدي ذلك إلى مظهر باهت ، خاصة في المشاهد المظلمة.

- أوقات الاستجابة: بينما تحسنت أوقات الاستجابة على مر السنين ، لا تزال بعض شاشات LCD تظهر أوقات استجابة أبطأ مقارنة بتقنيات العرض الأخرى مثل OLEDs [1] [5]. يمكن أن يؤدي ذلك إلى ضبابية الحركة في المحتوى سريع الخطى.

- مشكلات الإضاءة الخلفية: تتطلب شاشات LCD إضاءة خلفية لإضاءة الشاشة ، مما قد يؤدي إلى مشكلات مثل السطوع غير المتكافئ ونزيف الضوء. يمكن أن يكون هذا ملحوظا بشكل خاص في أجهزة التلفزيون ذات الشاشات الكبيرة.

تحسينات في تقنية LCD

للتغلب على بعض قيود شاشات LCD ، أدخلت الشركات المصنعة العديد من التحسينات والاختلافات ، بما في ذلك:

شاشات LCD بإضاءة خلفية LED

- الوصف: بدلا من الإضاءة الخلفية الفلورية التقليدية ، تستخدم شاشات LCD ذات الإضاءة الخلفية LED الثنائيات الباعثة للضوء (LED) لإضاءة الشاشة [3]. ينتج عن هذا تحسين كفاءة الطاقة ، وسطوع أعلى ، ودقة ألوان أفضل.

- المزايا: تحسين كفاءة الطاقة ، سطوع أعلى ، دقة ألوان أفضل.

- العيوب: يمكن أن يعاني من نزيف الإضاءة الخلفية والسطوع غير المتكافئ.

شاشات LCD Quantum Dot (QLED)

- الوصف: تستخدم تلفزيونات QLED نقاطا كمومية ، وهي بلورات نانوية صغيرة من أشباه الموصلات تنبعث منها الضوء عند إثارتها بالكهرباء أو الضوء [11]. تعمل هذه التقنية على تحسين التدرج اللوني وسطوع شاشات LCD، مما ينتج عنه صور أكثر حيوية ونابضة بالحياة.

- المزايا: التدرج اللوني الأوسع ، سطوع أعلى ، دقة ألوان محسنة.

- العيوب: تكلفة أعلى مقارنة بشاشات LCD التقليدية.

الإضاءة

الخلفية Mini-LED

- الوصف: تستخدم الإضاءة الخلفية Mini-LED الآلاف من مصابيح LED الصغيرة لتوفير تحكم أكثر دقة في الإضاءة الخلفية [6] [11]. ينتج عن هذا تحسين نسبة التباين ، ومستويات أفضل من اللون الأسود ، وتقليل نزيف الإضاءة الخلفية.

- المزايا: نسبة تباين محسنة ، ومستويات سوداء أفضل ، وتقليل نزيف الإضاءة الخلفية.

- العيوب: تكلفة أعلى مقارنة بالإضاءة الخلفية LED التقليدية.

شاشات الكريستال السائل مقابل تقنيات العرض الأخرى

عند اختيار تلفزيون أو شاشة، من الضروري مقارنة تقنية LCD بتقنيات العرض الأخرى، مثل OLED والبلازما.

LCD مقابل OLED

- LCD: يستخدم إضاءة خلفية لإضاءة البلورات السائلة، التي تعدل الضوء لإنتاج الصور[1].

- OLED: يستخدم الثنائيات العضوية الباعثة للضوء، والتي تنبعث منها الضوء مباشرة عند تطبيق تيار كهربائي[11].

سوداء

منخفضة

ممتازة

المحتوى

شاشة LCD أعلى مقارنة بالبلازما

- LCD: يستخدم بلورات سائلة لتعديل الضوء من الإضاءة الخلفية [1].

- البلازما: يستخدم خلايا صغيرة تحتوي على غاز مؤين ، والذي ينبعث منه الضوء عند تطبيق تيار كهربائي.

سطوع

جيدة مستويات

جيدة

تكلفة

في الختام

، الاسم الكامل لشاشة تلفزيون LCD الخاصة بك هو شاشة الكريستال السائل الترانزستور رقيقة (TFT LCD) [7]. يمكن أن يساعدك فهم البناء ومبادئ العمل والمزايا والقيود المفروضة على تقنية LCD في اتخاذ قرار مستنير عند شراء تلفزيون أو شاشة جديدة. في حين أن شاشات LCD لها عيوبها ، إلا أن التطورات مثل الإضاءة الخلفية LED والنقاط الكمومية ومصابيح LED الصغيرة قد حسنت أدائها بشكل كبير ، مما يجعلها خيارا شائعا لمجموعة واسعة من التطبيقات. مع استمرار تطور التكنولوجيا ، من المرجح أن تظل شاشات LCD قوة مهيمنة في سوق شاشات العرض لسنوات قادمة.

الأسئلة المتداولة (FAQs)

1. ما هو الفرق الرئيسي بين تلفزيونات LCD و LED؟

يكمن الاختلاف الأساسي بين تلفزيونات LCD و LED في تقنية الإضاءة الخلفية [3][11]. تستخدم شاشات LCD الإضاءة الخلفية الفلورية ، بينما تستخدم أجهزة تلفزيون LED الثنائيات الباعثة للضوء (LED) للإضاءة الخلفية. توفر الإضاءة الخلفية LED كفاءة محسنة في استخدام الطاقة وسطوع أعلى ودقة ألوان أفضل مقارنة بشاشات LCD التقليدية.

2. ما هي أهمية TFT في شاشات LCD؟

تعد تقنية TFT (ترانزستور الأغشية الرقيقة) أمرا بالغ الأهمية لشاشات LCD ذات المصفوفة النشطة [7]. يتم التحكم في كل بكسل بواسطة ترانزستور مخصص له ، مما يسمح بأوقات استجابة أسرع وجودة صورة أعلى وتحكم دقيق في سطوع كل بكسل ولونه.

3. ما هي مزايا لوحات IPS على لوحات TN؟

توفر لوحات IPS (In-Plane Switching) زوايا عرض أوسع ودقة ألوان أفضل مقارنة بلوحات TN (Twisted Nematic) [1]. تعد لوحات IPS مثالية للتطبيقات التي تكون فيها دقة الألوان وجودة الصورة المتسقة ضرورية.

4. كيف تعمل النقاط الكمومية على تحسين أداء تلفزيون LCD؟

النقاط الكمومية هي بلورات نانوية صغيرة من أشباه الموصلات تنبعث منها الضوء عند الإثارة[11]. في تلفزيونات QLED ، تعمل النقاط الكمومية على تحسين التدرج اللوني وسطوع شاشات LCD ، مما ينتج عنه صور أكثر حيوية ونابضة بالحياة.

5. ما هي قيود تقنية LCD؟

تحتوي تقنية LCD على بعض القيود ، بما في ذلك زوايا المشاهدة المحدودة (خاصة في لوحات TN) ، وصعوبة إنتاج مستويات سوداء حقيقية ، وأوقات استجابة أبطأ مقارنة بمصابيح OLED ، ومشكلات الإضاءة الخلفية المحتملة مثل السطوع غير المتكافئ ونزيف الضوء [4].

الاستشهادات

[1] https://en.wikipedia.org/wiki/Liquid_crystal_display

[2] https://www.xenarc.com/lcd-technology.html

[3] https://helpdeskgeek.com/help-desk/lcd-vs-led-all-the-tv-acronyms-you-need-to-know/

[4] https://byjus.com/full-form/lcd-full-form/

[5] https://riverdi.com/blog/understanding-lcd-how-do-lcd-screens-work

[6] https://blog.flexshopper.com/tv-screen-types-buying-guide-whats-the-difference/

[7] https://www.ornatepixels.com/2024/01/lcd-how-tft-lcd-works.html

[8] https://www.explainthatstuff.com/lcdtv.html

[9] https://www.choice.com.au/electronics-and-technology/home-entertainment/tvs-and-projectors/articles/tv-and-computer-screen-jargon-explained

[10] https://www.cheggindia.com/full-forms/lcd/

[11] https://www.cnet.com/tech/home-entertainment/led-lcd-vs-oled/