انقلاب تکنولوژیک لمسی یکپارچه برای صفحه LCD TFT

I. تجزیه و تحلیل فنی: ادغام عمیق لمس و نمایش

1.1 اصل فنی و ساختار اصلی

هسته ی In-Cell TFT LCD (In-Cell Thin Film Transistor Liquid Crystal Display) در ادغام مستقیم سنسور لمسی در لایه ی کریستال مایع صفحه نمایش است.به جای استفاده از لایه لمسی خارجی سنتیاصول کار آن بر اساس ترکیب تکنولوژی راننده TFT و الکترود های لمسی است: در بستر TFT، خطوط حسگر لمسی از طریق فرآیند فوتولیتوگرافی شکل می گیرند.به اشتراک گذاشتن همان بستر با ماتریس پیکسل نمایشوقتی کاربر به صفحه لمس می کند، الکترود های لمسی تغییر ظرفیت را تشخیص می دهند.و تراشه TDDI (همگام سازی راننده لمس و نمایش) پردازش همزمان سیگنال های لمسی و سیگنال های نمایش را درک می کند.

1.2 تفاوت های فنی با تماس در سلول و تماس خارجی

• در سلول: لایه لمسی در خارج از شیشه CF صفحه نمایش قرار دارد. به یک تراشه راننده لمسی اضافی نیاز دارد و ضخامت آن کمی بالاتر از In-Cell است.
• لمس خارجی: به عنوان مثال، در ساختار GFF (گلاس + فیلم + شیشه) ، لایه های متعدد و ضخامت زیادی وجود دارد، که منجر به سرعت واکنش لمس نسبتا آهسته می شود.
• داخل سلول: لایه لمسی و لایه نمایش به شدت ادغام شده اند. ضخامت می تواند بیش از 30٪ کاهش یابد که منعکس کننده نور را کاهش می دهد و نسبت صفحه به بدن را افزایش می دهد.

مزایای اصلی: نازک و سبک، کارایی بالا و ارتقاء تجربه

2.1 طراحی نازک و سبک

• وضوح بالا و زاویه دید گسترده: با ترکیب فن آوری های پیشرفته مانند IPS (In - Plane Switching) و LTPS (Low - Temperature Poly - Silicon) ، صفحه نمایش های درون سلول یک جهش کیفی در عملکرد نمایش را به دست آورده اند.به راحتی می تواند به وضوح بیش از 2K برسد، که جزئیات بسیار ظریف صفحه نمایش را به کاربران ارائه می دهد. چه هر فریمی از یک فیلم با وضوح بالا باشد یا یک صحنه پیچیده در یک بازی، می تواند با وضوح فوق العاده بالا نمایش داده شود.زاويه ديد آن مي تواند به 178 درجه برسداین بدان معنی است که هنگام مشاهده صفحه نمایش از تقریباً هر زاویه ای، کاربران می توانند تقریباً همان اثر بصری را که از جلو مشاهده می شود بدست آورند.کاهش رنگ نیز به طور قابل توجهی افزایش یافته است 15٪، رنگ های ارائه شده در صفحه را زنده تر و واقع بینانه تر می کند، نزدیک به رنگ هایی که توسط چشم انسان در دنیای واقعی دیده می شود.
• بازتاب کم و کنتراست بالا: ساختار یکپارچه صفحه نمایش در سلول به طور موثر منعکس کننده بین لایه را کاهش می دهد.ما اغلب با وضعیتی روبرو می شویم که منعکس کننده صفحه نمایش باعث می شود محتوای آن را ببینیدتکنولوژی In-Cell این مشکل را به شدت بهبود بخشیده است. وقتی صفحه خاموش است، تاریک تر به نظر می رسد، و یک کنتراست تند با تصویر روی صفحه ایجاد می کند.اجازه می دهد نسبت کنتراست به بیش از 1500 برسد:1این نه تنها لایه بندی و سه بعدی بودن تصویر را افزایش می دهد بلکه به کاربران اجازه می دهد محتوای صفحه را در محیط های قوی نور به وضوح ببینند.در معرض نور مستقیم خورشید در فضای باز، صفحه نمایش تلفن همراه هنوز هم می تواند اطلاعات ناوبری را به وضوح نشان دهد.

2.3 بهبود تجربه لمس

• سرعت پاسخ: نرخ نمونه گیری لمسی از صفحه نمایش های درون سلول می تواند به 240 هرتز برسد، که 30 درصد سریعتر از لمسی خارجی سنتی است.این به این معنی است که عملیات لمسی کاربران می تواند سریعتر و دقیق تر پاسخ داده شودهنگام بازی کردن، هنگام حرکت در سرعت بالا یا انجام عملیات چند انگشت، صفحه نمایش می تواند حرکات انگشت را در زمان واقعی بدون تاخیر یا卡顿 پدیده. این یک تجربه بازی روان تر را برای بازیکنان به ارمغان می آورد. در عملیات روزانه، مانند تغییر سریع برنامه ها یا بزرگ کردن تصاویر، کاربران همچنین می توانند پاسخ لمس حساس تر را احساس کنند.

• قابلیت اطمینان: از آنجا که لایه لمسی در صفحه نمایش جاسازی شده است، خطر آسیب فیزیکی ناشی از برخورد خارجی، اصطکاک و غیره کاهش می یابد.حتی اگر سطح صفحه نمایش به اندازه ای خراش یا ضربه خورده باشد، عملکرد لمسی هنوز هم می تواند به طور عادی کار کند. علاوه بر این، صفحه نمایش های درون سلول با درجه IP67 ضد آب می توانند به نفوذ مایع مقاومت کنند. حتی اگر تلفن همراه به طور تصادفی به آب سقوط کند،در طول زمان و عمق مشخص شده، عملکردهای لمسی و نمایش صفحه نمایش تحت تاثیر قرار نمی گیرد، که دوام و قابلیت اطمینان دستگاه را به شدت بهبود می بخشد.

III. زمینه های کاربرد: از الکترونیک مصرفی تا کنترل صنعتی

3.1 انقلاب صفحه نمایش داخل ماشین

• گرایش های صفحه بزرگ و چند صفحه: با توسعه سریع هوش و اتصال خودرو، سیستم نمایش خودرو در حال تغییر عمیق است.که در میان آن روند صفحه بزرگ و چند صفحه به طور فزاینده ای قابل توجه است.تکنولوژی LCD TFT در سلول، با مزایایی که دارای آن نازک، سبک و بسیار یکپارچه است، به یک پشتیبانی فنی مهم در زمینه نمایش در ماشین تبدیل شده است.از نظر برنامه هاي صفحه بزرگ، فناوری سلول می تواند به خوبی با صفحه کنترل مرکزی 12.3 اینچ یا بزرگتر سازگار شود. در برخی از مدل های پیشرفته، صفحه نمایش های بزرگتر نیز استفاده شده است. به عنوان مثال،هیپر اسکرین مرسدس بنز اندازه 56 اینچی داره. سه صفحه نمایش به طور یکپارچه ادغام شده اند، که کل کنسول مرکزی را پوشش می دهند، تجربه بصری شوکه کننده ای را برای رانندگان و مسافران به ارمغان می آورند. با تکنولوژی In-Cell،ضخامت اين صفحه ي بزرگ فقط 6 ميلي مترهاین طراحی صفحه نمایش بزرگ نه تنها فضای نمایش گسترده تری را فراهم می کند،اجازه می دهد تا اطلاعات مختلف خودرو مانند ناوبری، وضعیت وسیله نقلیه و محتوای چند رسانه ای برای ارائه به کاربران به وضوح و بصری تر، اما همچنین می تواند پردازش چند وظیفه را از طریق نمایش صفحه تقسیم شده و سایر توابع به دست آورد،بهبود راحتی و ایمنی رانندگی.
• مقاومت در برابر دخالت محیط زیست: خودروها در حین رانندگی با شرایط محیطی پیچیده ای مانند دمای بالا، دمای پایین و نور قوی مواجه می شوند.که الزامات فوق العاده بالایی برای عملکرد صفحه نمایش داخل ماشین دارند.تکنولوژی LCD TFT در سلول دارای ویژگی های بسیار خوبی در درجه حرارت وسیع است و می تواند در محیط های درجه حرارت شدید از -40 درجه سانتیگراد تا 85 درجه سانتیگراد کار کند.چه در منطقه سرد قطب شمال و چه در بیابان گرم، صفحه نمایش خودرو می تواند به طور عادی بدون مشکلاتی مانند نمایش غیر طبیعی یا نقص لمسی ناشی از مشکلات دمایی نمایش داده شود.برای مقابله با محیط های روشن مانند نور مستقیم خورشیدصفحه نمایش های درون سلول همچنین از تکنولوژی پیشرفته ضد درخشش استفاده می کنند. این پوشش می تواند به طور موثر بازتاب صفحه نمایش را کاهش دهد. حتی در نور خورشید قوی،رانندگان می توانند محتوای صفحه را به وضوح ببینند، جلوگیری از تداخل بینایی ناشی از انعکاس و به طور قابل توجهی بهبود ایمنی رانندگی.

3.2 تلفن های هوشمند و تبلت

• استاندارد برای مدل های پرچمدار: در بازار گوشی های هوشمند، فناوری LCD TFT In-Cell مدت ها است که یک استاندارد برای مدل های پرچمدار بوده است.به دست آوردن یک طراحی با bezels بسیار باریک و یک نسبت صفحه نمایش به بدن بالا، منجر به روند توسعه فناوری صفحه نمایش تلفن های هوشمند می شود. محور صفحه نمایش آیفون X تنها 1.61 میلی متر است و نسبت صفحه نمایش به بدن به 81.1٪ می رسد.این اجازه می دهد تا تلفن برای داشتن یک اندازه صفحه نمایش بزرگتر در حالی که حفظ یک بدن جمع و جوراین سری از گوشی های سامسونگ از تکنولوژی In-Cell نیز استفاده می کند و به طور مداوم عملکرد صفحه نمایش را بهینه می کند.صفحه نمایش آن دارای وضوح 2K و نرخ تجدید 120 هرتز بالا استدر عین حال، با استفاده از تکنولوژی In-Cell، یک طراحی نازک و سبک به دست می آید. ضخامت بدن تنها 7.9 میلی متر است و وزن 169g است. در حالی که اثرات نمایش عالی را تضمین می کند،همچنین در نظر گرفتن گرفت و قابل حمل تلفن. 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.
• کاربردها در تبلت های آموزشی: در زمینه آموزش، با توسعه سریع آموزش آنلاین، تقاضا برای تبلت به عنوان ابزار یادگیری در حال افزایش است.با عملکرد دقیق لمس و جلوه های عالی نمایشدر طول شیوع بیماری، مدارس در سراسر جهان به آموزش آنلاین روی آوردند و تقاضا برای تبلت های لمسی In-Cell افزایش یافت.طبق آمار، قرص های لمسی در سلول 42 درصد از محموله های جهانی را در طول شیوع بیماری تشکیل می دهند. این قرص ها از عملکرد خودکار فعال پشتیبانی می کنند، با دقت نوشتن تا 0.1 میلی متر،که می تواند نیازهای مختلف یادگیری دانش آموزان را برآورده کندبرای مثال سری MatePad Pro هواوی از صفحه نمایش In-Cell استفاده می کند. در ترکیب با قلم قلم M، تجربه نوشتن کم تاخیر را به دست می آورد.,و تسلط نوشتن مشابهی با کاغذ است. دانش آموزان می توانند یادداشت کنند، مشکلات را حل کنند، و نقشه های ذهنی را روی تبلت بکشند، که باعث افزایش کارایی یادگیری می شود.ویژگی های رزولوشن بالا و زاویه دید وسیع صفحه نمایش در سلول همچنین دانش آموزان را قادر می سازد تا در هنگام مشاهده صفحه نمایش از زاویه های مختلف، اثرات بصری روشن و سازگار به دست آورند.، محافظت از بینایی دانش آموزان.

3تجهیزات صنعتی و پزشکی

• ارتقاء تعامل انسان - ماشین: در زمینه کنترل صنعتی، درجه هوش و اتوماسیون تجهیزات به طور مداوم در حال افزایش است.و الزامات برای رابط های تعامل انسان و ماشین نیز بالاتر و بالاتر می شوندصفحه نمایش های LCD TFT در سلول با پاسخ سریع لمس و قابلیت اطمینان بالا تجربه تعامل جدیدی را به ترمینال های کنترل صنعتی می رسانند.اپراتورها باید پارامترهای پیچیده مختلف را در زمان واقعی نظارت کنند و تجهیزات را به دقت کنترل کنند.زمان پاسخ لمسی صفحه نمایش های درون سلول می تواند کمتر از 10ms باشد که می تواند به سرعت و به دقت اقدامات لمسی اپراتورها را ضبط کند و کنترل فوری تجهیزات را به دست آورد.برای مثال، در پنل کنترل یک کارخانه خودکار، از طریق صفحه نمایش In-Cell، اپراتورها می توانند به راحتی از صفحه نمایش های مختلف نظارت، تنظیم پارامترهای عملیاتی تجهیزات،و انجام عملیات مانند راه اندازی و متوقف کردن تجهیزاتدر عین حال، قابلیت اطمینان بالا از صفحه نمایش در سلول نیز تضمین می کند عملکرد پایدار در محیط های صنعتی در دراز مدت،کاهش وقفه های تولید ناشی از خرابی صفحه نمایش و بهبود بهره وری تولید.
• صفحه نمایش تصویر پزشکی: در زمینه تجهیزات پزشکی، تکنولوژی LCD TFT در سلول نیز نقش مهمی دارد، به ویژه در نمایش تصاویر پزشکی.صفحه نمایش های 6 اینچی در سلول به طور گسترده ای استفاده می شودآنها می توانند نمایشگر تصویر با وضوح بالا را ارائه دهند، از استاندارد DICOM (تصاویر دیجیتال و ارتباطات در پزشکی) پشتیبانی می کنند و عمق رنگی 10 بیتی دارند.که می تواند ساختار بافت داخلی و شرایط بیماری زا بدن انسان را به دقت نشان دهد.هنگامی که پزشکان معاینه های سونوگرافی انجام می دهند، می توانند شکل، اندازه، موقعیت و اطلاعات دیگر اندام ها را از طریق صفحه نمایش درون سلول به وضوح مشاهده کنند، که به پزشکان کمک می کند تا تشخیص دقیق دهند.علاوه بر این، طراحی نازک و سبک صفحه نمایش در سلول همچنین تجهیزات پزشکی را قابل حمل تر می کند و استفاده از آنها را در سناریوهای مختلف پزشکی تسهیل می کند.برخی از دستگاه های تشخیصی فوق صوتی قابل حمل از صفحه نمایش در سلول استفاده می کنند، به پزشکان اجازه می دهد تا در هر زمان و هر جایی برای بیماران معاینات انجام دهند و دسترسی به خدمات پزشکی را بهبود بخشند.

نتیجه گیری: آینده لمس - صفحه نمایش در اینجاست

LCD TFT In-Cell از طریق نوآوری های تکنولوژیکی اکوسیستم صنعت صفحه نمایش را بازسازی کرده است.و ویژگی های هوشمند در حال هدایت تحول دیجیتال زمینه هایی مانند خودرو هستند.با ادغام هوش مصنوعی، فن آوری انعطاف پذیر و مواد پایدار،در سلول از "همگام سازی عملکرد" به "ارتقاء تجربه" تغییر خواهد کرد و رابط نهایی برای تعامل انسان و ماشین خواهد شدبرای متخصصین صنعت، سرمایه گذاری مداوم در تحقیق و توسعه، بهینه سازی زنجیره تامین و پذیرش برنامه های نوظهور کلید تسخیر بازار خواهد بود.در آينده، ما ممکن است شاهد پیشرفت های مخرب از تکنولوژی In-Cell در زمینه هایی مانند metaverse و رانندگی هوشمند باشیم.