ما هي شاشات « LCD » وكيف تعمل..ما هي أنواع شاشات الكريستال السائل ؟


ماهي تقنية شاشات الكريستال السائل «LCD» وكيف تعمل ، كيف تظهر الصوره النهائيه الملونة الرائعه ألتي تستمتع بمشاهدتها على الشاشات وأجهزة التلفزيون ألمسطحه من نوع شاشات "LCD" ، ماهو الكريستال السائل "LC" ، وماهي أهم خصائصه، كيف يعمل البكسل "pixle" فى شاشة LCD ، هل تلتبس عليك ألتسمية بين شاشات" LCD و LED " وتريد أن تعرف ألفرق بينهم ، إذا كان لك سؤال أو إستفسار مشابه فأنت في ألمكان ألمناسب لتعرف ألمزيد في بحث حصري حول تقنية شاشات الكريستال السائل "LCD"  أو "Liquid Crystal Display" بالإنجليزيه .. نتابع .
What is the technology of «LCD» screens and how they work and what are the types of liquid crystal displays?
فكرة عمل شاشات LCD- صورة توضيحيه

مقدمة حول شاشات الكريستال السائل" LCD "
تعرف شاشات أو تلفزيونات الكريستال السائل إختصارا بإسم " شاشات LCD " وهي إختصارا للجملة الانجليزيه " Liquid Crystal Display " وتعني شاشة عرض البلورات السائله LC ، وتعد من أكثر الشاشات إستخداما لأغراض التطبيق ألمختلفه لعرض الصورة والمرئيات في الأجهزة الإلكترونية الإستهلاكية، حيث تستخدم شاشات LCD في الهواتف والأجهزة اللوحيه أو شاشة لإجهزة الكمبيوتر ألمكتبي أو أجهزة" تلفزيون LCD " وغيرها من الأجهزه.


 تعد الشاشات وأجهزة "تلفزيون LCD " الأكثر إنتشارا وإستخداما من قبل المستخدمين، حتي الأن، فمنذ أن ظهرت بالأسواق بمميزاتها الرائعه وصورتها المبهره وتصميمها المسطح والنحيف والأخف وزنا بالمقارنه مع تلفزيون CRT أو البلازما، فقد نالت "شاشات LCD " إعجاب المستهلكين والمستخدمين وبالتجربة نالت الثقه ، وأصبح لا يخلو منزل من هذه التوعيه من الشاشات.

كيف ساعدت تقنية الكريستال السائل علي تطور أجهزة التلفزيون والمرئيات ؟
 مثلت تقنية شاشات LCD نقلة تقنية كبيره في تطور أجهزة التلفزيون وشاشات العرض بمختلف الأجهزة الإليكترونيه الإستهلاكيه مثل الهواتف المحموله والحواسيب  المكتبيه والأجهزه اللوحيه وغيرها ، حيث ساعد التصميم ألنحيف بالإضافه إلي كفاءة الأداء فى تطور معظم الأجهزة ألتى تتطلب شاشة عرض .

كان التلفزيون في السابق ثقيل الوزن، مثل تلفزيونات CRT ذو الشاشة الزجاجيه ألتى تعمل بتقنية إنبوب أشعة الكاثود، والذي كان يستهلك ألكثير من الطاقه الكهربيه، وكان يعتمد فى عرض الصورة على الآف البكسلات أو ألنقاط الفسفورية المطبوعه في صفوف خلف واجهة الشاشة الزجاجيه لتلفزيون CRT، وألتى كانت مفرغه من الهواء، ومع وجود شعاع اليكتروني  يتحكم فيه مغناطيسيا يصطدم بهذه ألنقاط أو البكسلات الفسفورية ماسحا الشاشة من أعلي لأسفل فتظهر الصورة التلفزيونيه نتيجة تباين أضاءة نقاط الفسفور على كامل مساحة الشاشة ، ومع وجود نقاط البيكسل ألتى تمت طباعتها بالألوان الثلاث الرئيسي (أحمر ، أخضر ، أزرق ) لكل بيكسل ، تظهر الصوره النهائيه الملونة .

 عايش الكثير منا وأستمتعو بتلفزيونات CRT حتى وقت قريب، لاكن فى نفس الوقت كان هناك العديد من العلماء والمبتكرين يفكرون في تطوير وطرح تقنيات أخري للتصوير وعرض الصورة والمرئيات، مما ظهر فى صورة أجهزة عرض جديده، مثل شاشات الكريستال السائل LCD بالميزات الرائعه وألتي سوف نذكرها تباعا.
ملحوظه هامه:ينطبق الشرح بالموضوع على الشاشات واجهزة تلفزيون LCD بأنواعها من مجموعه متنوعه من الشركات المصنعه علي سبيل المثال لا الحصر سامسونج، توشيبا، ال جي، سوني، وعلي كافة احجام الشاشات .
من هو مكتشف الكريستال السائل وماهي خصائص بلورات الكريستال LC ومتي تم اكتشافه ؟
كان من بين الإكتشافات الرئيسيه ألتى ساعدت على ظهور" شاشات LCD " للنور ، أكتشاف مادة "الكريستال السائل LC" وخواصها على يد العالم النمساوي " فريدريك راينيترز " عام 1888 ميلادية، وكان لهذه الماده خواص إستثنائيه، فالمعروف أن حالات الماده إما صلبه أو سائله أو غازية، إلا أن مادة الكريستال السائل " Liquid Crystal " أظهرت خصائص مدهشه وغير تقليديه، فهى تحمل خواص المواد الصلبه والسائله، فيمكن أن تتحرك جزيئاتها كما بالمواد السائله، على الرغم من أن بلوراتها تحمل خواص المواد الصلبه، ومن هنا جاءت التسميه "الكريستال السائل" .

أكتشف العلماء تباعا، المزيد من خواص مادة الكريستال السائل LC، وكيف أن بلوراتها يمكن أن تتحرك بتأثير عوامل مثل الحراره والتيار ألكهربي، وأن هذه البلورات تسمح بمرور أو إنعكاس ألضوء من خلالها بشكل جيد، وحيث أن بلورات الكريستال السائل تسمح بمرور الضوء ، ويمكن التحكم في تحريكها بتأثير التيار الكهربي، فقد وضحت فكرة عمل شاشات الكريستال السائل LCD بشكل كبير .
كيف طبق إستخدام الكريستال السائل في الشاشات وأجهزة التلفزيون ؟ طبق إستخدام تقنية" الكريستال السائل LCD " بعد ذالك كتقنية عرض مبتكرة للصوره والمرئيات في الشاشات وأجهزة التلفزيون والهواتف والحواسيب، وأنتجت الشركات التكنولوجيه، المزيد من الأجهزة والموديلات العديده التي  أتت بتسميات تسويقية متعدده ولاكنها في الأساس شاشات LCD معدله ومطوره كما سنتابع بالشرح.

ماهو البكسل ؟ وكيف يعمل البكسل في شاشات LCD ؟ وماهي مكوناته ؟
البكسل " pixle " هو أصغر جزء من الصوره المرئيه، حيث تتكون الصورة التلفزيونيه علي سبيل ألمثال من الآف ألنقاط أو البكسلات ألتي تعبر ضوئيا عن معلومات الصورة، وتعد هذه ألنقاط المصغره أو البكسل ألمكون الرئيسي للوح ألعرض أو "شاشة ألعرض " أو ما يطلق عليه " البانل " أو لوح الكريستال أو الكريستاله، وكلها تسميات تشير لشاشة ألعرض البلوريه LCD، وهي الطبقه الأمامية في شاشة LCD، وألتي نشاهد الصوره والفيديو من خلالها ( افلام ، مسلسلات، برامج).

ألمكون الرئيسي لكل وحدة بكسل في شاشات LCD هي بلورات الكريستال السائل LC، وتعتمد تقنية عمل البكسل علي خواص هذه البلورات، فمع إمكانية تحريك البلورات بتأثير الجهد الكهربي، ومع خاصية امرار ألضوء من خلال بلورات الكريستال، أمكن تصميم وحدة البكسل في شاشة LCD .

يتكون البكسل LCD من بلورات الكريستال LC موضوعه بين قطبين شفافين موصلين للجهد الكهربي، أمامها مستقطب رأسي للضوء، وخلفها مصدر للضوء الأبيض ومستقطب ضوء أفقي، توضع بلورات الكريستال السائل بحيث يمكن الإستفاده من خاصية التفافها أو تحركها بتأثير ألتيار الكهربي، لتمرير ألضوء الخلفي أو لا، ليعمل البكسل كصمام ضوئي يمثل" نقطة pixle "صغيره من الآف البكسلات، ألتي يمكن جعلها مضيئه أو منطفئه أو باهته قليلا حسب معلومات الصورة، كما يمكن تخصيص لون معين أحمر أو أخضر أو أزرق لهذه النقطه أو البكسل بإضافة مرشح لوني حسب الحاجه .

كانت شاشات LCD التقليديه تستخدم تقنية مصابيح الفلورسنت أو CCFL كمصدر للضوء الخلفي ألازم لعمل البكسل، وتختلف بعض انواع شاشات أو تلفزيون LCD في هذا الجانب، فشاشات LED علي سبيل المثال وهي أحد أنواع شاشات الكريستال السائل LCD، تطبق تقنية مصابيح LEDs كمصدر للضوء ألخلفي . 

تابع الصورة التاليه، توضح تكوين البكسل في شاشة LCD وفكرة عمله، نتابع .

What is the technology of «LCD» screens and how they work and what are the types of liquid crystal displays?
مكونات البكسل في شاشة LCD

ماهي أنواع تقنيات عمل البكسل في مختلف أنواع شاشات الكريستال السائل LCD ؟
طبق إستخدام تقنية الكريستال السائل LC في العرض بأكثر من طريقه، يختلف فيها تصميم البكسل إختلافا طفيفا، لاكنة ليس بعيدا عن الفكرة الأساسيه لعمل البكسل في مختلف شاشات LCD، وكما بالصور التاليه، التي توضح كيف يعمل البكسل pixle بمختلف التصميمات، نتابع .
1- شاشات LCD - TN Panel
2- شاشات LCD - IPS Panel
3- شاشات LCD - AV Panel
وتقدم كل تقنية بأعلي مميزات مختلفه، من حيث تحسين زوايا المشاهدة والتباين .

What is the technology of «LCD» screens and how they work and what are the types of liquid crystal displays?
تقنية عمل البكسل في شاشات LCD
TN-IPS-AV Panel Tech
ماهي فكرة عمل شاشات الكريستال السائل LCD ؟
بأعلى ذكرنا خواص الكريستال السائل، وكيف يعمل البكسل فى "شاشة العرض LCD " ، وهنا نشرح فكرة عمل "شاشات LCD" بشكل عام .
What is the technology of «LCD» screens and how they work and what are the types of liquid crystal displays?
صورة مقربه لشاشة LCD أثناء عملها
توضح كيف توضع البكسلات، وماهو
ال pixle الرئيسي والفرعي.

يحتوي لوح ألعرض الكريسالي ( البانل - Panel ) من ملايين نقاط البكسل تعمل بنفس الطريقه بأعلى، تصنع الشاشة بحيث تصطف البكسلات في خطوط أفقيه ورأسيه، كل ثلاث نقاط بكسل فردي يكونون نقطة بكسل رئيسيه، كل نقطة بكسل فرعي تضيء بلون واحد أحمر أو أخضر أو أزرق، بشدة إستضاءة تتوافق مع بيانات الصورة المعالجه من خلال بوردة إلكترونية تستطيع إطفاء أو تشغيل أي نقطة بكسل فرعي أو رئيسي في أي جزء من شاشة ألعرض، من خلال موصلات شفافه موصلة لكامل نقاط البكسل " pixles " في لوح LCD.

تظهر الصورة المرئيه في شاشات الكريستال السائل، نتيجة تباين إضاءة نقاط البكسل بما يتوافق مع الصورة المعالجه من خلال " برسيسور معالجة ألفيديو" ، حيث تصل إشارة الصورة في شكل جهد كهربي لبلورات LC في كل بكسل، ليسمح للضوء بالمرور وتضيء هذه النقطه بلونها المحدد RGB علي الشاشة، يتم رسم الصورة بمسح هذه البكسلات المكونة للشاشة، من أعلي لأسفل، بسرعة 60 هرتز ثانيه أو أكثر، وتظهر الصورة الملونة، نتيجة تباين إستضاءة كل نقطة بكسل فرعي بلونها المحدد، ويعطي البكسل الرئيسي لونة النهائي بخلط مستوي إضاءة ألوان النقاط الثلاث الفرعية المكونة له .

 تنظم معالجات ألفيديو الصورة الرقميه المدخله من خلال مداخل AV أو HDMI أو TV أو من خلال بطاقات الذاكره عبر مداخل usb، أو أى مصدر دخل لإشارة الفيديو، وتعيد معالجتها بحيث تصل نبضات جهود الصوره لكل بيكسل أو مجموعه من البيكسلات  بشكل منظم حيث تبداء بمسح شاشة ألعرض من أعلى خطوط الشاشة خط بخط إلى أسفل خط أو نقطة بيكسل بالشاشه ، كل هذا دورة واحدة لعرض صوره واحده ، والنتيجه ستمرر مجموعات من البيكسلات الضوء وأخرى ستبقى مظلمه بحسب جهد إشارة ألفيديو والمشاهد المعالجه إليكترونيا وألتى يعبر عنها جهد كهربي ، ونتيجة لماسبق ستتباين إضاءة بيكسلات شاشة العرض ، وتفسره العين البشرية في شكل صوره يمكن فهمها .

وتكون الصوره المتحركه التي نشاهدها ( كمباراه لكرة القدم مثلا - فيلم- مسلسل) هى نتيجة عرض مجموعه من الصور الثابته بسرعه كبيره " 60 مرة في الثانيه " او أكثر فى الثانيه الواحده، الأمر ألذى تفسره أعيننا كصوره متحركه طبيعيه، على ألرغم من أنها مجموعه من الصور الثابته المتتابعه، وألتي تم عرضها بنفس فكرة عمل "شاشات LCD" المشروحه بأعلى .


أنواع شاشات الكريستال السائل ألتى تم تسويقها بإختلاف تسمياتها.

1- شاشات LCD التقليديه .
2-شاشات LED المطوره بتقنية LEDs .
3- شاشات QLED الأكثر تطورا بتقنية Quantum Dot .
4- شاشات Mini LED الأكثر تطورا حيث تطبق تقنية LEDs المصغره .

وتعد شاشات QLED و Mini LED، أحدث شاشات في عائلة شاشات الكريستال السائل LCD، حيث طورت شركة  Samsung Display شاشة LCD التقليديه بادخال تقنية Quantum Dot ألتي حسنت الأداء بشكل كبير، كما طورت شركة TCL شاشات Mini LED بادخال تقنية LEDs المصغره مع تقنية التعتيم المحلي لأجزاء الشاشة ألمختلفه بحسب داتا الصورة.


ماهو مستقبل شاشات الكريستال السائل LCD .
فى الواقع مازالت شاشات الكريستال السائل" LCD/ LED " هى الأكثر شعبيه وإنتشارا حتى الأن ، رغم ظهور أنواع جديدة من الشاشات بتقنيات أخري وبميزات رائعه ومبهره، إلا أن شاشات LCD بأنواعها وأحجامها ألمختلفه، مازالت الأكثر إنتشارا وإستخداما، لعديد المميزات التي تقدمها للمشاهد، حتي بعد ظهور الشاشات وأجهزة التلفزيون بالتقنيات ألحديثه فائقة الجودة مثل ( OLED, Micro LED ) فما زال أداء شاشة LCD مقبولا .

وعلي الرغم من إعلان شركة Samsung Display و LG Display انها ستتوقف عن انتاج شاشات LCD داخل كوريا، وترقية خطوط الانتاج لتصنيع شاشات اكثر تطورا، تجمع بين عدة تقنيات مثل". OLED و Quantum Dot، لتوفير شاشة مبتكرة خاليه من العيوب، هذا النوع المنتظر من الشاشات قد نسمع عنه خلال معارض التكنولوجيا  قريبا، لاكن شاشات الكريستال السائل بأنواعها، ما زالت شاشة إعتمادية وجيدة ولن تختفي من الاسواق بهذه السهولة .

مميزات شاشات الكريستال السائل LCD
تقدم شاشة التلفزيون LCD صوره ساطعه ومشرقه بألوان جيدة، وتقدم الأنواع المطوره والحديثه منها مثل ( LED و QLED و Mini LED )أداء رائعا وفائقا، من حيث التباين الفائق والقدره علي عرض طيف لوني واسع ونقي، بالإضافه إلي تحسن قدرة شاشة LCD في عرض المشاهد الداكنه أو السوداء بشكل أقرب إلي الحقيقي، فقد حسنت التقنيات الحديثه المضافه لشاشات LCD التقليديه من أدائها المرئي بشكل رائع.

تابع أفضل الشروحات التقنية على الشاشة، شارك الموضوع مع اصدقائك ولا تتردد في الإستفسار لتسبقكم ردودنا بكل سرور، شكرا لتصفحكم الشاشة التقنية.

قد تكون مهتما :
شاشات Micro LED ألمبتكره من سامسونج كل ما تريد معرفته 

الفرق بين QLED و OLED في الشاشات 

0 التعليقات

إرسال تعليق