2026/07/21
وبصفتي شخصاً عمل على مشاريع شاشات العرض الخاصة بالسيارات لمدة خمس سنوات، وتعاونت مع مورِّدين من المستوى الأول ومصنّعين أصليين للمعدات (OEMs) في الصين وأوروبا وجنوب شرق آسيا، فقد شهدتُ التحوّل الذي طرأ على واجهات السيارات من العدادات التناظرية إلى قيادات رقمية بالكامل. وتتمحور هذه الثورة حول شاشة العرض الإل سي دي. ووفقاً لشركة «ستراتيجي أناليتكس» (Strategy Analytics)، فإن سوق شاشات العرض الخاصة بالسيارات سيصل إلى 24.5 مليار دولار أمريكي بحلول عام 2028، بينما ستسيطر تكنولوجيا شاشات العرض الإل سي دي على أكثر من ٨٥٪ من حصة السوق. وهذه الهيمنة ليست أمراً عرضياً. فشاشة العرض الإل سي دي تقدّم مزيجاً فريداً من السطوع والموثوقية والفعالية من حيث التكلفة والمرونة في التخصيص، وهي مزايا لا تستطيع أي تكنولوجيا منافسة أن تُنافسها على نطاق صناعة السيارات. ويبحث هذا المقال في الأسباب التي جعلت شاشة العرض الإل سي دي ضرورية لا غنى عنها في الأنظمة automobile الحديثة.
في عام ٢٠٢٣، قمتُ بإدارة مراجعة مواصفات الشاشة لشركة صينية مصنِّعة للسيارات الكهربائية كانت تنتقل من وحدات العرض الهجينة (عدادات تناظرية بالإضافة إلى شاشة LCD صغيرة) إلى وحدات عرض رقمية بالكامل بحجم ١٢,٣ بوصة. ونظر فريق الهندسة في البداية إلى استخدام تقنية OLED نظراً لمزاياها المتفوقة في التباين، لكنه اختار في النهاية شاشة LCD بعد تحليل إجمالي تكلفة الملكية. وكانت تكلفة خيار OLED أعلى بنسبة ٣,٢ مرة لكل وحدة، كما كانت تنطوي على خطر ظهور آثار حرق (Burn-in) على العناصر الثابتة في واجهة المستخدم مثل عداد السرعة. أما شاشة LCD المختارة، وهي لوحة IPS مقاس ١٢,٣ بوصة وبسطوع ١٠٠٠ نيت ونسبة تباين ١٠٠٠:١، فقد قدَّمت أداءً ممتازاً في القراءة تحت أشعة الشمس وبتكلفة تساوي ثلث تكلفة شاشة OLED. وقد شحنت الشركة منذ ذلك الحين أكثر من ٢٠٠٠٠٠ مركبة مزودة بهذه التكوينات من شاشات LCD، دون أي مطالبات ضمان مرتبطة بالشاشة.
وكان هناك مشروع آخر يشمل أسطولًا من المركبات التجارية، حيث كان يلزم أن تتحمل شاشة العرض الكريستالية السائلة (LCD) الموجودة في شاشة المعلومات المركزية درجات حرارة مقصورة تتراوح بين ٣٠- درجة مئوية في فصل الشتاء و٧٥ درجة مئوية في فصل الصيف. ولذلك حددنا شاشة عرض كريستالية سائلة (LCD) من الدرجة المستخدمة في السيارات، مزودة بتقنية بلورات سائلة واسعة النطاق لدرجات الحرارة ولوحة داعمة لإدارة الحرارة. وبعد مرور ١٨ شهرًا على نشر الأسطول في شمال الصين والشرق الأوسط، بلغ معدل فشل شاشات العرض الكريستالية السائلة (LCD) ٠,٠٣٪، أي أقل بكثير من معيار الصناعة البالغ ٠,٥٪ الخاص بشاشات العرض المستخدمة في السيارات.
يُعزى هيمنة شاشات العرض LCD في قطاع السيارات إلى عدة مزايا تقنية. السطوع: تحقق وحدات شاشات العرض LCD المستخدمة في السيارات سطوعًا يتراوح بين ٨٠٠ و١٥٠٠ نيت، مما يضمن قابلية القراءة تحت أشعة الشمس المباشرة عبر انعكاسات الزجاج الأمامي. وتتحقق هذه الدرجة من السطوع في شاشات العرض LCD باستخدام إضاءة خلفية LED عالية القدرة وأفلام تحسين بصري (BEF، DBEF) تقوم بإعادة تدوير الضوء المستقطب. العمر الافتراضي: تم تحديد عمر شاشة العرض LCD المستخدمة في السيارات بـ ١٠٠٠٠ ساعة عمل أو أكثر عند درجة حرارة ٨٥ درجة مئوية، وهو ما يتوافق مع العمر الافتراضي النموذجي للمركبة. التكلفة: يستفيد تصنيع شاشات العرض LCD من اقتصاديات الحجم الهائلة، حيث تبلغ تكلفة الألواح المصنعة للاستخدام في السيارات أقل بنسبة ٤٠–٦٠٪ مقارنةً بالألواح المكافئة من نوع OLED. التخصيص: يمكن قص شاشة العرض LCD لتتناسب مع أي حجم أو نسبة عرض تقريبًا، مما يتيح تصميم شاشات سيارات منحنية أو فائقة الاتساع أو ذات أشكال حرة.
1. شاشات العرض الرقمية للعدادات: أصبحت شاشة العرض LCD بحجم 12.3 بوصة المعيار الصناعي القياسي لوحات العدادات الرقمية، لتحل محل العدادات الميكانيكية بشاشات قابلة لإعادة التهيئة تعرض السرعة وخرائط الملاحة ومعلومات أنظمة مساعدة السائق.
2. شاشات الترفيه المركزية: تتراوح أحجام هذه الوحدات الشاشية LCD بين 8 و17 بوصة، وتُشكّل الواجهة الأساسية لأنظمة الملاحة والوسائط والتحكم في مناخ المقصورة وإعدادات المركبة. وتعتمد التصاميم الرأسية والأفقية والطافية جميعها على تكنولوجيا شاشات العرض LCD.
3. شاشات الترفيه الخلفية: توفر شاشتان LCD مثبتتان في مساند الرأس للمقاعد الخلفية محتوىً بثّيًا للركاب. وتتراوح أبعاد هذه الوحدات الشاشية LCD عادةً بين 8 و10.1 بوصة مع زوايا رؤية واسعة.
4. عرض رأس الصعود (HUD): وعلى الرغم من أن بعض أنظمة HUD تستخدم إسقاط DLP أو الليزر، فإن العديد من أنظمة HUD المستخدمة في السيارات تعتمد على شاشة عرض LCD عالية السطوع كمصدر للصورة، لعرض بيانات القيادة على الزجاج الأمامي.
٥. شاشات استبدال المرآة الجانبية: تُستعاض عن المرايا الجانبية بتقنية نظام مراقبة الكاميرات (CMS)، التي تستخدم كاميرات ولوحات عرض إل سي دي داخل المقصورة لتحسين الديناميكا الهوائية ووضوح الرؤية. ويكتسب تطبيق شاشات العرض الإل سي دي هذه موافقات تنظيمية متزايدة في أسواق عديدة.
تتجاوز متطلبات موثوقية شاشات العرض السائلة (LCD) المستخدمة في المركبات المتطلبات القياسية للأجهزة الإلكترونية الاستهلاكية بشكل كبير. ويجب أن تجتاز شاشة العرض السائلة المستخدمة في المركبات اختبار الصدمة الحرارية وفق المعيار IEC 60068-2-14، الذي يشمل دورات تناوب بين درجتي حرارة -٤٠ و+٨٥ مئوية. كما يُطبَّق عليها اختبار الاهتزاز وفق المعيار ISO 16750-3، والذي يستخدم ملفات اهتزاز عشوائية تحاكي ظروف الطرق التي تمرّ بها المركبة. ويجب أن تتحمل شاشة العرض السائلة اختبار الرطوبة عند درجة حرارة ٨٥ مئوية ورطوبة نسبية ٨٥٪ لمدة ١٠٠٠ ساعة وفق المعيار IEC 60068-2-78. أما مقاومة التفريغ الكهروستاتيكي (ESD) وفق المعيار IEC 61000-4-2 فتتطلب القدرة على التحمل أمام تفريغ جوي بجهد ١٥ كيلوفولت. ويجب أن تبقى الأداء البصري ثابتًا عبر مدى درجات الحرارة الكامل المخصص للمركبات، مع انحراف لا يتجاوز ١٥٪ في السطوع مقارنةً بالقيمة المرجعية عند ٢٥ درجة مئوية. وتضمن هذه المتطلبات أن تحافظ شاشة العرض السائلة على سلامتها الوظيفية والبصرية طوال عمر الخدمة المقدر للمركبة، والممتد من ١٠ إلى ١٥ سنة.
تُعَدُّ شهادة IATF 16949 المعيار الذهبي لتصنيع شاشات العرض السائلة (LCD) للسيارات. ويشترط هذا نظام إدارة الجودة، الذي وضعته «القوة العاملة الدولية المعنية بالصناعة automobile» (IATF)، ضوابط صارمة للعمليات، وإدارة المخاطر (تحليل الأعطال وتأثيراتها FMEA)، والقدرة على تتبع المكونات طوال سلسلة التوريد. ولا يمكن لمورد شاشات العرض السائلة (LCD) الذي لا يمتلك شهادة IATF 16949 الدخول إلى معظم سلاسل توريد المورِّدين من المستوى الأول في قطاع السيارات. وتشمل المعايير الإضافية: AEC-Q100 لمُتحكِّمات شاشات العرض السائلة المتكاملة (ICs)، وLV 214 لتجميعات الكابلات، ومواصفات شاشات العرض الخاصة بكل مصنِّع أصلي للمعدات (OEM) (مثل VW 80000 وGMW 3172). وتضمن هذه المعايير مجتمعةً أن تفي كل شاشة عرض سائلة (LCD) تُركَّب في مركبةٍ بأعلى معايير الجودة والسلامة.
يتطلب شراء شاشات العرض الكريستالية السائلة (LCD) للسيارات إجراء فحص دقيق لسلسلة التوريد يتجاوز ما هو معمول به في إلكترونيات المستهلك. تحقق من قابلية تتبع عملية الإنتاج لدى المورد: يجب أن تكون كل شاشة عرض كريستالية سائلة قابلة للتتبع بدءًا من المواد الخام وصولًا إلى الوحدة النهائية عبر سجلات نظام إدارة التصنيع (MES). وتأكد من نموذج حجز الطاقة الإنتاجية لدى المورد: فمشاريع السيارات تتطلب تخصيص طاقة إنتاجية مضمونة على مدى دورات حياة البرامج التي تمتد لعدة سنوات. ويجب أن يحتفظ المورد بوثائق عملية اعتماد الأجزاء الإنتاجية (PPAP) لكل نوع من أنواع شاشات العرض الكريستالية السائلة. وقيّم إدارة المخاطر لدى المورد: هل لديه استراتيجيات مزدوجة التوريد للمكونات الحرجة مثل دوائر التحكم المتكاملة (ICs) وLEDات الإضاءة الخلفية؟ إن مورِّد شاشات العرض الكريستالية السائلة الموثوق به في قطاع السيارات يتعامل بشكل استباقي مع هذه المخاطر المتعلقة بسلسلة التوريد، مما يضمن استمرارية التوريد طوال دورة حياة برنامج المركبة.
تتمتّع شركة وي تاي لتكنولوجيا بشهادة IATF 16949 الخاصة بالتصنيع في مجال شاشات العرض LCD للسيارات، وتُعتبر مورِّدًا لوحدات العرض لشركة تسلا. وتبلغ مساحة منشأة الشركة ١٢٠٠٠٠ متر مربع، وتشغّل ١١ خط إنتاج آليًّا مزودًا بتقنيات ربط COG وFOG التلقائية بالكامل، وتنتج شهريًّا ٢,٨ مليون وحدة عرض. وتشمل قدرات شركة وي تاي في مجال شاشات العرض LCD للسيارات تصميم إضاءة خلفية مخصصة للتطبيقات عالية السطوع، والربط البصري لتحسين وضوح القراءة، واختبارات موثوقية شاملة وفق معايير IEC وISO 16750. وبفضل أكثر من ٩٠ براءة اختراع و١٠ سنوات من الخبرة التصنيعية، تقدّم وي تاي حلول شاشات عرض LCD للسيارات المُصنَّفة وفق المواصفات الصناعية، مع ضمان جودة يُتَابَع عبر نظام MES، وضمان لمدة ١٢ شهرًا لشركائها في قطاع السيارات على مستوى العالم.
السؤال الأول: هل ستستبدل تقنية OLED شاشات العرض LCD في التطبيقات automotive؟
ستحتل شاشات OLED القطاعات الراقية، لكن شاشات LCD ستظل المسيطرة حتى عام 2030 نظراً لمزاياها من حيث التكلفة وطول العمر ومقاومة ظاهرة الاحتراق. وتستخدم العديد من المركبات نهجاً هجينًا: شاشات LCD للوحة العدادات، وشاشات OLED لأنظمة المعلومات والترفيه الراقية.
السؤال الثاني: ما مقدار السطوع المطلوب لشاشة LCD في السيارات؟
تتطلب لوحات العدادات سطوعاً لا يقل عن ٨٠٠–١٠٠٠ نيت. أما وحدات شاشات LCD المركزية لأنظمة المعلومات والترفيه فتتطلب سطوعاً يتراوح بين ٥٠٠ و٨٠٠ نيت. وقد تحتاج المركبات القابلة للتحويل إلى سطوع يتجاوز ١٢٠٠ نيت في ظروف القيادة من الأعلى إلى الأسفل.
السؤال الثالث: ما المدة الزمنية النموذجية المطلوبة لتخصيص شاشة LCD للسيارات؟
من مرحلة تحديد المواصفات وحتى اعتماد إجراءات التأهيل الإنتاجي (PPAP)، تتوقع مدة تتراوح بين ٦ و٩ أشهر لوحدة عرض LCD جديدة للسيارات. أما المنصات الراسخة التي تستخدم أحجام لوحات موجودة مسبقاً فقد تقلل هذه المدة إلى ٣–٤ أشهر.
EN
