شاشة عرض مُعدِّل التداخل

📅 آخر تحديث: ٢ أغسطس ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٢ أغسطس ٢٠٢٦
الموسوعة الحرة

شاشة التعديل التداخلي ( IMOD ، علامة تجارية مسجلة باسم mirasol ) [ 1 ] هي تقنية تُستخدم في شاشات العرض الإلكترونية المرئية ، وتُتيح إنشاء ألوان متنوعة عبر تداخل الضوء المنعكس. يتم اختيار اللون بواسطة مُعدِّل ضوئي مُشغَّل كهربائيًا ، يتألف من تجويف مجهري يُشغَّل ويُطفأ باستخدام دوائر متكاملة مُشغِّلة ، مشابهة لتلك المستخدمة في شاشات الكريستال السائل (LCD). تتضمن شاشة العرض المسطحة العاكسة القائمة على تقنية IMOD مئات الآلاف من عناصر IMOD الفردية، كل منها عبارة عن جهاز قائم على أنظمة الكهروميكانيكية الدقيقة (MEMS).

في إحدى الحالات، تمتص وحدة البكسل الفرعية في شاشة IMOD الضوء الساقط فتظهر سوداء للمشاهد. وفي حالة أخرى، تعكس الضوء عند طول موجي محدد، مستخدمةً تأثير محزز الحيود . [ 2 ] عندما لا تكون قيد الاستخدام، تستهلك شاشة IMOD طاقة ضئيلة للغاية. وعلى عكس شاشات الكريستال السائل التقليدية ذات الإضاءة الخلفية ، فهي واضحة تمامًا في الإضاءة المحيطة الساطعة كضوء الشمس. كانت نماذج IMOD الأولية، حتى منتصف عام 2010، قادرة على بث 15 إطارًا في الثانية ، [ 3 ] وفي نوفمبر 2011، عرضت شركة كوالكوم نموذجًا أوليًا آخر يصل إلى 30 إطارًا في الثانية، وهو مناسب لتشغيل الفيديو. وتتميز ساعة كوالكوم توك الذكية بهذه الشاشة بمعدل 40 إطارًا في الثانية. [ 4 ]

لم تكن شاشات ميراسول قادرة إلا على إنتاج  فيديو بتردد 60 هرتز، لكنها كانت تستنزف البطارية بسرعة. كما أن الأجهزة التي استخدمت هذه الشاشة كانت ألوانها باهتة، لذا لم تحظَ هذه التقنية بدعم واسع النطاق.

مبدأ العمل

تتكون العناصر الأساسية لشاشة العرض القائمة على تقنية IMOD من أجهزة مجهرية تعمل أساسًا كمرايا يمكن تشغيلها أو إيقافها بشكل فردي. يعكس كل عنصر من هذه العناصر طولًا موجيًا واحدًا محددًا من الضوء، مثل لون معين من الأحمر أو الأخضر أو ​​الأزرق، عند تشغيله، ويمتص الضوء (يظهر باللون الأسود) عند إيقافه. [ 2 ] تُنظم العناصر في مصفوفة مستطيلة لإنتاج شاشة العرض.

تُنتج مجموعة من العناصر التي تعكس جميعها نفس اللون عند تشغيلها شاشة أحادية اللون، على سبيل المثال الأسود والأحمر (في هذا المثال، باستخدام عناصر IMOD التي تعكس الضوء الأحمر عند "تشغيلها"). ولأن كل عنصر يعكس كمية معينة من الضوء فقط، فإن تجميع عدة عناصر من نفس اللون معًا كبكسلات فرعية يسمح بمستويات سطوع مختلفة للبكسل بناءً على عدد العناصر العاكسة في وقت معين.

تُنشأ شاشات العرض متعددة الألوان باستخدام وحدات البكسل الفرعية ، حيث صُممت كل وحدة منها لعكس لون مختلف محدد. وتُستخدم عناصر متعددة من كل لون عادةً لتوفير المزيد من تركيبات الألوان القابلة للعرض (عن طريق مزج الألوان المنعكسة) ولتحقيق توازن في السطوع الكلي للبكسل.

نظرًا لأن العناصر لا تستهلك الطاقة إلا للتبديل بين حالتي التشغيل والإيقاف (لا حاجة للطاقة لعكس أو امتصاص الضوء الساقط على الشاشة بمجرد أن يكون العنصر في حالة عكس أو امتصاص)، فإن شاشات IMOD تستهلك طاقة أقل بكثير من الشاشات التي تولد الضوء أو تحتاج إلى طاقة مستمرة للحفاظ على وحدات البكسل في حالة معينة. وباعتبارها شاشات عاكسة، فإنها تتطلب مصدر ضوء خارجي (مثل ضوء النهار أو مصباح) لتكون قابلة للقراءة، تمامًا مثل الورق أو تقنيات الورق الإلكتروني الأخرى .

تفاصيل

تتكون البكسل في شاشة عرض تعتمد على تقنية IMOD من بكسل فرعي واحد أو أكثر، وهي عبارة عن تجاويف تداخلية مجهرية فردية، تشبه في عملها مقاييس التداخل من نوع فابري-بيرو (الإيتالونات). بينما يتكون الإيتالون البسيط من مرآتين نصف فضيتين، تتألف تقنية IMOD من غشاء عاكس يتحرك بالنسبة لمجموعة من الأغشية الرقيقة شبه الشفافة. [ 5 ] بوجود فجوة هوائية داخل هذا التجويف، تتصرف تقنية IMOD كبنية رنانة بصريًا، حيث يتحدد لون الضوء المنعكس بحجم هذه الفجوة. يؤدي تطبيق جهد كهربائي على تقنية IMOD إلى توليد قوى كهروستاتيكية تجعل الغشاء على اتصال بمجموعة الأغشية الرقيقة. عندئذٍ، يتغير سلوك تقنية IMOD إلى سلوك ممتص مستحث. والنتيجة هي امتصاص جميع الضوء الساقط تقريبًا وعدم انعكاس أي ألوان. هذه العملية الثنائية هي أساس استخدام تقنية IMOD في شاشات العرض المسطحة العاكسة. بما أن الشاشة تستخدم الضوء من مصادر محيطة، فإن سطوعها يزداد في البيئات ذات الإضاءة المحيطة العالية (مثل ضوء الشمس). في المقابل، تتأثر شاشة LCD ذات الإضاءة الخلفية سلبًا بالضوء الساقط عليها.

في شاشة عرض نموذج ألوان RGB العملي ، تُبنى بكسل RGB واحد من عدة بكسلات فرعية، لأن سطوع البكسل أحادي اللون لا يُعدّل. تمثل مصفوفة أحادية اللون من البكسلات الفرعية مستويات سطوع مختلفة لكل لون، ولكل بكسل ثلاث مصفوفات من هذا النوع: الأحمر والأخضر والأزرق. [ 6 ]

تطوير

ابتكر مارك دبليو مايلز، [ 2 ] [ 7 ] الباحث في مجال الأنظمة الكهروميكانيكية الدقيقة (MEMS) ومؤسس شركة إيتالون، وأحد مؤسسي شركة إيريدايجم ديسبلاي، تقنية IMOD. [ 7 ] تولت شركة كوالكوم تطوير هذه التقنية بعد استحواذها على إيريدايجم عام 2004، [ 2 ] [ 8 ] ثم أسست شركة كوالكوم لتقنيات الأنظمة الكهروميكانيكية الدقيقة (QMT). [ 9 ] سمحت كوالكوم بتسويق هذه التقنية تحت العلامة التجارية "ميراسول". [ 10 ] تُستخدم هذه التقنية الموفرة للطاقة والمحاكية للأنظمة الحيوية في الأجهزة الإلكترونية المحمولة، مثل قارئات الكتب الإلكترونية والهواتف المحمولة . [ 1 ] [ 11 ]

تشمل الشركات المصنعة للوحات IMOD المستقبلية شركة كوالكوم بالتعاون مع فوكسلينك ، بعد أن أسست مشروعًا مشتركًا مع شركة سولينك (高強光電) في عام 2009 لإنشاء منشأة مخصصة لتصنيع لوحات IMOD. بدأ الإنتاج في يناير 2011، وكانت اللوحات المصنعة مخصصة لأجهزة مثل قارئات الكتب الإلكترونية.

اعتبارًا من عام 2015، أصبح مختبر شاشات IMOD Mirasol في لونغتان، تايوان، والذي كان يُدار سابقًا من قبل شركة كوالكوم، يُدار الآن على ما يبدو من قبل شركة أبل. [ 8 ]

الاستخدامات

أصبحت شاشات IMOD متوفرة الآن في الأسواق التجارية. وتُستخدم شاشات QMT، التي تعتمد على تقنية IMOD، في سماعة الرأس اللاسلكية ستيريو بلوتوث ARWH1 من Acoustic Research، ونظام المراقبة Showcare ( كوريا )، وهاتف Hisense C108، [ 12 ] وتطبيقات MP3 من Freestyle Audio و Skullcandy . وفي سوق الهواتف المحمولة، أعلنت شركتا Inventec وCal-Comp التايوانيتان عن هواتف مزودة بشاشات Mirasol، وتدّعي LG أنها تعمل على تطوير هاتف واحد أو أكثر باستخدام تقنية Mirasol. جميع هذه المنتجات مزودة بشاشات ثنائية اللون (أسود بالإضافة إلى لون آخر). أما ساعة Qualcomm Toq الذكية ، فتستخدم شاشة IMOD متعددة الألوان .

مراجع

  1. 1 2 "نظرة عامة على تقنية المُعدِّل التداخلي (IMOD)" (ملف PDF) . كوالكوم. مايو 2008. مؤرشف من الأصل (ملف PDF) بتاريخ 31 مارس 2016. تم الاطلاع عليه بتاريخ 7 أغسطس 2008 .
  2. 1 2 3 4 واترز، إيثان (12 يونيو 2007). "تصميم المنتجات على طريقة الطبيعة" . سي إن إن موني . شبكة سي إن إن الإخبارية. مؤرشف من الأصل في 30 أغسطس 2016.
  3. ↑ غابرييل (7 يوليو 2010). "كوالكوم ميراسول تطلق قارئها الإلكتروني الملون" . مدونة جيكس هايف .
  4. ↑ سيمونايت، توم (15 نوفمبر 2011). "شاشة قارئ إلكتروني تعرض فيديو ملونًا نابضًا بالحياة" . مراجعة التكنولوجيا . معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا.
  5. ↑ مايلز، م.؛ لارسون، إ.؛ تشوي، س.؛ كوثاري، م.؛ غالي، ب.؛ باتي، ج. (2003)، الورق الرقمي للشاشات العاكسة ، ندوة SID الدولية، بوسطن، ماساتشوستس، ص 209-215 {{citation}}: CS1 maint: موقع الناشر مفقود ( رابط )
  6. ↑ والدروب 2007
  7. 1 2 براءة اختراع أمريكية رقم 5835255 ، مايلز، مارك دبليو، "مصفوفات معدل الطيف المرئي"، نُشرت في 10-11-1998، مُخصصة لشركة إيتالون، المحدودة. 
  8. 1 2 دانيال عيران ديلجر. "استحوذت شركة Apple على معمل عرض IMOD Mirasol التابع لشركة Qualcomm في تايوان" . 2015.
  9. ↑ "موجز تكنولوجي: صفقات: كوالكوم تستحوذ على إيريدايجم" . صحيفة نيويورك تايمز . 10 سبتمبر 2004.
  10. ^ "ميراسول" . كوالكوم. فبراير 2009.
  11. ↑ "تسخير التلألؤ الطبيعي للعروض العاكسة" . إي إي تايمز. 26 يوليو 2009. تم الاطلاع عليه في 5 مايو 2011 .
  12. ↑ هاتف محمول فائق الكفاءة في استهلاك الطاقة سيبدأ شحنه في الصين عام 2008. مؤرشف بتاريخ 15 مايو 2016 في الأرشيف البرتغالي للويب. PRNewswire، برشلونة، إسبانيا، 11 فبراير

فهرس

  • والدروب، م. ميتشل (نوفمبر 2007). "شاشات رائعة". مجلة ساينتفك أمريكان (نسخة مطبوعة). ساينتفك أمريكان، إنك. الصفحات 94-97 . (عنوان فرعي) تقنية جديدة تحاكي الطريقة التي تمنح بها الطبيعة أجنحة الفراشات ألوانًا زاهية، مما يجعل شاشات الهواتف المحمولة واضحة تمامًا، حتى في ضوء الشمس الساطع. 
  • غراهام-رو، دنكان (أكتوبر 2007). "شاشات الورق الإلكتروني تعرض الفيديو". مجلة التكنولوجيا (نسخة مطبوعة). مجلة التكنولوجيا (عنوان فرعي). تستطيع شاشة ورق إلكتروني مبتكرة طورتها شركة كوالكوم عرض صور فيديو عالية الجودة، مما يجعلها أكثر تنوعًا من تقنيات الورق الإلكتروني الأخرى.