تقنية ليزر ألمانية تغزو عالم شاشات العرض

في شركة كوهيرينت „Coherent“ في مدينة غوتنغن الألمانية توجد وحدة معالجة ليزر ضخمة وزنها حوالي خمسة أطنان تسمى فايبر "Vyper". وأهم مكوناتها أنبوبان ليزر ذات أداء عالٍ جدا. وتطلق كل واحدة منهما شعاعا من الأشعة فوق البنفسجية. وقد استطاع الباحثون في شركة كوهيرينت من خلال نظام بصري مطور حديثا دمجَ الطاقة الصادرة من الأنوببين داخل عدسة في خط واحد. وهكذا ينشأ شعاع ليزر طوله 75 سنتيمترا، يسلط على لوح زجاجي عليه طبقة من السيليكون غير المتبلور، ومن خلال الحرارة المنبعثة تتكون طبقة من البولي سيليكون.

ويؤكدرالف ديلمدال مدير التسويق في شركة كوهيرينت على ميزة معالجة لوحات الزجاج بالليزر ويقول "أشعة الليزر فوق البنفسجية يمتصها السيليكون بشدة، لكنها (الأشعة) لا تتخطى إلى طبقة الزجاج أسفل السيليكون." وحسب ديلمدال فإن السيليكون غير المتبلور ينصهر في منطقة التقاء شعاع الليزر مع لوح الزجاج. ثم يبرد السيليكون وتتغير حالته ويتبلور ومن هنا ينشأ ما يعرف بالسيليكون المتبلور.

هذه العملية تستلزم دقة ومهارة يدوية، فشعاع الليزر يرفع درجة حرارة طبقة السيليكون غير المتبلور إلى 1400 درجة مئوية. وهذه الطبقة رقيقة جدا، أرق من الشعرة بألفي مرة وعليها أن تذوب بشكل متساوٍ. فإن ضعفت الطاقة التي تصل إلى السيليكون لا يذوب السيليكون أبدا، وإن زادت فإن طبقة السيليكون تتحلل وتتبخر في الهواء.

بدون البولي سيليكون لا وجود لشاشات عالية الدقة

وبفضل تكنولوجيا الليزر القادمة من غوتنغن الألمانية يمكن، ولأول مرة، تصنيع أمتار مربعة عديدة من طبقات الزجاج مع البولي سيليكون، الذي يعد أساسيا لإنتاج شاشات العرض عالية الدقة. وهذه نعمة بالنسبة للشركات التي تنتج الهواتف الذكية وأجهزة الكمبيوتر اللوحي، لكونها لا توفر تكاليف التصنيع فحسب، وإنما ستنتج ما يكفي من شاشات العرض العالية الدقة لتغطية الطلب الكبير والمتواصل على الهواتف الذكية. ومن المتوقع في غضون أربع سنوات، أن يصبح عدد من لديهم هواتف ذكية إلى نحو 1.7 مليار شخص في العالم، أي ضعف العدد الحالي.

جهاز الآيفون الحالي الذي يستخدمه ديلمدال يوجد به أيضا بولي سيليكون. ووراء كل نقطة بكسل تعرضها شاشة الآيفون يوجد مفتاح، أو ما يسمى بترانزيستور صغير، يضيء نقطة بكسل. والدقة العالية بالنسبة لشاشة العرض تعنى المزيد والمزيد من نقاط بكسل، وبالتالي المزيد من الترانزستورات الصغيرة التي يجب أن توضع على نفس السطح. ترانزستورات البولي سيليكون قابلة لأن تكون أصغر وأصغر من كثير من الترانزستورات المصنعة من السيليكون غير المتبلور وغير المرتب. إضافة إلى أن الإلكترونات يمكنها التحرك بسرعة أكبر بفضل البولي سيليكون المرتب.

وكأنه سباق سيارات

ويقارن ديلمدال بين السيليكون غير المتبلور والبولي سيليكون بسيارات السباق: فـ"عندما تسير سيارة إطاراتها عريضة على طريق حصى، فإن هذا ليس سيئا لأن الإطارات لا تتأثر بعدم انتظام أرضية الطريق، أما عندما تكون الإطارات رفيعة وأقود السيارة على الحصى فإن السير يتوقف لأن الإطارات ستتأثر بفعل عدم انتظام الطريق". وبفضل حالتها المتبلورة تتمتع مادة البولي سيليكون بهيكل منتظم تماما. وهذا يقلل من مناطق الخلل بمعدل مائة إلى مائتي مرة، ما يسمح أيضا لتدفق التيار بسهولة أكبر.

ويبذل العمال في غوتنغن كل ما يمكن لإنتاج سليم لمادة البولي سيليكون؛ فالزبائن من صناع شاشات العرض الآسيويين -بلا استثناء- ينتظرون أفضل مستويات الجودة. وباع الباحثون في غونتنغن حتى اللحظة حوالي 100 وحدة من وحدات الليزر. ويقول ديلمدال: "التقنية الجديدة تخدم محبي ألعاب الكمبيوتر لأنها توفر لهم شاشات أسرع، كما أنها في صالح كبار السن لأنهم سيتمكنون من مشاهدة ما تعرضه الشاشة بشكل مريح".#b#

أكبر، وأسرع وأفضل

وتوضف الشركة حاليا 2500 موظف على مستوى العالم،. ومن مخططاتها المستقبلية صناعة شاشات ثلاثية الأبعاد. ويزداد الاهتمام أيضا بإنتاج تلفزيونات بشاشة رقيقة جدا مصنوعة من صمامات ثنائية عضوية باعثة للضوء أو ما تسمى بمصابيح ليد (LED).

وبإمكان تقنية الليرز شديدة التطور التي ابتكرتها شركة كوهيرينت في غوتنغن معالجة ألواح زجاج بمساحة تصل إلى خمسة أمتار مربعة. رغم ذلك، يكرس عمال الشركة جهودهم لتصبح قوة الليزر المستخدم في معالجة شاشات العرض ثلاثة أضعاف ما هي عليه الآن.