الثورة التكنولوجية لللمس المتكامل لأجهزة TFT LCD

I. التحليل الفني: الاندماج العميق لللمس والعرض

1.1 المبدأ التقني والهيكل الأساسي

جوهر In-Cell TFT LCD (In-Cell Thin Film Transistor Liquid Crystal Display) يكمن في دمج مستشعر اللمس مباشرة في طبقة الكريستال السائل لوحة العرض ،بدلا من استخدام الطبقة الخارجية التقليدية لمسةيستند مبدأ عمله إلى مزيج من تكنولوجيا القيادة TFT وأقطاب الكهرباء اللمسية: على رصيف TFT ، يتم تشكيل خطوط استشعار اللمس من خلال عملية التصوير الضوئي ،تشارك نفس الركيزة مع مصفوفة بكسل العرضعندما يلمس المستخدم الشاشة، الكهرباء اللمسية الكشف عن تغيير السعة،وشريحة TDDI (لمس وشاشة التكامل السائق) يدرك المعالجة المتزامنة للإشارات اللمسية وإشارات العرض.

1.2 الاختلافات التقنية من اللمس داخل الخلية واللمس الخارجي

• على الخلية: تقع طبقة اللمس على الجانب الخارجي من زجاج CF لوحة العرض. إنها تتطلب رقاقة محرك اللمس إضافية ، وسمكها أعلى قليلاً من In-Cell.
• اللمس الخارجي: على سبيل المثال ، في GFF (الزجاج + الفيلم + الزجاج) ، هناك طبقات متعددة وسماكة كبيرة ، مما يؤدي إلى سرعة استجابة بطيئة نسبيا لللمس.
• داخل الخلية: طبقة اللمس وطبقة العرض متكاملة بعمق. يمكن تقليل سمكها بأكثر من 30٪ مما يقلل من انعكاس الضوء ويزيد من نسبة الشاشة إلى الجسم.

المزايا الرئيسية: رقيقة وخفيفة ، عالية الكفاءة ، وتحديث الخبرة

2.1 تصميم رقيق وخفيف

• دقة عالية و زاوية عرض واسعة: من خلال الجمع بين التقنيات المتقدمة مثل IPS (In - Plane Switching) و LTPS (Low - Temperature Poly - Silicon) ، حققت الشاشات داخل الخلية قفزة نوعية في أداء العرض.يمكن بسهولة الوصول إلى دقة أكثر من 2Kسواء كان كل إطار من فيلم عالي الوضوح أو مشهد معقد في لعبة، يمكن عرضها بدقة فائقة.زاوية مشاهدته يمكن أن تصل إلى 178 درجةهذا يعني أنه عند مشاهدة الشاشة من أي زاوية تقريبًا ، يمكن للمستخدمين الحصول على تأثير بصري مشابه تقريبًا لتلك التي تظهر من الأمام.كما زادت انخفاض اللون بشكل ملحوظ بنسبة 15%، مما يجعل الألوان المعروضة على الشاشة أكثر وضوحاً وواقعية، قريبة من الألوان التي ترى العين البشرية في العالم الحقيقي.
• انعكاس منخفض وتباين كبير: الهيكل المتكامل للشاشات داخل الخلية يقلل بشكل فعال من انعكاسات بين الطبقات.نحن غالبا ما نواجه حالة حيث انعكاس الشاشة يجعل من الصعب رؤية المحتوىلقد تحسنت تكنولوجيا الخلية بشكل كبير هذه المشكلة عندما تكون الشاشة مغلقة تبدو مظلمةتمكن نسبة التباين من الوصول إلى أكثر من 1500:1هذا لا يعزز فقط طبقات و ثلاثية الأبعاد من الصورة ولكن أيضا يسمح للمستخدمين لرؤية محتوى الشاشة بوضوح في بيئات الضوء القوي.تحت أشعة الشمس المباشرة في الخارج، لا تزال شاشة الهاتف المحمول يمكن عرض معلومات الملاحة بوضوح.

2.3 تحسين تجربة اللمس

• سرعة الاستجابة: يمكن أن يصل معدل أخذ عينات اللمس من شاشات In-Cell إلى 240 هرتز، وهو أسرع بنسبة 30٪ من اللمس الخارجي التقليدي.وهذا يعني أن العمليات التي يقوم بها المستخدمون باللمس يمكن الاستجابة لها بشكل أسرع ودقيقعندما تلعب الألعاب، عندما تنزلق الشاشة بسرعة عالية أو القيام بعمليات متعددة الأصابع، يمكن للشاشة التقاط حركات الأصابع في الوقت الحقيقي دون أي تأخير أوظاهرة كارتونيقدم تجربة ألعاب أكثر سلاسة للاعبين. في العمليات اليومية ، مثل التبديل السريع للتطبيقات أو تكبير الصور ، يمكن للمستخدمين أيضًا الشعور برد فعل لمس أكثر حساسية.

• الموثوقية: بما أن طبقة اللمس مضمنة في لوحة العرض، فإن خطر الأضرار الجسدية الناجمة عن الاصطدامات الخارجية، والاحتكاك، وما إلى ذلك يقل.حتى لو كان سطح الشاشة خدش أو تأثير إلى حد ما، وظيفة اللمس لا تزال تعمل بشكل طبيعي. بالإضافة إلى ذلك، الشاشات في الخلية مع تصنيف IP67 مقاومة للماء يمكن أن تقاوم اختراق السائل. حتى لو سقط الهاتف المحمول عن طريق الخطأ في الماء،خلال الوقت والعمق المحدد، لن تتأثر وظائف اللمس والعرض للشاشة ، مما يحسن إلى حد كبير من متانة وموثوقية الجهاز.

مجالات التطبيق: من الإلكترونيات الاستهلاكية إلى التحكم الصناعي

3.1 ثورة الشاشات داخل السيارة

• اتجاهات الشاشة الكبيرة والشاشة المتعددة: مع التطور السريع لذكاء السيارات والاتصال، نظام العرض داخل السيارة يمر بتحول عميق،من بينها اتجاهات الشاشة الكبيرة والشاشة المتعددة أصبحت أكثر وأكثر أهميةأصبحت تكنولوجيا TFT LCD في الخلية ، مع مزاياها في كونها رقيقة وخفيفة ومتكاملة للغاية ، دعمًا تقنيًا مهمًا في مجال شاشات العرض داخل السيارة.من حيث تطبيقات الشاشة الكبيرةيمكن لتكنولوجيا الخلية أن تتكيف بشكل جيد مع شاشات التحكم المركزية التي تبلغ 12.3 بوصة أو أكبر. في بعض النماذج الراقية، تم تطبيق شاشات أكبر. على سبيل المثال،الشاشة الفائقة من مرسيدس بنز لديها حجم مذهل من 56 بوصةثلاث شاشات متكاملة بسلاسة، تمتد عبر كامل وحدة التحكم المركزية،سمك شاشة كبيرة كهذه 6 ملم فقط، والذي يوفر مساحة داخلية كبيرة ويعزز أيضا الشعور التكنولوجي العام للداخل. هذا التصميم الشاشة الكبيرة لا يوفر فقط مساحة عرض أوسع،يسمح بمعلومات مختلفة عن المركبة مثل الملاحة، حالة المركبة، ومحتوى الوسائط المتعددة لتقديمها للمستخدمين بوضوح أكثر وبشكل بديهي، ولكن أيضا يمكن تحقيق معالجة متعددة المهام من خلال عرض الشاشة المنقسمة ووظائف أخرى،تحسين راحة القيادة وسلامتها.
• مقاومة التدخل البيئي: تتعرض السيارات لظروف بيئية معقدة مختلفة أثناء القيادة، مثل درجة حرارة عالية، درجة حرارة منخفضة، وضوء قوي،التي تفرض متطلبات عالية للغاية لأداء شاشات العرض داخل السيارةتكنولوجيا TFT LCD في الخلية لديها خصائص درجة حرارة واسعة ممتازة ويمكن أن تعمل بشكل مستقر في بيئات درجة حرارة شديدة تتراوح من - 40 °C إلى 85 °C.سواء في منطقة القطب الشمالي الباردة أو الصحراء الحارة، يمكن أن تظهر شاشة العرض في السيارة بشكل طبيعي دون مشاكل مثل العرض غير الطبيعي أو فشل اللمس الناجم عن مشاكل درجة الحرارة.للتعامل مع بيئات الضوء القوي مثل أشعة الشمس المباشرةكما تستخدم الشاشات في الخلية تقنية طبقة مضادة للوهج المتقدمة. هذا الطلاء يمكن أن يقلل بشكل فعال من انعكاس سطح الشاشة. حتى في أشعة الشمس القوية،يمكن للسائقين رؤية المحتوى بوضوح على الشاشة، وتجنب التداخلات البصرية الناجمة عن الانعكاس وتحسين أمان القيادة بشكل كبير.

3.2 الهواتف الذكية والأجهزة اللوحية

• المعيار للنماذج الرائدة: في سوق الهواتف الذكية، تكنولوجيا In-Cell TFT LCD كانت منذ فترة طويلة معيارًا للنماذج الرائدة. كانت سلسلة iPhone X من Apple أول من اعتمد تكنولوجيا In-Cell،لتحقيق تصميم مع أحواض ضيقة للغاية ونسبة عالية من الشاشة إلى الجسم، تقود الاتجاه التنموي لتكنولوجيا شاشة الهواتف الذكية. يبلغ حجم شاشة iPhone X 1.61mm فقط ، ونسبة الشاشة إلى الجسم تصل إلى 81.1%.هذا يسمح للهاتف أن يكون حجم الشاشة أكبر مع الحفاظ على جسم مضغوط، مما يجلب تجربة بصرية أكثر غمرة للمستخدمين. تستخدم سلسلة سامسونج S أيضًا تقنية In-Cell وتحسين أداء الشاشة باستمرار. خذ سامسونج غالاكسي S21 كمثال.شاشته لديها دقة 2K ومعدل تحديث عالي 120 هرتزفي الوقت نفسه، من خلال تكنولوجيا In-Cell، يتم تحقيق تصميم رقيق وخفيف. سمك الجسم هو 7.9mm فقط، والوزن هو 169g. مع ضمان تأثيرات عرض ممتازة،كما أنه يأخذ بعين الاعتبار قبضة الهاتف وسهولة نقله. The successful applications of these flagship models not only demonstrate the strong competitiveness of In-Cell technology in the smartphone field but also promote the continuous pursuit and innovation of screen technology in the entire industry.
• التطبيقات في الألواح التعليمية: في مجال التعليم، مع التطور السريع للتعليم عبر الإنترنت، يزداد الطلب على الأجهزة اللوحية كأدوات تعليمية.مع أدائهم الملموس بدقة عالية وتأثيرات عرض ممتازةخلال الوباء ، تحول المدارس في جميع أنحاء العالم إلى التدريس عبر الإنترنت ، وارتفع الطلب على الأجهزة اللوحية اللمسية في الخلية.وفقا للإحصاءاتتمثل أقراص اللمس في الخلية 42% من الشحنات العالمية خلال الوباء. هذه الأقراص تدعم وظيفة القلم النشط، بدقة الكتابة تصل إلى 0.1 ملم،والتي يمكن أن تلبي مختلف احتياجات التعلم للطلاب، مثل أخذ الملاحظات والرسم على الكتب المدرسية الإلكترونية. على سبيل المثال ، تستخدم سلسلة MatePad Pro من Huawei شاشات In-Cell. جنبا إلى جنب مع قلم M-Pencil ، فإنه يحقق تجربة كتابة منخفضة التأخير,والكتابة بطلاقة مماثلة لتلك على الورق. يمكن للطلاب كتابة التعليقات، حل المشاكل، ورسم خرائط العقل على اللوحة،الخصائص عالية الدقة والزاوية العريضة للشاشات في الخلية تمكن الطلاب من الحصول على تأثيرات بصرية واضحة ومتسقة عند مشاهدة الشاشة من زوايا مختلفةلحماية البصر للطلاب.

3.3 المعدات الصناعية والطبية

• تحسين التفاعل بين الإنسان والآلة: في مجال التحكم الصناعي، يتزايد مستوى الذكاء والأتمتة للمعدات باستمرار،والمتطلبات المتعلقة بتفاعل الإنسان مع الآلة تزداد أيضاًتوفر شاشات TFT LCD داخل الخلية تجربة تفاعلية جديدة لمحطات التحكم الصناعية مع استجابتها السريعة للمس والموثوقية العالية.يجب على المشغلين مراقبة مختلف المعلمات المعقدة في الوقت الحقيقي والتحكم بدقة في المعداتيمكن أن يكون وقت استجابة الشاشات الملموسة في الخلية أقل من 10 ميس، والتي يمكن أن تلتقط بسرعة ودقة إجراءات اللمس من المشغلين وتحقيق التحكم الفوري للمعدات.مثلاً، على لوحة التحكم في مصنع آلي، من خلال شاشة في الخلية، يمكن للمشغلين بسهولة تبديل شاشات المراقبة المختلفة، وتعديل معايير تشغيل المعدات،وتقوم بعمليات مثل تشغيل وإيقاف المعداتفي نفس الوقت، فإن موثوقية عالية من الشاشات في الخلية يضمن أيضا التشغيل المستقر على المدى الطويل في البيئات الصناعية،الحد من انقطاع الإنتاج الناجم عن فشل الشاشة وتحسين كفاءة الإنتاج.
• عرض الصورة الطبية: في مجال المعدات الطبية، تلعب تقنية In-Cell TFT LCD أيضاً دوراً هاماً، وخاصة في عرض الصور الطبية. خذ كمثال معدات الموجات فوق الصوتية.شاشات 6 بوصة داخل الخلية تستخدم على نطاق واسعيمكنهم توفير شاشات تصوير عالية الدقة يدعمون معيار DICOM (التصوير الرقمي والاتصالات في الطب) ، ولديهم عمق لون 10 بت،يمكن أن يعرض بدقة بنية الأنسجة الداخلية والحالات المرضية لجسم الإنسانعندما يقوم الأطباء بإجراء فحوصات بالموجات فوق الصوتية، يمكنهم أن يلاحظوا بوضوح شكل وأحجام وموقع ومعلومات أخرى عن الأعضاء من خلال الشاشة داخل الخلية، مما يساعد الأطباء على إجراء تشخيصات دقيقة.وبالإضافة إلى ذلك، فإن التصميم الرقيق والخفيف للشاشات داخل الخلية يجعل المعدات الطبية أكثر قابلية للحمل، مما يسهل استخدامها في سيناريوهات طبية مختلفة.بعض أجهزة التشخيص بالموجات فوق الصوتية المحمولة تستخدم شاشات داخل الخلية، مما يسمح للأطباء بإجراء فحوصات للمرضى في أي وقت وفي أي مكان، مما يحسن من إمكانية الوصول إلى الخدمات الطبية.

الاستنتاج: مستقبل اللمس - الشاشة هنا

لقد أعاد تشكيل النظام البيئي لصناعة الشاشات من خلال الابتكار التكنولوجيوالخصائص الذكية تدفع التحول الرقمي في مجالات مثل السياراتمع دمج الذكاء الاصطناعي والتكنولوجيا المرنة والمواد المستدامةستنتقل الخلية من "دمج الوظائف" إلى "ترقية الخبرة" وستصبح الواجهة النهائية للتفاعل بين الإنسان والآلةبالنسبة لممارسي الصناعة، فإن الاستثمار المستمر في البحث والتطوير، وتحسين سلسلة التوريد، واستيعاب التطبيقات الناشئة سيكون مفتاح الاستيلاء على السوق.في المستقبل، نحن قد نشهد اختراقات متقطعة في تكنولوجيا الخلية في مجالات مثل الميتافيرس والقيادة الذكية.