تقنية ليزر جديدة تغير مستقبل شاشات العرض

ابتكر باحثون فى شركة "كوهيرينت" فى مدينة جوتنجن الألمانية تقنية ليزر تستخدم فى صناعة شاشات عرض الهواتف الذكية، حيث تمكِّن من معالجة مسطحات واسعة من مادة البولى سيليكون، التى تمثل أساسا لإنتاج شاشات العرض العالية الدقة.

ويتمثل الجهاز بوحدة معالجة ليزر ضخمة تزن نحو خمسة أطنان تسمى "فايبر"، تتكون بشكل رئيسى من أنبوبين ذوى أداء عال، يطلق كل أنبوب منهما شعاعا من الأشعة فوق البنفسجية. وتمكن باحثو الشركة من خلال نظام بصرى مطور حديثا دمج الطاقة الصادرة من الأنبوبين داخل عدسة فى خط واحد، لينتج شعاع ليزر طوله 75 سنتيمترا، يسلط على لوح زجاجى عليه طبقة من السيليكون غير المتبلور، ومن خلال الحرارة المنبعثة تتكون طبقة من البولى سيليكون.

ويوضح مدير التسويق فى "كوهيرينت"، رالف ديلمدال، أن السيليكون يمتص بشدة أشعة الليزر فوق البنفسجية، لكنها مع ذلك لا تتخطى إلى طبقة الزجاج أسفله، مضيفا أن السيليكون غير المتبلور ينصهر فى منطقة التقاء شعاع الليزر مع لوح الزجاج ثم يبرد وتتغير حالته ويبلور لينشأ ما يعرف بالسيليكون المتبلور.

وتتطلب العملية مهارة يدوية فائقة، فطبقة السيليكون غير المتبلور أرق من الشعرة بألفى مرة والشعاع المسلط عليها يرفع درجة حرارتها إلى 1400 درجة مئوية، وعليها أن تذوب بشكل متساوٍ، فإن ضعفت الطاقة التى تصل إلى السيليكون لا يذوب أبدا، وإن زادت فإن طبقة السيليكون تتحلل وتتبخر فى الهواء.

وستتيح التقنية الجديدة لأول مرة تصنيع أمتار مربعة عديدة من طبقات الزجاج مع البولى سيليكون، الذى يعد أساسيا لإنتاج شاشات العرض العالية الدقة، الأمر الذى سيسرُّ شركات إنتاج الهواتف الذكية والحواسيب اللوحية لكونها لا توفر تكاليف التصنيع فحسب، وإنما ستنتج ما يكفى من شاشات العرض العالية الدقة لتغطية الطلب الكبير والمتواصل على الأجهزة الذكية.

وللتوضيح فإن وراء كل بكسل تعرضه شاشة الهاتف الذكى يوجد ترانزيستور صغير يضىء نقطة البكسل تلك، والدقة العالية بالنسبة لشاشة العرض تعنى المزيد من نقاط البكسل، وبالتالى المزيد من الترانستورات الصغيرة التى يجب أن توضع على السطح ذاته.

وتتميز ترانزستورات البولى سيليكون بقابليتها لأن تكون أصغر بكثير من الترانزستورات المصنعة من السيليكون غير المتبلور وغير المرتب.

إضافة لذلك فإنه يمكن للإلكترونات التحرك أكبر بفضل البولى سيليكون المرتب، فهى بفضل حالتها المتبلورة تتمتع بهيكل منتظم تماما مما يقلل من مناطق الخلل بمعدل مائة إلى مائتى مرة، مما يسمح أيضا بتدفق التيار بسهولة أكبر.

ويقول ديلمدال إن التقنية الجديدة تخدم محبى ألعاب الحاسوب لأنها توفر لهم شاشات أسرع، كما تفيد أيضا كبار السن لأنها ستتيح لهم مشاهدة ما تعرضه الشاشة بشكل مريح.

وتوظف الشركة الألمانية -التى تمكنت حتى اللحظة من بيع نحو مائة وحدة من وحدات الليزر- 2500 موظف على مستوى العالم، وهى تخطط لصناعة شاشات ثلاثية الأبعاد، وشاشات تلفاز رقيقة جدا مصنعة بتقنية الصمامات ثنائية العضوية الباعثة للضوء (إل إى دى).