آفاق لوحة توجيه الضوء الزجاجي في شاشات الكريستال السائل

لقد كان هناك تجدد مؤخرًا في الاهتمام بأدلة الضوء الزجاجية لاستخدامها في شاشات الكريستال السائل. ويرجع ذلك إلى الطلب المتزايد على شاشات عرض أكثر شمولاً وعالية الدقة، فضلاً عن الحاجة إلى زيادة كفاءة الطاقة. في هذه المقالة، سوف نستكشف بعض آفاق أدلة الضوء الزجاجية في شاشات الكريستال السائل ونناقش بعض التحديات التي يجب التغلب عليها لجعلها حقيقة واقعة.

في وقت مبكر من عام 1888، اكتشف الكيميائي النمساوي فريدريش راينيتزج البلورات السائلة وخصائصها الفيزيائية الخاصة. ومع ذلك، لم يتم استخدام هذه المادة لأول مرة إلا في عام 1973 لصنع شاشات رقمية للآلات الحاسبة الإلكترونية. وبحلول عام 2010، فضل المهندسون شاشات LCD نظرًا لانخفاض استهلاكها للطاقة، وهي الآن جهاز العرض الرئيسي لأجهزة الكمبيوتر وأجهزة التلفزيون.

المبدأ الأساسي لشاشة الكريستال السائل هو تحفيز جزيئات الكريستال السائل بالتيار الكهربائي لإنتاج نقاط وخطوط وأسطح باستخدام المصباح الخلفي لتكوين الصورة. في لوحة LCD، تعد وحدة الإضاءة الخلفية هي المكون الرئيسي لشاشة LCD، وتتمثل وظيفتها في توفير مصدر ضوء بتوزيع موحد وسطوع كافٍ. في وحدة الإضاءة الخلفية، تتولى لوحة توجيه الضوء (LGP)، باعتبارها العنصر الأكثر أهمية، وظيفة توجيه الضوء، ويعد تصميمها وتصنيعها التكنولوجيا الرئيسية لوحدة الإضاءة الخلفية.

في الوقت الحاضر، وحدة الإضاءة الخلفية لشاشات الكريستال السائل إلى نوع الضوء الجانبي، وتنقسم مادة دليل الضوء إلى مادة عضوية شفافة ومواد شفافة غير عضوية، ويمكن رؤية المقارنة المحددة بين الاثنين أدناه.

مادة عضوية شفافة

ركيزة لوحة توجيه LCD التقليدية شائعة الاستخدام PMMA وPC وMS وZEONOR. وهو بوليمر بلاستيكي غير متبلور شفاف للغاية، مع انتقال الضوء بنسبة 90% ~ 92%، ويمكنه نقل الضوء فوق البنفسجي حتى 73.5%، ومعامل انكسار 1.49، وقوة ميكانيكية عالية، وصلابة جيدة، وقوة شد 60. ~ 75MPa، قوة التأثير 12 ~ 13kJ/m2، اتجاه قابل للتمدد إنها المادة الأكثر شيوعًا في الوقت الحاضر بسبب مقاومتها للأشعة فوق البنفسجية وأداءها المضاد للشيخوخة والتكلفة المنخفضة.

مادة شفافة غير عضوية

المادة الشفافة غير العضوية هي في الأساس مادة زجاجية، وهي المادة الجديدة الموجهة للضوء التي ظهرت مع الحجم الكبير لتلفزيون LCD وتعرض جودة عالية. كمنتج ناشئ، فإن التركيب الكيميائي الرئيسي لموجه الضوء الزجاجي هو SiO2، مع المكونات المساعدة مثل Al2O3، B2O3، Fe2O3، وأكاسيد الفلزات القلوية، وأكاسيد الفلزات القلوية الأرضية، وما إلى ذلك، والتي يمكن أن تغير أداء العملية الفيزيائية والكيميائية للزجاج. . وفقًا لبراءات الاختراع والأدبيات المنشورة الحالية، فإن الاتجاه الرئيسي للبحث والتطوير لألواح توجيه الضوء الزجاجي للمكونات المساعدة الزجاجية لتنظيم أداء لوحة توجيه الضوء الزجاجي، مثل الخواص الميكانيكية، والثبات الكيميائي، وجودة دليل الضوء، وما إلى ذلك.

مزايا لوحة توجيه الضوء الزجاجي

على الرغم من أن المواد العضوية الشفافة تتمتع بخصائص بصرية ممتازة ومزايا سعرية منخفضة التكلفة، إلا أنها تكون كبيرة الحجم للغاية، وتطبيقات تلفزيون LCD فائقة الرقة، وقوة نظامها الضعيفة، والتشوه الحراري هو العيب الأكبر، في حين أن معامل التمدد الحراري للبلاستيك ، الحجم بسبب التغيرات في درجات الحرارة المحيطة، مما يتطلب من الهيكل وضع فجوة أمان كبيرة جانبًا، لا يفضي إلى تصميم إطار ضيق.

وفي صناعة العرض، أصبح تطوير رقيقة اتجاها لا مفر منه. بالنسبة للشاشتين الرئيسيتين الحاليتين OLED وLCD، نظرًا لأن الأخير يتطلب إضاءة خلفية، فإن سمك شاشة العرض المبارزة كان في وضع غير مؤات. من أجل حل مشكلة سمك شاشة LCD قدر الإمكان، فإن رقة لوحة توجيه الضوء هي المفتاح. ولذلك، أطلقت الشركات المصنعة للركيزة الزجاجية Corning وAsahi Glass، على التوالي، لوحة توجيه زجاجية للضوء، بحيث تصبح شاشات LCD رقيقة، مع سمك دليل الضوء يصل إلى حوالي 1 ~ 2 مم. ومع تزايد دقة تكنولوجيا عملية إنتاج الركيزة الزجاجية، يمكن أن تصل أنحف الركيزة الزجاجية إلى 0.1 مم بينما تتمتع بخصائص ميكانيكية أفضل واستقرار ممتاز للأبعاد. يمكن القول أن تطبيق لوحات توجيه الضوء الزجاجية على شاشات LCD قد جلب حيوية كبيرة.

خاتمة

بالمقارنة مع لوحات توجيه الضوء التقليدية، تتميز ألواح توجيه الضوء الزجاجية بخصائص ميكانيكية ممتازة وهي أفضل بديل للوحات توجيه الضوء التقليدية PMMA، مما يسمح بتصميمات جديدة وأنيقة رفيعة للغاية وخفيفة الوزن وكبيرة الحجم. علاوة على ذلك، نظرًا للمقاومة البيئية العالية للوحة توجيه الضوء الزجاجية وتشوهها البسيط أثناء الاستخدام، فمن الممكن تحقيق "إطار صفري" من خلال تصميم إطار ضيق. ومع ذلك، لا يزال هناك العديد من التحسينات العاجلة على لوحة التوجيه الزجاجية، مثل الخصائص البصرية للزجاج، ومشاكل الإنتاج والمعالجة، التي تحتاج إلى وقت لحلها، في الوقت المناسب، أعتقد أن مزايا لوحة التوجيه الزجاجية يمكن أن تستمر في التحسن يوسع.