شاشة STN

📅 آخر تحديث: ٢٨ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٢٨ يوليو ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 3 صور
الموسوعة الحرة

شاشة STN ( البلورات السائلة فائقة الالتواء ) هي نوع من شاشات الكريستال السائل (LCD). شاشة LCD هي شاشة مسطحة تستخدم البلورات السائلة لتغيير خصائصها عند تعرضها لمجال كهربائي، مما يسمح بإنشاء الصور. يُعرف هذا التغيير بتأثير مجال البلورات السائلة فائقة الالتواء (TN). في السابق، كانت شاشات TN تُلف جزيئات البلورات السائلة بزاوية 90 درجة. أما شاشات STN فقد طورت ذلك من خلال لف جزيئات البلورات السائلة بزاوية أكبر بكثير، تتراوح عادةً بين 180 و270 درجة. يتيح ذلك الحصول على صورة أكثر وضوحًا ومعالجة المصفوفة السلبية ، وهي طريقة أبسط للتحكم في وحدات البكسل في شاشة LCD.

في حين كانت شاشات STN شائعة في العديد من الأجهزة الإلكترونية، فقد تم استبدالها إلى حد كبير بشاشات TFT (ترانزستور الأغشية الرقيقة).

تطوير

شاشة LCD بتقنية STN المبكرة التي صنعتها شركة براون بوفيري عام 1984

في عام 1982، حصل كل من سي إم ووترز وإي بي راينز على براءة اختراع شاشات STN، [ 1 ] وبحلول عام 1984، قام باحثون في شركة براون بوفيري (التي أصبحت لاحقًا شركة ABB ) ببناء أول نموذج أولي لشاشة مصفوفة STN، بدقة 540 × 270 بكسل. [ 2 ] تمثل التحدي الرئيسي في إيجاد طريقة لمعالجة عدد أكبر من البكسلات بكفاءة. لم تكن شاشات TN القياسية مثالية لهذا الغرض بسبب خصائص جهدها. قدمت شاشات STN، بفضل دورانها بزاوية 180-270 درجة، حلاً لهذه المشكلة. يسمح هذا الدوران بتمييز أوضح بين حالتي التشغيل والإيقاف، مما يجعلها مناسبة لمعالجة المصفوفات السلبية مع عدد أكبر من البكسلات. [ 3 ] [ 4 ]

تتمثل الميزة الرئيسية لشاشات STN LCD في انخفاض استهلاكها للطاقة وتكلفتها المعقولة. كما يمكن تصنيعها لتكون عاكسة تمامًا لسهولة القراءة تحت أشعة الشمس. في أواخر ثمانينيات القرن الماضي، استُخدمت هذه الشاشات في أجهزة الكمبيوتر المحمولة والأجهزة الكفية مثل جهاز نينتندو جيم بوي . ورغم أنها لا تزال موجودة في بعض المنتجات الرقمية البسيطة كالآلات الحاسبة، فقد حلت شاشات TFT LCD محلها إلى حد كبير، لما توفره من جودة صورة فائقة وسرعة استجابة أعلى.

المتغيرات

CSTN في هاتف نوكيا 3510i

شبكة الاتصالات المركزية

شاشة CSTN (شاشة بلورية فائقة الالتواء ملونة) هي نوع ملون من شاشات STN، طورتها شركة شارب . تستخدم هذه الشاشة مرشحات حمراء وخضراء وزرقاء لإنتاج صور ملونة. عانت شاشات CSTN الأولى من بعض القيود، مثل بطء زمن الاستجابة وظهور ظلال. إلا أن التطورات الحديثة حسّنت زمن الاستجابة إلى 100  مللي ثانية (وهو أطول من 8  مللي ثانية لشاشات TFT)، ووسّعت زوايا الرؤية إلى 140 درجة، وحسّنت جودة الألوان، مما جعلها خيارًا أكثر تنافسية بنصف تكلفة شاشات TFT تقريبًا. وتوفر تقنية المصفوفة السلبية الأحدث، وهي تقنية العنونة عالية الأداء (HPA)، أداءً أفضل من شاشات CSTN.

شبكة الاتصالات المركزية

CCSTN على آلة حاسبة بيانية Casio CFX-9850GC Plus

شاشة CCSTN (شاشة STN الملونة) هي نوع آخر من شاشات STN الملونة، تستخدم نوعًا من البلورات السائلة التي تستقطب أطوال موجات الضوء المختلفة بشكل متباين، مما يُتيح عرض الألوان دون الحاجة إلى وحدات بكسل فرعية أو مرشحات لونية. ويعود ذلك إلى استخدامها بلورة سائلة حلزونية، مشابهة لتلك المستخدمة في خواتم المزاج ، بدلاً من البلورة المتناظرة التقليدية. وتعمل هذه الشاشة عن طريق ضبط مقدار الاستقطاب، الذي يُتيح، بفضل البلورة الفريدة المستخدمة فيها مقارنةً بشاشات STN التقليدية، تغيير اللون. وتُعرف هذه الظاهرة باسم الانكسار المزدوج . نظريًا، يُمكن ضبطها لأي طول موجي، ولكن معظم الأجهزة كانت تعرض فقط الأحمر والأخضر والأزرق. وقد ساهم استخدامها لخصائص بلورية فريدة بدلاً من المرشحات اللونية في تحسين سطوعها وتباينها مقارنةً بشاشات LCD الملونة الأخرى في ذلك الوقت.

تقنيات STN الأخرى

تم تقديم أنواع أخرى من شاشات STN، في محاولة لتحسين جودة الصورة وأوقات الاستجابة. وتشمل هذه الأنواع ما يلي:

  • STN ذو الطبقة المزدوجة: يستخدم طبقة تعويض إضافية لتوفير صورة أكثر وضوحًا.
  • تقنية DSTN (المسح المزدوج أو المسح المزدوج): تُقسّم الشاشة إلى نصفين، ويتم مسح كل نصف في وقت واحد، مما يُضاعف عدد الخطوط المُحدّثة في الثانية ويُوفّر صورة أكثر وضوحًا. استُخدمت هذه التقنية على نطاق واسع في أجهزة الكمبيوتر المحمولة القديمة.
  • FRSTN (شبكة الاستجابة السريعة)
  • FSTN : (شاشة STN مُعَوَّضة بطبقة رقيقة، أو شاشة STN مُصَنَّعة، أو شاشة STN مُرَشَّحة): تستخدم طبقة رقيقة مُعَوِّضة بين شاشة STN والمستقطب الخلفي لزيادة حدة الصورة وتباينها. استُخدمت في أجهزة الكمبيوتر المحمولة القديمة قبل اعتماد تقنية DSTN.
  • FFSTN (STN معوضة بطبقة مزدوجة)
  • MSTN (شبكة أحادية اللون)

مراجع

  1. ↑ واترز، كولين مارتن؛ راينز، إدوارد بيتر (1982). "أجهزة الكريستال السائل" .
  2. ↑ براءة الاختراع الأوروبية رقم EP 0131216: Amstutz H.، Heimgartner D.، Kaufmann M.، Scheffer TJ، "Flüssigkristallanzeige،" 28 أكتوبر 1987.
  3. ↑ شيفر، تي جيه؛ نيهرينغ، جيه. (15 نوفمبر 1984). "شاشة عرض بلورية سائلة جديدة عالية التعدد". رسائل الفيزياء التطبيقية . 45 (10). منشورات معهد الفيزياء الأمريكي: 1021-1023 . رمز Bibcode : 1984ApPhL..45.1021S . doi : 10.1063/1.95048 . ISSN 0003-6951 . 
  4. ↑ كيلي، ستيفن م. (2000). شاشات العرض المسطحة: مواد عضوية متطورة . الجمعية الملكية للكيمياء. الصفحات 115-117 . ISBN  0-85404-567-8شاشة عرض نيماتية فائقة الالتواء .