شاشة العرض LED صغيرة الحجم ذات النقاط الكمية
تحديات الصمام الثنائي الباعث للضوء الصغير
تبشّر تقنية الصمام الثنائي الباعث للضوء (Micro-LED) بالتفوق على شاشات OLED وشاشات LED-LCD، ولكنها تواجه تحديات رئيسية تحتاج إلى معالجة:
- الكفاءة الحمراء
تنخفض الكفاءة الحمراء بشكل كبير عند تحجيمها إلى أحجام ميكرومترية بسبب فقدان الناقل وإعادة التركيب غير الإشعاعي عند عيوب الجدار الجانبي. وينتج عن ذلك انخفاض السطوع وارتفاع استهلاك الطاقة، مما يعيق اعتمادها. - السطوع والتدرج اللوني
بينما يمكن لمصابيح Micro-LEDs نظريًا تحقيق ذروة سطوع تصل إلى 10000 شمعة في المتر المربع وتغطي 100% من التدرج اللوني Rec-2020، فإن مصابيح LED الحمراء الحالية من AlInGaP تكافح للوصول إلى 1000 شمعة في ظروف العالم الحقيقي، مما يؤدي إلى استهلاك طاقة مرتفع وموثوقية أقل.
شاشات LED ذات النقاط الكمية: إحداث ثورة في تكنولوجيا LED متناهية الصغر
- كفاءة عالية: يحقق نقاء ألوان >بنسبة 99% مع طبقات QD رقيقة للغاية.
- متانة محسّنة: تضمن كثافة تدفق أقل 8 مرات أداءً يدوم طويلاً.
- تبديد حرارة فائق: يتيح الغاليوم النانوي المسامي النانوي >100 واط/م-ك الموصلية الحرارية.
- فعالة من حيث التكلفة: تحويل مصابيح LED الزرقاء ذات الأسعار المعقولة إلى RGB، مما يقلل من تكاليف الإنتاج.
- دقة الألوان: تحكم دقيق في الطول الموجي ± 0.5 نانومتر للحصول على إخراج ألوان متناسق ونابض بالحياة.
ما هي النقاط الكمية؟
النقاط الكمية هي جسيمات صغيرة جداً من صنع الإنسان ذات خصائص خاصة لانبعاث الضوء. وهي صغيرة للغاية، بعرض يتراوح بين 2 إلى 10 نانومتر (أي أصغر بآلاف المرات من حبة الرمل). عندما يصطدم الضوء بنقطة كمية، تتوهج بلون معين. يعتمد اللون على حجمها: النقاط الكبيرة تبعث ضوءاً مائلاً إلى الحمرة،والنقاط الصغيرة تبعث ضوءاً مائلاً إلى الخضرة، وهذه القدرة على إنتاج ألوان دقيقة تجعل النقاط الكمية مثالية لشاشات العرض النابضة بالحياة والدقيقة.
شاشة العرض LED صغيرة الحجم ذات النقاط الكمية
تستخدم شاشة LED الدقيقة ذات النقاط الكمية الدقيقة الحفر الكهروكيميائي لإنشاء طبقة مسامية نانوية داخل مصباح LED من الغاليوم. ثم يتم ملء هذه البنية المسامية بنقاط كمومية (QDs) تنبعث منها ضوء أحمر (R) أو أخضر (G) عند إثارتها بالضوء الأزرق. ونتيجة لذلك، تحقق شاشة العرض وحدات بكسل حمراء وخضراء وزرقاء (R-G-B) قابلة للعنونة داخل شريحة واحدة متجانسة، مما يوفر أداءً محسنًا للألوان.
تتألف شاشات COB LED التقليدية من رقائق حمراء وخضراء وزرقاء، كل منها مصنوع من مواد مختلفة. وعادةً ما تستخدم الرقائق الخضراء والزرقاء نيتريد الغاليوم (GaN)، بينما تُصنع الرقاقة الحمراء من زرنيخيد الغاليوم (GaAs). تؤدي هذه الاختلافات المادية إلى اختلافات في زوايا انبعاث الضوء وحساسية درجة الحرارة وعمليات الإنتاج.
وعلى النقيض من ذلك، تستخدم شاشات LED ذات النقاط الكمية COB الضوء الأزرق لإثارة النقاط الكمية، والتي تنبعث منها بعد ذلك ضوء أحمر. يتم تصنيع رقائق الألوان الثلاثة – الأحمر والأخضر والأزرق – من نيتريد الغاليوم (GaN)، مما يضمن زوايا انبعاث ضوء متناسقة عبر الطيف اللوني بأكمله. بالإضافة إلى ذلك، يُظهر سطوع هذه الرقائق حساسية ضئيلة لتقلبات درجات الحرارة، مما يحسّن اتساق ألوان RGB حتى في ظروف درجات الحرارة المتفاوتة، ويضمن أداء عرض مستقر وعالي الجودة.
شاشة Quantum Dot D COB LED مقابل شاشة COB LED التقليدية
ميزات شاشة LED LED ذات النقاط الكمية COB
لا يوجد نقل للركيزة-تحسين الإنتاجية
تتشارك رقاقات الضوء الأحمر والأزرق والأخضر في نفس الركيزة مما يلغي الحاجة إلى نقل الركيزة. في المقابل، تتطلب رقائق GaAs التقليدية تحويلها إلى ركائز من الياقوت، وهي عملية تؤدي إلى خسارة كبيرة في الإنتاجية وزيادة التكلفة.
تجانس ألوان فائق تحت زاوية رؤية أوسع
توفر شاشة LED ذات النقاط الكمية تحكماً دقيقاً في طولها الموجي، مما يسمح بتوزيع الطول الموجي بشكل استثنائي وضيق للغاية. وهذا يضمن أن اختلاف الطول الموجي داخل الرقاقات وفيما بينها يقتصر على ± 0.5 نانومتر فقط، مما ينتج عنه ألوان متناسقة ونقية للغاية عبر الشاشة.
زاوية عرض أوسع – لا يوجد انحراف لوني
توفر شاشة LED ذات النقاط الكمية أداء عرض متناسق عبر زوايا عرض مختلفة، فباستخدام مواد موحدة للألوان الثلاثة، يكون ناتج الضوء متناسقًا، مما يضمن جودة عرض موحدة من أي زاوية.
عندما تنتقل زاوية الرؤية من 0 درجة (مواجهة للأمام) إلى 85 درجة، ينخفض الانحراف اللوني لشاشات العرض المباشر بتقنية Quantum Dot بمقدار 8 أضعاف مقارنة بالشاشات التقليدية، مع انخفاض الاختلافات في درجة حرارة اللون حتى 12 مرة.
دقة ألوان فائقة عبر اختلاف درجات الحرارة
نظرًا للتحكم الدقيق في الحجم الدقيق للنقاط الكمية، تولد رقائق النقاط الكمية طيفًا ضوئيًا أحمر ضيقًا (2 نانومتر)، مما يضمن اتساقًا استثنائيًا في إخراج الضوء الأحمر. بالمقارنة مع شاشات العرض التقليدية، فإن تقنية Quantum Dot Micro-LED (QD-mLED) أقل حساسية بشكل كبير لتقلبات درجات الحرارة. ونتيجة لذلك، يتم تقليل اختلافات تجانس الألوان الناتجة عن تغيرات درجة الحرارة أثناء بدء التشغيل بنسبة 20% مقارنة بالشاشات التقليدية، مما يحافظ على دقة ألوان فائقة عبر نطاق واسع من درجات الحرارة.
شاشات LED ذات النقاط الكمية الصديقة للبيئة
في شاشات العرض التقليدية، المواد الرئيسية لركيزة الضوء الأحمر هي زرنيخيد الغاليوم (GaAs) والفوسفين، وكلاهما مادة سامة.
في المقابل، تستخدم شاشات LED ذات النقاط الكمية مواد صديقة للبيئة: السيليكون (Si) أو الياقوت لركيزة الضوء الأحمر وغاز الأمونيا (NH₃) لنمو الضوء الأحمر. وهذا يلغي استخدام المواد الضارة مثل الزرنيخ والفوسفين أثناء عملية التصنيع، مما يجعل شاشات Quantum Dot LED خياراً أكثر استدامة بيئياً.
انخفاض تكاليف إمدادات الطاقة
في شاشات العرض بتقنية Quantum Dot Micro-LED (QD-LED)، يتماشى جهد قيادة الضوء الأحمر مع جهد قيادة القناتين الزرقاء والخضراء، مما يلغي الحاجة إلى واجهات الجهد المزدوج المطلوبة عادةً في شاشات العرض المباشر التقليدية. ويؤدي هذا التحسين في التصميم إلى خفض التكاليف الإجمالية لإمداد الطاقة بنسبة 15%.
REC الملون المحسّن REC 2020
أثبتت التجارب أن شاشات Quantum Dot COB LED ذات النقاط الكمية توفر أداءً استثنائيًا في التدرج اللوني وتحقق تغطية بنسبة 80% من مساحة الألوان Rec. 2020. ويضمن ذلك إعادة إنتاج ألوان دقيقة ونابضة بالحياة، مما يعزز تجربة المشاهدة بشكل عام.
مستوى بث واسع النطاق 120 هرتز
بفضل معدل الإطارات الذي يبلغ 120 هرتز والأداء على مستوى البث، تُعد شاشات Quantum Dot LED مثالية لتطبيقات مثل دور السينما والمسارح المنزلية واستوديوهات XR، حيث توفر حركة سلسة وجودة بصرية مذهلة.
اكتشف مستقبل تقنية العرض مع شاشة Quantum Dot Micro-LED ذات النقاط الكمية. اختبر دقة الألوان الفائقة وكفاءة الطاقة والسطوع المذهل. اتصل بنا اليوم لمعرفة المزيد والارتقاء بحلول العرض الخاصة بك!

