المكونات الأساسية لشاشة LED
هيكل شاشة LED
الأسئلة الشائعة حول هيكل شاشة LED
الخاتمة
منذ أول فهم للإنسان لعبارة "ليكن هناك نور"، وهو يتوق إلى الوضوح والقدرة التي يوفرها الضوء. كانت إحدى نتائج ذلك هي اختراع توماس إديسون للمصباح الكهربائي في عام 1879، مما أدى إلى زيادة الإضاءة الطبيعية بمصدر يمكننا تفعيله وإلغاء تفعيله حسب الطلب. ومع ذلك، فإن هذا المصباح المتوهج، على الرغم من كل فوائده، يتمتع بعمر إنتاجي قصير نسبيًا. أدخل الصمام الثنائي الباعث للضوء (LED)، وهو أشباه موصلات يولد الضوء عندما يتدفق التيار الكهربائي من خلاله. الفرق هو أن ضوء LED يتدفق من أجهزة أصغر عند شدة أقوى لفترة زمنية أطول بكثير. علاوة على ذلك، تمتد تطبيقاته إلى الشاشات التي توفرها التكنولوجيا الحديثة.
المكونات الأساسية لشاشة LED
وحدات LED
لكي يتمكن المشاهدون من تمييز الصور على شاشة LED، يجب تركيز الأضواء المتعددة على لوحة واحدة. هذه هي الوحدة. تأتي الوحدات في عدد لا يحصى من الأشكال والأحجام، وهي أساسية لجميع أنواع الإضاءة واللافتات الإلكترونية. تشمل أنواع الوحدات:
وحدات LED الجانبية -- تستخدم عادة في الديكورات الداخلية للمنزل
وحدات شرائط LED المرنة -- غالبًا ما تستخدم في اللافتات لإبراز الحروف
وحدات LED السوداء -- داخل الشاشات وغيرها من الشاشات التي يتم إنشاؤها بواسطة الكمبيوتر
نظام التحكم
يعمل نظام التحكم على تنظيم السطوع والشدة وما إلى ذلك. توجه هذه الأجهزة دوائر الوحدة من خلال نقل البيانات من أجل التأثير على المظهر والألوان وميزات العرض الأخرى. يمكنه أيضًا توفير ميزات التلاشي والتنشيط الصوتي، من بين خيارات أخرى.
مزود الطاقة
غالبًا ما تستخدم تصميمات شاشات LED مزود طاقة تبديل يتحكم في الجهد الذي يتحرك عبر النظام ويحوله. قد تتطلب شاشة LED نوعًا بديلًا من التيار المباشر الذي لا توفره الدوائر. لذا، فإن مزود الطاقة
يقوم المكون بتعديل التيار إلى شكل أكثر قابلية للاستخدام.
الخزانة
في لغة LED، الخزائن هي وحدات معيارية يتم من خلالها تجميع شاشة العرض الكاملة. تختلف الخزائن في الأبعاد والمواد المكونة والتعديلات المحددة.
مكونات إضافية
كابل الإرسال -- هذه أسلاك متشابكة تنقل الإشارات من نظام التحكم إلى الشاشة.
بطاقات الفيديو والوظائف المتعددة الخاصة -- تختلف هذه البطاقات عن وحدة المعالجة المركزية (CPU) وتوفر القدرة على ميزات مثل تحرير الفيديو والنمذجة ثلاثية الأبعاد والألعاب المتقدمة.
لوحة التحكم في المسح الضوئي -- تنظم نسبة التشغيل/الإيقاف لدورات التحكم الرمادية مع تخزين البيانات مؤقتًا وعرض إشارات المسح الضوئي.
هيكل شاشة LED
الزجاج الأمامي أو الأكريليك
المادة التي يرى المشاهد من خلالها الشاشة ليست غير ذات أهمية. نظرًا لأن الشفافية تسمح بمرور الضوء على كل جانب من جوانب الشاشة، فإن القرار بشأن نوع الغطاء الشفاف الأفضل يعتمد على عدة عوامل، أحدها الحجم. على سبيل المثال، تتكون شاشات LED ذات التنسيق الكبير من خزائن متوسطة الحجم تتراوح مساحتها من 0.5 إلى 1.0 متر مربع لكل منها. تُستخدم للأحداث الضخمة والتعرض، غالبًا في الهواء الطلق، ويتحدى الأكريليك عناصر الطقس بشكل أفضل من الزجاج. من ناحية أخرى، من الأسهل الحفاظ على نظافة الزجاج وأقل عرضة للخدش.
المصفوفة السوداء
المصفوفة السوداء هي المصطلح الصناعي للمساحة المظلمة الموجودة بين وحدات البكسل التي تشكل الشاشة. يوفر تحديدًا بين وحدات البكسل الفرعية الحمراء والخضراء والزرقاء (RGB). تعمل المصفوفة السوداء على تخفيف الضوء الزائد الذي قد يشوه تباين الألوان المقصود. نظرًا لأن مصفوفات LED منخفضة الدقة، فإن الحفاظ على تباينات الألوان أمر ضروري لعرض واضح ومرئي. يتم جعل الشاشة بأكملها سوداء عند إيقاف تشغيل عناصر RGB.
وحدات LED
كما هو مذكور أعلاه، تدعم وحدة LED العديد من الأضواء التي يضمها هيكل شاشة LED. هذه قابلة للتطبيق على مجموعة كاملة من الشاشات الداخلية والخارجية. تتلقى الوحدات الطاقة من البطاريات و/أو التيار المتردد. يقع في قلب الوحدة أشباه موصلات كهربائية تولد طاقة ضوئية في شكل فوتونات، أي الطاقة المنبعثة عندما تتحرك الإلكترونات بين القذائف الذرية. يتم إنتاج هذه الألوان بألوان وظلال وصبغات مختلفة - وهي وظيفة قوية جدًا في سياقات الإعلان والتسويق. يمكن أن تأتي الوحدات المصنعة حديثًا مع دوائر متكاملة تمكن تقنية التوصيل والتشغيل؛ الفوسفور عن بعد الذي يساعد في الحفاظ على درجة الحرارة ويعزز كفاءة الطاقة؛ أو قدرات البلوتوث اللاسلكية.
طبقة عاكسة
تستخدم الطبقة العاكسة الضوء المحيط لعرض صورة. على سبيل المقارنة، تستخدم الشاشات الناقلة الإضاءة الخلفية أو الإضاءة الأمامية لتحقيق ذلك. بدلاً من ذلك، تعيد الطبقة العاكسة في هيكل شاشة LED توجيه الضوء الطبيعي للبيئة للحصول على شاشة مضاءة بالكامل. بالطبع، عندما يكون الضوء المحيط ضعيفًا، يتم تعويض كفاءة الطاقة التي تنقلها التكنولوجيا العاكسة بشاشة ضعيفة. ومع ذلك، تتبنى التقنيات الجديدة كلاً من المكونات الناقلة والعاكسة. المواد التي تتكون منها الطبقة العاكسة كثيرة ومتنوعة، من طبقات الكريستال السائل التي تصطف على جانبيها الزجاج إلى المواد الكهروكرومية، أو الكروموفورات.
الإضاءة الخلفية
الإضاءة الخلفية هي وسيلة ناقلة لإشعاع الشاشة. يسمح مرشح الاستقطاب هذا ببعض الموجات الضوئية مع حجب الموجات الأخرى. تجعل الإضاءة الخلفية الصورة أو النص الموجود في الشاشة أكثر وضوحًا ودقة. بالإضافة إلى ذلك، يكون السطوع ثابتًا بغض النظر عن زاوية الرؤية. تعد أجهزة تلفزيون LED المزودة بإضاءة خلفية أكثر ملاءمة للبيئة ولها عمر أطول من تلك المزودة بمصابيح الفلوريسنت الكاثودية الباردة. في غضون ذلك، تستهلك الإضاءة الخلفية LED طاقة أقل، مما يجعل هذه التكنولوجيا مثالية للشاشات والأجهزة الأصغر حجمًا.
الأسئلة الشائعة حول هيكل شاشة LED
1. ما الفرق بين وحدة LED ووحدة بكسل LED؟
بحد ذاتها، وحدة البكسل هي حرفيًا "عنصر صورة". ومع ذلك، في سياق شاشات LED، فإن وحدة البكسل هي صمام ثنائي باعث للضوء يمكن التحكم فيه بشكل فردي - مع شريحة تحكم رقمية خاصة به - من جهاز كمبيوتر. في حين أن وحدة LED مُعدة للتحكم في الثنائيات كمجموعات، يمكن لترتيب بكسل LED القيام بذلك بشكل فردي أو في مجموعات. يمكن أن يكون هذا مفيدًا فيما يتعلق بهياكل العرض الأصغر من حيث الإدارة والقدرة على تحمل التكاليف.
2. كيف يؤثر تباعد البكسل على جودة صورة شاشة LED؟
تباعد البكسل هو مصطلح يشير إلى إحكام مجموعات البكسل في شاشة LED، أي مدى تجميع وحدات البكسل معًا بكثافة. تتمتع الصورة بدقة أعلى عندما يكون تباعد البكسل أقل لأن التباعد يشير إلى أبعاد المسافة بين وحدات البكسل. هذا له آثار على المسافة التي يمكن للمشاهد من خلالها إدراك الشاشة. وفقًا لذلك، يجب على مصممي شاشات LED تحديد مسافة العرض المثلى قبل تحديد تباعد البكسل. المفتاح لفهم تباعد البكسل هو أن المزيد من المساحة بين وحدات البكسل تساوي دقة أقل.
3. كيف يتم تحديد لون شاشة LED؟
في الأساس، ينطبق نفس مبدأ خلط الألوان. عند رؤيته عن قرب بالعين المجردة، تعرض شاشة LED ثلاثة ألوان فقط: الأحمر والأخضر والأزرق. هذا يتعلق بالخلايا المستقبلة في العين التي تميز هذه الألوان. الألوان الأخرى هي مجموعات وتباديل هذه الظلال الثلاثة. على سبيل المثال، يظهر اللون الأصفر عندما تكون المستقبلات البصرية الزرقاء والحمراء في حالة نشاط. وفقًا لذلك، يتم تنشيط أضواء RGB في شاشة LED في تركيبة وبشدة متفاوتة لنقل الألوان الأخرى التي يراها المشاهدون. يحدث "الضوء الأسود" عندما يتم إلغاء تنشيط جميع الأضواء؛ الضوء الأبيض عندما تكون جميعها قيد التشغيل بكامل قوتها.
الخاتمة
تتقدم تقنية LED باستمرار بحيث يمكن أن تتغير المكونات والوظائف الأساسية بمرور الوقت. في الوقت الحاضر، على أي حال، تعمل مصادر الضوء والوحدات ووحدات البكسل والموصلات وأدوات التحكم ومصادر الطاقة جنبًا إلى جنب لتقديم الرسائل والصور بطريقة لافتة أو جذابة أو مباشرة. يتم استبدال بعض العناصر بأخرى، على سبيل المثال، الضوء المحيط مقابل الضوء المتولد داخليًا. ومع ذلك، فإن الوجود الأساسي للصمامات الثنائية الباعثة للضوء أمر أساسي لتوليد الشاشة.