لقد تطورت تكنولوجيا الشاشات المرنة من نماذج أولية مفاهيمية إلى تطبيقات رئيسية من خلال اختراقات في المواد العضوية وهندسة ترانزستور الأفلام الرقيقة (TFT). وعلى عكس الشاشات المستندة إلى الزجاج الصلب، تستخدم هذه الشاشات مواد أساسية قابلة للانحناء مثل البولي إيميد وطبقات تغليف متقدمة لتحقيق القابلية للطي مع الحفاظ على المتانة.
لقد أصبح ذلك ممكنًا بفضل تكنولوجيا OLED (الديودات العضوية الباعثة للضوء)، والتي تلغي الحاجة إلى الإضاءة الخلفية، وبدلاً من ذلك تسمح بإصدار البكسلات للضوء مباشرةً، وهو أمر بالغ الأهمية لتصنيع الشاشات المرنة ذات النحافة الفائقة والكفاءة في استخدام الطاقة. وقد أظهر الإطلاق الأولي للهاتف الذكي القابل للطي في عام 2023 ما يمكن أن تحققه شاشات OLED المرنة من تأثير على عوامل تصميم الأجهزة، مما أدى إلى تسجيل معدل نمو سنوي بلغ 34% في شحنات الشاشات القابلة للانحناء بحلول عام 2023 (تقرير ديناميكيات السوق 2025). وبحلول اليوم، تعتمد أكثر من 85% من الشاشات المرنة على مشتقات OLED والمكملات الكمية النقطية لتحقيق نطاق ألوان أوسع.
ثلاث قوى تدفع صناعة الشاشات المرنة، التي تبلغ قيمتها 29.3 مليار دولار، بسرعة نحو تقييم متوقع يبلغ 235.6 مليار دولار بحلول عام 2032:
مع تقليل مصابيح microLED والإلكترونيات المطبوعة لتكاليف الإنتاج بنسبة 40% بحلول عام 2028، يتوقع المحللون أن تهيمن الشاشات المرنة على 55% من سوق الإلكترونيات الاستهلاكية العالمي خلال عقد من الزمان.
يُلغي OLED المرن الحاجة إلى طبقات إضاءة خلفية صلبة، مما يمكّن من إنتاج شاشات فائقة النحافة يمكن ثنيها وطيها. وقد سمح التقدم الأخير في أفلام البولي إيميد للمصنّعين بإنشاء شاشات هواتف قابلة للتدحرج وأجهزة لوحية قابلة للطي. وبحسب بحث حول الإلكترونيات الضوئية من الجيل التالي، فإن هذه الابتكارات تقلل وزن الأجهزة بنسبة 30–40% مقارنة بالشاشات التقليدية.
تعزز AMOLED من تقنية OLED من خلال معدل تحديث أسرع والتحكم الدقيق في البكسل، مما يجعلها مثالية للساعات الذكية والهواتف الذكية عالية الدقة. وتصميمها النشط يقلل الاستهلاك للطاقة بنسبة 15–20% مع الحفاظ على ألوان زاهية في التصاميم المنحنية.
| مميز | شاشة OLED مرنة | شاشة LCD تقليدية |
|---|---|---|
| السمك | <0.3 مم | ≥1.2 مم |
| كفاءة الطاقة | توليد ذاتي للضوء (استخدام أقل) | يعتمد على الإضاءة الخلفية |
| دقة الألوان | تغطية 100% لمدى ألوان DCI-P3 | ~85% DCI-P3 |
| نصف قطر الانحناء | ≤1 مم | غير قابل للانحناء |
أحرزت تطورات في طلاءات البوليمر الهجينة والزجاج فائق الرقة (UTG) حلولاًا للتحديات المبكرة مثل تجعد الشاشة. توفر طبقات UTG بسماكة أقل من 50 ميكرون مقاومة للخدوش مع القدرة على تحمل أكثر من 200,000 طية. وتُعد تقنيات التغليف التي تستخدم الترسيب بطبقة ذرية (ALD) حماية إضافية للوحات OLED من الرطوبة، مما يطيل عمرها الافتراضي ليتجاوز 5 سنوات (تطبيقات بيomedical ناشئة).
تمثل الهواتف الذكية القابلة للطي 62% من شحنات الشاشات المرنة العالمية في عام 2024. تجمع هذه الأجهزة بين المحمولة والتجربة الغامرة للشاشة، وذلك بفضل آليات المفصلات المحسنة وطبقات الزجاج فائقة الرقة. تتحمل النماذج الأحدث أكثر من 300,000 طية - أي زيادة بنسبة 40% عن عام 2021 - وهي أكثر بأسعار ميسرة بنسبة 25% منذ عام 2022.
تتيح الشاشات المرنة واجهات منحنية للساعات الذكية ونظارات الواقع المعزز/الافتراضي. تحتوي الساعات الذكية الآن على شاشات AMOLED محيطة تتميز بمساحة سطحية تزيد بنسبة 30%. وفي مجال الرعاية الصحية، تراقب الشاشات الملتصقة بالجلد العلامات الحيوية بدقة تتناسب مع معايير المستشفيات.
تجمع تلفزيونات OLED القابلة للتدوير بين دقة 4K وأنظمة ميكانيكية تقوم بإرجاع الشاشات إلى قواعد مدمجة. وتشمل الابتكارات الرئيسية ما يلي:
| مميز | بالميزة | التحدي التقني الذي تم معالجته |
|---|---|---|
| حواف رفيعة للغاية | نسبة الشاشة إلى هيكل الجهاز 98% | معايرة دقيقة لميكانيزم التدحرج |
| طبقات مضادة للوهج | وضوح في البيئات المضاءة بشكل ساطع | المرونة دون تشقق |
تقلل لوحات OLED المنحنية في واجهات العرض الرأسية (HUDs) من تشتيت سائق المركبة بنسبة 27% مقارنة بالعدادات التقليدية. تتكامل الشاشات القابلة للانحناء مع تصميمات لوحة القيادة العضوية، وتحل محل الأزرار الميكانيكية بواجهات لمسية قابلة للتكيف.
تظهر أجهزة مراقبة الصحة التي تلتصق بالجلد والمزودة بشاشات OLED قابلة للطي تفضيلًا من المستخدمين بنسبة 92% مقارنة بالبدائل الصلبة. تستخدم المستشفيات شاشات عرض قابلة للطي في أجهزة الموجات فوق الصوتية المحمولة، والمزودة بطلاء مضاد للميكروبات. تُظهر وشوم إلكترونية قابلة للتمدد مستويات الجلوكوز في الوقت الفعلي من خلال مواد متوافقة حيوياً.
تدعم الشاشات القابلة للتمدد باستخدام البوليمرات المرنة الأجهزة الطبية القابلة للارتداء، بينما تقلل العروض المطبوعة من التكاليف من خلال تصنيع يعتمد على التمرير. وتحسّن الابتكارات في النقاط الكمومية والبلافيت من وضوح الألوان.
| ابتكار | تقدم رئيسي في المواد | التأثير |
|---|---|---|
| مطاطي | هجينة السيليكون-البوليمر | تمكّن أجهزة استشعار الصحة المتوافقة مع الجسم |
| قابل لللف | التغليف بطبقات رقيقة | يطيل عمر المنتج |
سوف تُحرّك الأجهزة القابلة للارتداء المتكاملة مع الذكاء الاصطناعي والشاشات القابلة للطي المتصلة بشبكة الإنترنت من النمو، مع اختراق العروض المرنة الزراعات الذكية والأسطح المعمارية.
تتضمن تقنية العرض المرنة استخدام مواد قابلة للانحناء وتصاميم مبتكرة لإنشاء شاشات يمكن طيّها أو لفّها أو ثنيها دون التعرض للتلف، مما يجعلها مثالية للهواتف الذكية والأجهزة القابلة للارتداء والتطبيقات الأخرى.
تتيح تقنية OLED للبكسلات إصدار الضوء مباشرة، مما يلغي الحاجة إلى الإضاءة الخلفية. ويساهم هذا في إنتاج شاشات فائقة النحافة وموفرة للطاقة ويمكن أن تكون مرنة.
تتبني صناعات مثل الإلكترونيات الاستهلاكية والسيارات والرعاية الصحية تقنية الشاشات المرنة لاستخدامها في أجهزة مثل الهواتف الذكية القابلة للطي ولوحات عدادات السيارات وأجهزة مراقبة الصحة القابلة للارتداء.
تُستخدم في الشاشات المرنة مواد مثل البولي إيميد القابلة للانحناء والتقدم في تقنيات التغليف، وغالبًا ما تُدمج مع مشتقات OLED.
تشمل الابتكارات الناشئة الشاشات المرنة القابلة للتمدد واللف والطباعة، وهي مدعومة بالتقدم في علم المواد وتقنيات التصنيع.
EN