هى اختصار الى 0150183 [1(549© 1101110 وتعني العرض بالبلورات السائلة.
أصبحت شاشات الكريستال السائل 1000 أكبر وأسرع؛ وأكثر سطوعاً مما كانت سابقا. ونلقي في
هذه الجولة نظرة عميقة على بنية وطريقة عمل هذه الشاشات؛ وعلى أحدث الطرق التي اتبعها
المهندسون؛ لتطويرهاء
يشيع استخدام شاشات الكريستال السائل 1600 في كمبيوترات المفكرات 00161000145 ‎١‏
‏والمساعدات الشخصية الرقمية ‎١0/8.‏ ؛ إلا أنها تغزو الآن؛ أسواق الكمبيوترات الكتبية
في حجمه الصغير؛ مقارنة بشاشات 0141 التقليدية؛ ذات الحجم الكبير والوزن الثقيل؛ بسبب
ضرورة وضع أنبوب الأشعة المهبطة ضمنهاء أما مراقيب 100 ؛ فلا تزيد سماكتها على بضع
بوصات؛ وهي بالتالي أخف وزناً بكثير من شاشات 0141 ؛ وتستهلك طاقة كهربائية أقل بكثير
من استهلاك شاشات. 6587©
وبالقابل ؛ يزيد ثمن خاشات 100 كثيراً على ثمن خاشات 1541© ؛ في الوقت الراهن. ويكمن
عيبها الآخر في أن زاوية الرؤية فيها محدود. ولتأمين زاوية رؤيا مثالية لخافات 100 ؛ يجب
النظر إليها بشكل عمودي على سطحهاء وكلما انحرفنا عن هذا الوضع ؛ باتجاه طرف الغاشة؛
تزداد صعوبة قرائتهاء بالقارنة مع شاشات .6841 كما أن الكثافة النقطية العظمى لفاشات

الطبيعة إما في الحالة الصلبة أو السائلة أو الغازية. فالحالة الصلبة تكون فيها
تعلم أن الموا
جزيثات المادة
في مواقع محددة بالنسبة لبعضها البعض أي لا تتحرك. أما في
الحالة الساثلة فإن ج:
هناك بعض المواد تكو؛
الحالة على اتجاه
حالة حركة مستمرة ولا يجبعها اتجاه ترتيب محدد. ولكن
في حالة وسطية أي بين السائل والصلب حيث تحافظ جزيئات المادة في هذه
كما في جزيثات المادة الصلبة ولكن في نفس الوقت تتحرك مثل جزيثات
أن البلورات الساذلة هي ليست حالة صلبة وليست حالة ساثلة ولكن بين
إذا هل يمكن إن تعتبر أن البلورات السائلة تتصرف مثل المواد الصلبة أو المواد السائلة؟ في الحقيقة إن
البلورات الساثلة اقرب إلى المواد السائلة منها إلى المواد الصلبة. باعتبار إن ارتفاع بسيط في الحرارة
السائلة؛ تتواجد البلورات السائلة في عدة أطوار مختلفة تعتمد على درجة الحرارة وطبيعة المواد التي
تصنع منها والنوع الخصص لصتاعة الشاشات هو من الطور الدوار أو المتحرك 00016
تتأثر بالتيار الكهربي. وهناك نوع محدد من
05 ,ريز له [119. وعندما تتعرض البلورات ذات الطور الدوار الملتوي إلى تيار كهربي فإنها
تصبح غير ملتوية وتعتمد درجة الالتواء على شدة التيار الكهربي. تستخدم تكنولوجيا شاشات
البلورات السائلة هذه الخاصية (خاصية الالتواء) في التحكم في مرور الضوء خلالها.
منابح الضوء وأنماط الرؤية:
لا تستطيع شاشات 160 إصدار الضوء؛ كما هو الحال في شاشات .6141 ويوجد ثلاثة أنماط
رؤية 110065 1/61/1090 لهذه الخاشات انظر الشكل . في نمط الرؤية الانعكاسي

بطبقة عاكسة للضوء 161160101 ؛ وأخرى مستقطبة للضوء 001811261 ‎١‏ متوضعتين في
الجزء الخلفي من الشاشة؛ ثم ينعكس هذا الضوء باتجاه الستخدم.
تستخدم الساعات الرقمية. والآلات الحاسبة؛ وبعض الأجهزة الإلكترونية الأخرى؛ الفاشات
الانعكاسية. لكن؛ لا تكون ظروف الإضاءة الخارجية جيدة دائماً؛ فطوّرت لذلك؛ بتابع أخرى
للضوء؛ وأنماط أخرى للرؤية. فبعض شاشات 1600 جائب
في طرف شاشة العرض ؛ لكن معظمها خلفي الإنارة 108041 ؛ فيكون المنبع الضوئي
خلف الشاخة. ويتكون المنبع الضوئي ؛ عادة؛ من أحد الأنواع الثلاثة التالية: التوهج الإلكتروني
601010001065061 ©.؛ أو ثنائي الباعث الغوني ,01006 1-60011109 وأا
10؛ أو فلوريسانت المهبط البارد . !601 ,110016506171 010-0211006
وطريقة التوهج الإلكتروني من أكثر هذه الطرق انتشاراً؛ فيما تمتاز طريقة 60 بأنها تعطي
أفضل إنارة ج
يوجد بالإضافة إلى نمط الرؤية الانعكاسي + نمطان آخران؛ هما: النمط المنقول
©/1 181151111551 والنمط المنعكس المنقول 1781015116©1[1/6 ويمتاز النمط للنقول بأنه لا
المنعكس المنقول 17810151160111/6 فيستخدم الضوء النعكس عند توفره؛ والإضاءة الخلفية عند
الحاجة. وتعتبر معظم شاشات المفكرات من النوع الذي يعتمد على النمط المنقول
1/6 115001551 18أفيما تستخدم أجهزقل 00 . مش جهاز |1 881000 النمط للنعكس
المنقول 1180511601176
ينية شاشان 60 :
مجموعة متسلسلة من الأوتاد المستخدمة في الأسوار. وتستّى هذه الوضعية بالطور الشريطي

16008172 ؛ وتستّى جزيئات الكريستال السائل الستخدمة في شاشة العرض؛ الكريستالات
السائلة الشريطية .01154815 1101010 1161012116 وتكمن الخطوة الأولى في تقنية
0 في الاستفادة من هذه الخاصية؛ عن طريق التحكم بدقة؛ بالتراصف المتوازي لهنه
يبيّن الشكل المرفق بنية شائة 160 المكونة من عدة طبقات. تقع طبقة جزيئات الكريستال
السائل؛ بين طبقتي تراصف 12/6175 8119007601 ؛ تحتويان على أخاديد صغيرة؛ تساعد
على تراصف الجزيا
الأخرى؛ وتبقى طبقات التراصف بعيدة عن بعضها بنسبة ثابتة.
نموذج معين. وتكون أخاديد الطبقة الأولى متعامدة مع أخاديد الطبقة
تكون الأخاديد في طبقات التراصف عمودية على بعضها البعض؛ وتتراصف نهايات أخرطة
الكريستال السائل على طول الأخاديد ؛ #صبح أشرطة الكريستال السائل ملتوية. وتساوي زاوية
الالتواء 0161108116 110/151 500061 ؛ أو شاشات الشريط مضاعف الالتواء 0011016
وكلما كبرت نسبة التواء الخريط الكريستالي؛ تتحسن نسبة تباين الضوء على الشافةء
ما عبر طبقتي استقطاب 001811211918615 ؛ تتألف كل منهما من مرشع يسمح
بمرور الضوء الوجه باتجاه معين. وتتوضع هذه الطبقات بحيث تكون خطوط الاستقطاب متعامدة
عبر الطبقة الثانية ؛ لأن رشحي الضوء اتجاهين «تعامدين. لكن الضوء في خاشات 000 يتبع
اتجاه التواء جزيئات الكريستال السائل ؛ ليتوافق مع اتجاه مرشع الاستقطاب الثاني ؛ ويتمكّن من
(01126100/.600م .لالتلا 1615100 لدان 010 لونماعة "تم طأالا 0168160 ]0ط

المروره
تبقى أشرطة الكريستال الساثل ملتوية الشكل ؛ إلى أن يتم تطبيق التيار الكهربائي عليها؛ فتستقيم
بحيث تتراصف نهايتها الأولى مع النهاية الأخرى؛ وتصبح عمودية على مستوى الشاشة ,وتزود
طبقة الإلكترودات المناطق الختارة بالقيار الكهربائي. وتبدو الناطق التي يطبق عليها التيار داكنة
اللون؛ لأن الضوء المرضع من خلال طبقة الاستقطاب الأولى؛ يتبع جزيئات الكريستال السائل
الستقيمة؛ بينما تمنعه طبقة الاستقطاب الثانية من للرور. أما المناطق التي لا يطبق عليها التيار»
فتبدو مضاءة؛ لأن الضوء يتبع جزيئات © اللتوية؛ ويمكنه أن يمر عبر طبقة الاستقطاب
الثانية. ونحصل في النتيجة؛ على نظام يمنع مرور الضوء في بعض الأماكن؛ ويسمح بمروره في
ولإنضاء صور ملونة؛ يتم تطبيق مرشحات الأنوان فوق خلايا (100 المستقلة. وترتب هنه
اللرضحات. عادة؛ في خطوط طولية؛ من ألوان الأحمر والأخضر والأزرق: كما تستخدم تماذج أخرى
من الألوان. ولإنشاء بيكسل أبيض اللون؛ تقوم ثلاث خلايا 160 متجاورة ببث الضوء في آن »
ويمكن إنضاء لال الألوان بعدة طرق؛ بما في ذلك خفض التوتر الكهربائي المطبق على خلية
0 لخفض كمية الضوء للرسلة؛ أو عن طريق إضاءة وإطفاء الشاشة بشكل «تكرر وسريع؛ أو
بتوظيف تقنية الاهتزاز للوضعي 0110161179 [508118 ؛ وهي استخدام بيكسلات
متجاورة؛ لتأمين كميات متفاوتة من ألوان الأحمر والأخضر والأزرق.
كانت شاشات0©] ؛ تقسم إلى نوعين مختلفين : يعتمد النوع الأول على تقنية للصفوفة غير
الفّالة 1/6-00817176 08551 ؛ ويعتمد النوع الثاني على تقنية المصفوفة الفقالة-80111/6
‎٠‏ 1736 178الكن التصنيف الحديث لخاشات 60 | + يقسمها إلى بشاشات المسح الثنائي

تصنيفها القديم.
تعتمد شاشات المصفوفة غير الفعالة 0855[1/6-171811176 ؛ على شبكة من النواقل العمودية
والأفقية ؛ تحتوي على خلايا 100 ستقلة؛ متوضعة عند تقاطعات هذه النواقل. وترسل دارات
التحكم التيار الكهربائي عبر النواقل الأفقية ؛ بشكل متملسل. ولإطفاء بيكسل معين؛ يتم فتح
الاتصال مع الناقل العمودي للعني بهذا البيكدل؛ مما يدمح للتيار بالرور عبر الخلية. وتستهلك
هذه العنونة التسلسلية وقتاً طويلاً. نسبياً؛ وتعتبر إحدى العوامل التي تسبب بطه زمن استجابة
أما المسح الثنائي 0108-5081 ؛ فهي نسخة محسنة من تقنية الصفوفة غير الفعّلة؛ تنعش
الخاشة بسرعة أكبر؛ عن طريق تقسيمها إلى نصفين. ويتم إنعاش كل نصف بشكل مستقل عن
النصف الآخر؛ لكن الإنعاش يتم في وقت واحد. أما التقنيات الأخرى؛ التي تعتمد على تقنية
الصفوفة غير الفعّالة؛ فتتضمن تقنية 06178172 500611100151 ‎١ 6511160101١‏
وتتنية 80016551179 06 11911-06110112 لل 10 ؛ وكلاهما مصممتان
لإعطاء معدلات أداء أعلى؛ وتباين
باسم شاشات"' شرائح الترانزستورات الرقيقة . 1780515101 110-1110 171 "تقوم
هذه التقنية بوضع ترانزيستور واحد على الأقل؛ عند موقع كل بيكدل؛ وتتحكم الترانزيستورات
البيكسلات. وينخفض زمن إضاءة وإطفاء البيكسلات؛ فنحصل على استجابة أسرع؛ وظلال
تفوق شاشات 1-1 شاشات المصفوفة غير الفعّلة. سرعة ووضوحاً. لكنهاء أيضاً؛ أكثر تكلفة
أكثر من 1,4 مليون ترانزستور 7008 900 # © حيث يمثل العدد © الألوان الأساسية الثلاثة +
بيذما تتطلب الكثافة النقطية ‎٠١١4‏ 68 7لأكثر من 1,9 مليون
من حيث الإنتاج .ومن السهل معرفة السبب في ذلك؛ إذ تحتاج الكثافة النقطية
ستور. ولا يجب ترك المجاد

لحدوث أي خطأء لأنه في حال تعطل أحد الترانزستورات؛ فإن البيكدل المعني سيبقى عاطلاً عن
ترانزستورات احتياطية عند كل خلية؛ لكن هذا يزيد من تكاليف التصنيع بشكل كبيرء
وتسبب الترانزستورات مشكلة أخرى؛ هي انخفاض نسبة الضوء المنقول. ففي تصميم فاشات
0 يتم امتصاص معظم الضوء من قبل الطبقات المختلفة؛ بما في ذلك طبقات الاستقطاب؛
الترانزيستور جزءاً من المساحة الواقعة في أعلى خلية الكريستال السائل؛ مما يحجب نسبة أكبر
فتحة مرور الضوء 78110 806111076 ؛ التي يعمل مهندسو 100 باستمرار؛ على
المساحة المستخدمة بين الخلايا ؛ مما يحجب الزيد من الضوءء
حتى عندما تعرض صورة بيضاء اللون على الخاشة بأدملها. ويلعب هذا دوراً مهما في تطبيقات
الأجهزة المحمولة؛ مثل المفكرات؛ حيث أن كمية الضوء المطلوبة من قبل الإضاءة الخلفية؛ تؤثر
على وزن وعمر البطاريات.
ابتكرت الشركات الصانعة عدة حلول لتحسين أداء .160 وترتب تقنية 1001316
تتجاوب بشكل أسرع مع تغييرات التيار الكهربائي؛ مما يؤمن للضاشة زمن استجابة كافياً لمرض
تطبيقات الصور المتحركة؛ مثل الأقلام السينمائية.
تتابع تقنيات 1600 الأخرى طريقها نحو التطور. وتقدّم تقنية الكريستالات الكهربائية
الحديدية 011/5185 1611061601110 ؛ التي تعتبر في حالة استقطاب دائم؛ معدلات
استجابة أعلى؛ وزاوية رؤية أكبر؛ وتطور بعض الشركات أنظمة تتمتع بمزايا للصفوفة غير

الفعّالة؛ ومزايا المصفوفة الفعّلة. وقد أعلنت شركة 18/1 حديثاً؛ عن تطوير خاثة 100
بكثافة نقطية ‎٠0١0‏ بيكسل في البوصة الواحدة؛ والتي لا تختلف بالذسبة للعين البشرية ؛ عن دقة
صفحة مطبوعة.
توجد أيضاً شاشات 00 ثنائية الاستقرار 01-9518016 قيد التطوير؛ تبقى فيها الخلايا إما
ضاءة أو غير مضاءة؛ بعد انقطاع التغذية عنها. وقد يكون لهذه التقنية تأثير كبير على الأجهزة
وتعد هذه التقنية بخفض التكلفة كثيراً؛ مقارنة مع تكاليف خافات الرؤية الباشرة100 ‎١‏
‏الستخدمة في الفكرات؛ والأجهزة المكتبية؛ ويمكن استخدامها لأجهزة الإسقاط المحمولة
كيف تعمل شاغاة 00 :
يظهر الضوء من خلف الشاشة؛ إما عن طريق طبقة عاكسة في الذمط الانعكاسي ؛ أو من منبع ضوئي
في النمط المنقول . وتقوم طبقة الاستقطاب 181/61 001811211719 بترشيح الضوء؛ الذي
أحمر؛ وآخر أخضر؛ وثالث أزرق؛ بنسب تحدّدها التعليمات التي تتحكم بالكريستالات السائلة
نقطة معينة ؛ فإن الضوء يمر عبر طبقة الاستقطاب الأمامية. وإذا كانت الكريستالات السائلة
مشحونة كهربائياً؛ فإنها تمنع مرور الضوءء
يتم ترضيح الضوء عبر طبقة استقطاب. وتنشئ طبقتا التراصف أشرطة من الكريستالات السائلة

قدرها ‎٠‏ 4 درجة. ويلتوي الضوء على طول أشرطة الكريستال الساثل ؛ ويمر عبر طبقة استقطاب
ثانية؛ متوضعة بانزياح قدره ‎٠‏ درجة عن طبقة الاستقطاب الأولى
تتراصف بحيث تتوضع النهاية الأولى مع النهاية الأخرى؛ مما يسمح للضوء بالرور بشكل مباشر»؛
بدون التواء. وفي تلك الحالة؛ يمنع مرشح الاستقطاب الثاني مرور الضوءء
قيفية تصنيع فاف١(10:‏
لتصنيع شاشة عرض من البلورات الساثلة نستخدم لوحين من الزجاج المستقطب لاضوء وهو عبارة
عن مواد من البوليمر تحتوي على شرائح ميكروسكوبية (لا ترى بالعين المجردة) تغطي احد
سطحي لوح الزجاج الذي لا يحتوي على شريحة الاستقطاب. يتم ضبط الشرائح الميكروسكوبية
نفس اتجاه الاستقطاب الشريحة المثبتة على السطح القابل. تتم بعد ذلك إضافة طبقة
رقيقة من البلورات السائلة ذات الطور الدوار. تعمل طبقة الشرائع الميكروسكوبية على توجيه
البلورات السائلة لتصطف في اتجاه تلك الشرائح. يتم وضع الطبقة الأخرى من الزجاج ولكن مع
التأكد إن خريحة الاستقطاب عمودية على اتجاه استقطاب الشريحة الأولي. تترتب الطبقات
المتعاقبة من البلورات السائلة ذات الطور الدوار الملتوي بعضها فوق بعض من بدوران تدريجي يصل
إلى ‎4١‏ درجة بالنسبة لترتيب الطلقة

استقطاب الضوء. وعندما يصل الضوء للطبقة الأخيرة من طبقات البلورات السائلة فإنه يكون
مستقطب في نفس التجاء جزيئات تلك الطبقة وبالتالي ينفذ الضوء منهاء
عند تطبيق مجال كهربي على جزيئات البلورات السائلة فإنها لا تلتوي وبالتالي فإن الضوء لا
يمكن إن ينفذ من الجهة الأخرى.
طبقتين من مادة شفافة موصلة للكهرباء ‎١60110065‏ 6. وتكون ترتيب الطبقات كما هو
موضح في الشكل الثالي:

الطبقة :8/ عبارة عن القاعدة او الطبقة الخلفية وهي مرآة عاكسة لضوء.
تعمل على استقطاب الضوء.
الطبقة © عبارة عن طبقة شفافة موصلة من مادة 1001101-11 036108 لتوصيل التيار
الكهربي
الطبقة 00 عبارة عن طبفة البلورات السائلة وتكون فوق الطبقة الموصلة تماماً.
الطبقة 8 عبارة عن طبقة من الزجاج عليه طبقة رقي
الطبفة ك] طبقة من الزجاج وعليه ايضا طبقة رقيقة من مادة ستقطية للضوء ولكن في اتجله عمودي
على محور استقطاب الطبقة الأولى.
يوصل الالكترود بمصدر تيار كهربي مثل بطارية وعندما لا يمر تيار فإن الضوء يعبر من الطبقة
خلال الالكترود فإن البلورات السائلة الوجودة بين الالكترود والجهة القابلة لها والتي تشكل
ستمنع الضوء من الوصول الى للرآة مما يظهر منطقة معتمة على ضاشة العرض.
لاحظ أن شاشة البلورات السائلة (1:1 تتطلب مصدر غوء خارجي. حيث أن مادة البلورات
السائلة لاتصدر الضوء بنفسها. الشاخات الصغير في الأغلب تكون عاكسة بمعنى انها تعرض
الصورة من خلال انعكاس ضوء من مصدر خارجي. فمثلا لو نظرنا إلى شاغة بلورات سائلة في ساعة
اليد الرقمية فإن الأرقام تظهر عندما يمر تيار كهربي من خلال الإلكترود إلى مجموعة معينة من
البلورات السائلة فتلتف لتعمل على حجب الضوء فتظهر منطقة معتمة تعطينا صورة الرقم
نحصل على الألوان في شاشات البلورات السائلة من خلال استخدام ثلاثة طبقات مرشحة 67 ]111
للألوان الأساسية وهي الأحمر والأخضر والأزرق. وبتحكم دقيق لكمية الشحنة يمكن الحصول على

لون مختلف وهي عبارة عن حاصل ضرب 189 درجة للون الأحمر في 189 درجة للون الأخضر في
159 درجة للون الأزرق. كما في الشكل التوضيحي أدناه.
600 .266616 2013م بصم
كل هنه الألوان تتطب عدد هائل من الترانسيستورات؛ وعلى سبيل المثال فإن شاشة جهاز كمبيوتر
محمول تدعم دقة عرض 1011017 6501] تصل إلى 7681074 )ل. يعني أنها تحتوي على عدد
7 ترانسيستور على مساحة الشاضة !
أي خلل يحدث لواحد من هنه الترانسيستورات يظهر مباشرة على الشاشة في كل نقطة معتمة
ولهذا تخضع الشاشات من هذا النظام لفحص دقيق قبل استخدامها وتسويقها.