a flat-panel display (FPD) egy elektronikus kijelző eszköz, amely lehetővé teszi az emberek számára, hogy tartalmat (állóképek, mozgóképek, szöveg vagy más vizuális anyag) láthassanak számos szórakoztató, szórakoztató elektronikai, személyi számítógép és mobil eszközön, valamint számos orvosi, közlekedési és ipari berendezésen. Az ilyen panelek vagy képernyők sokkal könnyebbek és vékonyabbak, mint a hagyományos katódsugárcsöves (CRT) Televíziók, és általában kevesebb, mint 10 centiméter (3,9 hüvelyk) vastagok. A síkképernyős kijelzők két kijelzőeszköz-kategóriára oszthatók: Illékony és statikus. Az illékony kijelzők megkövetelik, hogy a képpontokat rendszeresen elektronikusan frissítsék állapotuk megőrzése érdekében (pl. folyadékkristályos kijelzők (LCD)). Az illékony kijelző csak akkor jelenít meg képet, ha akkumulátorral vagy váltakozó áramú hálózati feszültséggel rendelkezik. A statikus síkképernyős kijelzők olyan anyagokra támaszkodnak, amelyek színállapota bistabil (például a Sony e-könyv olvasó táblagépei), és mint ilyen, a síkképernyős kijelzők akkor is megtartják a szöveget vagy a képeket a képernyőn, ha a készülék ki van kapcsolva. 2016-tól a síkképernyős kijelzők szinte teljesen felváltották a régi CRT kijelzőket. A 2010-es évek számos alkalmazásában, különösen a kis hordozható eszközökben, például laptopokban, mobiltelefonokban, okostelefonokban, digitális fényképezőgépekben, videokamerákban, point-and-shoot kamerákban és pocket videokamerákban a lapos panelek megjelenítési hátrányait (a CRT-khez képest) a hordozhatóság előnyei (alacsony energiafogyasztás az akkumulátorokból, vékonyság és könnyűsúly) pótolják.
a legtöbb 2010-es évekbeli síkképernyős kijelző LCD vagy fénykibocsátó dióda (LED) technológiát használ, néha kombinálva. A legtöbb LCD képernyő háttérvilágítással rendelkezik, mivel a színszűrőket a színek megjelenítésére használják. A síkképernyős kijelzők vékonyak, könnyűek, jobb linearitást biztosítanak, és nagyobb felbontásra képesek, mint a korábbi korszakok tipikus fogyasztói minőségű tévéi. A fogyasztói minőségű CRT tévék legnagyobb felbontása 1080i volt; ezzel szemben sok lapos panel képes 1080p vagy akár 4K felbontást megjeleníteni. 2016-tól egyes síkpaneleket használó eszközök, például táblagépek, okostelefonok és ritkábban laptopok érintőképernyőket használnak, ez a funkció lehetővé teszi a felhasználók számára, hogy a képernyő megérintésével kiválasszák a képernyőn megjelenő ikonokat vagy műveleteket indítsanak el (például digitális videó lejátszása). Számos érintőképernyős eszköz képes virtuális QWERTY vagy numerikus billentyűzetet megjeleníteni a képernyőn, hogy a felhasználó szavakat vagy számokat írjon be.
a multifunkcionális monitor (MFM) egy síkképernyős kijelző, amely további videobemenetekkel rendelkezik (több, mint egy tipikus LCD monitor), és úgy tervezték, hogy különféle külső videoforrásokkal, például VGA bemenettel, HDMI bemenettel használható VHS videomagnó vagy videojáték-konzol, valamint egyes esetekben USB bemenettel vagy kártyaolvasóval használható digitális fényképek megtekintésére. Sok esetben az MFM TV-tunert is tartalmaz, így hasonló a számítógépes kapcsolatot kínáló LCD TV-hez.
történelem
a síkképernyős TV-vel kapcsolatos első mérnöki javaslatot a General Electric 1954-ben a radarmonitorokon végzett munkája eredményeként. Eredményeik közzététele megadta a jövőbeli síkképernyős TV-k és monitorok alapjait. De a GE nem folytatta a szükséges R&D-t, és abban az időben soha nem épített működő lapos panelt. Az első sorozatgyártású síkképernyős kijelző az Aiken cső volt, amelyet az 1950-es évek elején fejlesztettek ki, és 1958-ban korlátozott számban gyártottak. Ezt a katonai rendszerekben heads up kijelzőként és oszcilloszkóp monitorként használták, de a hagyományos technológiák megelőzték fejlődését. A rendszer otthoni televíziós használatra történő kereskedelmi forgalomba hozatalának kísérletei folyamatos problémákba ütköztek, és a rendszert soha nem adták ki kereskedelmi forgalomban.
a Philco Predicta viszonylag lapos (a mai napig) katódsugárcső-beállítással rendelkezik, és 1958-as bevezetése után az első kereskedelmi forgalomban kapható “lapos panel” lenne; a Predicta kereskedelmi kudarc volt. A plazma kijelzőpanelt 1964-ben találták ki az Illinoisi Egyetemen, a plazma kijelzőpanelek története szerint.
LCD kijelzők
a MOSFET-et (fém-oxid-félvezető térhatású tranzisztor vagy MOS tranzisztor) Mohamed M. Atalla és Dawon Kahng találta fel a Bell Labs-ban 1959-ben, és 1960-ban mutatták be. Munkájukra építve Paul K. Weimer az RCA-nál 1962-ben kifejlesztette a vékonyréteg-tranzisztort (TFT). Ez egyfajta MOSFET volt, amely különbözik a szokásos ömlesztett MOSFET-től. A TFT-alapú LCD ötletét Bernard J. Lechner az RCA Laboratories – tól 1968-ban. B. J. Lechner, F. J. Marlowe, E. O. Nester és J. Tults 1968-ban mutatták be a koncepciót egy dinamikus szórású LCD-vel, amely szabványos diszkrét MOSFET-eket használt.
az első aktív mátrix címzett elektrolumineszcens kijelző (ELD) TFTS felhasználásával készült T. Peter Brody ‘ s vékonyfilm eszközök osztálya a Westinghouse Electric Corporation-nél 1968-ban. 1973-ban Brody, J. A. Asars és G. D. Dixon a Westinghouse kutatólaboratóriumban bemutatták az első vékonyfilm-Tranzisztoros folyadékkristályos kijelzőt (TFT LCD). Brody és Fang-Chen Luo 1974-ben mutatta be az első lapos aktív mátrixú folyadékkristályos kijelzőt (AM LCD) TFT-k segítségével.
1982-re Japánban kifejlesztették az LCD technológián alapuló zseb LCD TV-ket. A 2,1 hüvelykes Epson ET-10 Epson Elf volt az első színes LCD zsebtévé, amelyet 1984-ben adtak ki. 1988-ban T. Nagayasu mérnök vezette Sharp kutatócsoport bemutatott egy 14 hüvelykes színes LCD kijelzőt, amely meggyőzte az elektronikai ipart arról, hogy az LCD végül felváltja a CRT-ket, mint a szokásos televíziós kijelző technológiát. 2013-tól minden modern, nagy felbontású és kiváló minőségű elektronikus vizuális megjelenítő eszköz TFT-alapú aktív mátrix kijelzőket használ.
LED kijelzők
az első használható LED kijelzőt a Hewlett-Packard (HP) fejlesztette ki, és 1968-ban mutatta be. Ez volt az eredménye a kutatás és fejlesztés (R&D) gyakorlati LED technológia között 1962 és 1968, egy kutatócsoport szerint Howard C. Borden, Gerald P. Pighini, és Mohamed M. Atalla, a HP Associates és a HP Labs. 1969 februárjában bemutatták a HP Model 5082-7000 numerikus mutatót. Ez volt az első alfanumerikus LED kijelző, és forradalom volt a digitális kijelző technológiában, amely felváltotta a nixie csövet a numerikus kijelzőkhöz, és a későbbi LED-kijelzők alapjává vált. 1977-ben James P Mitchell prototípust készített, majd később bemutatta a legkorábbi monokróm síkképernyős LED-es televíziós kijelzőt.
Ching W. Tang és Steven Van Slyke az Eastman Kodak-nál 1987-ben építették meg az első gyakorlati szerves LED (OLED) eszközt. 2003-ban a Hynix organikus el meghajtót gyártott, amely 4096 színben képes megvilágítani. 2004-ben a Sony Qualia 005 volt az első LED-es háttérvilágítású LCD kijelző. A Sony XEL-1, 2007-ben jelent meg, volt az első OLED televízió.
gyakori típusok
Folyadékkristályos kijelző (LCD)
a terepi hatású LCD-k könnyűek, kompaktak, hordozhatóak, olcsóak, megbízhatóbbak és könnyebbek a szemnek, mint a CRT képernyők. Az LCD képernyők vékony folyadékkristályos réteget használnak, amely kristályos tulajdonságokkal rendelkezik. Két átlátszó elektródát hordozó üveglap között van elhelyezve. Az LCD mindkét oldalán két polarizáló film található. Az elektródák közötti szabályozott elektromos mező létrehozásával a folyadékkristály különböző szegmensei vagy pixelei aktiválhatók, ami megváltoztatja polarizáló tulajdonságaikat. Ezek a polarizációs tulajdonságok a folyadékkristályos réteg összehangolásától és az alkalmazott specifikus térhatástól függenek, vagy csavart nematikus (TN), síkbeli kapcsolás (IPS) vagy függőleges igazítás (VA). A színt megfelelő színszűrők (piros, zöld és kék) alkalmazásával állítják elő az egyes alpixelekre. LCD kijelzők használják a különböző elektronika, mint órák, számológépek, mobiltelefonok, TV-k, számítógép monitorok és laptopok képernyők stb.
LED-LCD
a legtöbb korábbi nagy LCD-képernyőt számos CCFL(hidegkatódos fénycső) segítségével háttérvilágították. A kis zsebméretű eszközök azonban szinte mindig LED-eket használtak megvilágítási forrásként. A LED-ek fejlesztésével szinte minden új kijelző LED háttérvilágítási technológiával van felszerelve. A képet továbbra is az LCD réteg generálja.
plazma panel
a plazma kijelző két üveglapból áll, amelyeket gázzal, például neonnal töltött vékony rés választ el egymástól. Ezen lemezek mindegyikén több párhuzamos elektróda fut át rajta. A két lemezen lévő elektródák derékszögben vannak egymással. A két elektróda között az egyes lemezeken egy-egy feszültség hatására a két elektródánál egy kis gázrész világít. A gázszegmensek ragyogását alacsonyabb feszültség tartja fenn, amelyet folyamatosan alkalmaznak az összes elektródra. 2010-re számos gyártó megszüntette a fogyasztói plazma kijelzőket.
elektrolumineszcens panel
elektrolumineszcens kijelzőn (ELD) a kép úgy jön létre, hogy elektromos jeleket viszünk fel a lemezekre, amelyek a foszfort világítják.
szerves fénykibocsátó dióda
az OLED (szerves fénykibocsátó dióda) olyan fénykibocsátó dióda (LED), amelyben a kibocsátó elektrolumineszcens réteg szerves vegyületből álló film, amely elektromos áram hatására fényt bocsát ki. Ez a szerves félvezető réteg két elektróda között helyezkedik el; jellemzően ezen elektródák közül legalább egy átlátszó. Az OLED-eket digitális kijelzők létrehozására használják olyan eszközökben, mint a televízió képernyők, számítógépes monitorok, hordozható rendszerek, például mobiltelefonok, kézi játékkonzolok és PDA-k.
Quantum-dot fénykibocsátó dióda
a QLED vagy a quantum dot LED egy síkképernyős megjelenítési technológia, amelyet a Samsung e védjegy alatt vezetett be. Más televíziókészülékek gyártói, például a Sony, már 2013-ban ugyanazt a technológiát alkalmazták az LCD TV-k háttérvilágításának fokozására. A kvantumpontok saját egyedi fényt hoznak létre, ha rövidebb hullámhosszú fényforrás, például kék LED-ek világítják meg. Ez a fajta LED TV fokozza az LCD panelek színskáláját, ahol a képet még mindig az LCD generálja. A Samsung szerint a nagyképernyős televíziók quantum dot kijelzői az elkövetkező években várhatóan népszerűbbek lesznek, mint az OLED kijelzők; a Nanoco és a Nanosys cégek versenyeznek a QD anyagok biztosításáért. Időközben a Samsung Galaxy eszközök, például az okostelefonok továbbra is a Samsung által gyártott OLED kijelzőkkel vannak felszerelve. A Samsung a weboldalán elmagyarázza, hogy az általuk gyártott QLED TV meghatározhatja, hogy a kijelző mely részének van szüksége többé-kevésbé kontrasztra. A Samsung bejelentette a Microsofttal való partnerséget is, amely népszerűsíti az új Samsung QLED TV-t.
Illékony
az Illékony kijelzők megkövetelik, hogy a képpontokat rendszeresen frissítsék, hogy megőrizzék állapotukat, még statikus kép esetén is. Mint ilyen, az illékony képernyőnek elektromos áramra van szüksége, akár hálózati áramból (fali aljzatba dugva), akár akkumulátorról, hogy fenntartsa a képet a kijelzőn, vagy megváltoztassa a képet. Ez a frissítés általában másodpercenként sokszor megtörténik. Ha ez nem történik meg, például áramkimaradás esetén a képpontok fokozatosan elveszítik koherens állapotukat, a kép pedig “elhalványul” a képernyőn.
példák
a következő síkképernyős technológiákat forgalmazták az 1990-2010-es években:
- plazma kijelző panel (PDP)
- aktív mátrix folyadékkristályos kijelző (AMLCD)
- hátsó vetítés: digitális Fényfeldolgozás (DLP), LCD, LCOS
- elektronikus papír: E Ink, Gyricon
- fénykibocsátó dióda kijelző (LED)
- aktív mátrixú szerves fénykibocsátó dióda (AMOLED)
- kvantumpont kijelző (QLED)
széles körben kutatott technológiák, de forgalmazásuk korlátozott volt, vagy végül felhagytak:
- aktív mátrixú elektrolumineszcens kijelző (ELD)
- interferometrikus Modulátor kijelző (IMOD)
- terepi emissziós kijelző (FED)
- Felületvezetéses elektron-emitter kijelző (SED, sed-TV)
statikus
a statikus síkképernyős kijelzők olyan anyagokra támaszkodnak, amelyek színállapota bistabil. Ez azt jelenti, hogy az általuk tartott kép nem igényel energiát a fenntartáshoz, hanem energiát igényel a változáshoz. Ez sokkal energiahatékonyabb kijelzőt eredményez, de hajlamos a lassú frissítési gyakoriságra, ami nem kívánatos egy interaktív kijelzőn. A Bistable síkképernyős kijelzők korlátozott alkalmazásokban (a Magink által gyártott koleszterikus folyadékkristályos kijelzők kültéri reklámozásban; elektroforetikus kijelzők a Sony és az iRex e-könyvolvasó eszközeiben; anlabels; interferometrikus Modulátor kijelzők egy okosórában).
Lásd még
- számítógép monitor
- kijelző motion blur
- elektronikus papír
- FPD-Link
- rugalmas kijelző
- nagyképernyős televíziós technológia
- LCD
- LED-es háttérvilágítású LCD televízió
- lista a síkképernyős kijelző gyártók
- MicroLED
- mobil kijelző
- OLED
- plazma kijelző panel
- Quantum dot kijelző
- Sony watchman
- sztereoszkópikus 3D kijelzők, amelyek nem igényelnek speciális szemüveget
- érintőképernyő
- átlátszó kijelző
- ^ “a javasolt televíziókészülékek vékony képernyőkkel rendelkeznének.”Népszerű mechanika, 1954. November, p. 111.
- ^ William Ross Aiken, “a Kaiser-Aiken története, vékony katódsugárcső”, IEEE tranzakciók Elektroneszközökön, 31.kötet, 11. szám (1984. November), 1605-1608.
- ^ “síkképernyős TV 1958 – ban-népszerű mechanika (1958.január)”.
- ^ “Geer kísérleti színes CRT”. www.earlytelevision.org.
- ^ plazma TV tudomány.org-a plazma kijelzőpanelek története
- ^ “1960 – fém-oxid félvezető (MOS) tranzisztor demonstrálva”. A Szilícium Motor. Számítógép Történeti Múzeum. Lekért 29 Július 2019.
- ^ Atalla, M.; Kahng, D. (1960). “Szilícium-szilícium-dioxid mező által indukált felületi eszközök”. IRE-AIEE szilárdtest-eszköz kutatási konferencia.
- ^ Weimer, Paul K. (1962.Június). “A TFT egy új vékony Film tranzisztor”. Az IRE eljárása. 50 (6): 1462–1469. doi: 10.1109 / JRPROC.1962.288190. ISSN 0096-8390. S2CID 51650159.
- ^ Kimizuka, Noboru; Yamazaki, Shunpei (2016). Fizika és technológia kristályos oxid félvezető CAAC-IGZO: alapjai. John Wiley & Fiai. o. 217. ISBN 9781119247401.
- ^ a b c d Kawamoto, H. (2012). “A TFT Active-Matrix LCD feltalálói megkapják a 2011-es IEEE Nishizawa érmet”. Journal of Display Technology. 8 (1): 3–4. doi: 10.1109 / JDT.2011.2177740. ISSN 1551-319x.
- ^ Castellano, Joseph A. (2005). Folyékony arany: a folyadékkristályos kijelzők története és egy ipar létrehozása. Világ Tudományos. 41-2.o. ISBN 9789812389565.
- ^ Castellano, Joseph A. (2005). Folyékony arany: a folyadékkristályos kijelzők története és az ipar létrehozása (Szerk.). New Jersey: Tudományos Világ. 176-7. o. ISBN 981-238-956-3.
- ^ Kuo, Yue (1 Január 2013). “Vékony Film tranzisztor technológia-múlt, jelen és jövő” (PDF). Az Elektrokémiai Társadalom Interfésze. 22 (1): 55–61. doi:10.1149 / 2.F06131f. ISSN 1064-8208.
- ^ Brody, T. Peter; Asars, J. A.; Dixon, G. D. (1973.November). “Egy 6 6 hüvelykes, 6 hüvelykes, 20 soros folyadékkristályos kijelző panel”. IEEE tranzakciók elektronikus eszközökön. 20 (11): 995–1001. doi: 10.1109 / T-Szerk.1973.17780. ISSN 0018-9383.
- ^ Morozumi, Shinji; Oguchi, Kouichi (12 Október 1982). “Az LCD-TV fejlesztésének jelenlegi állapota Japánban”. Molekuláris kristályok és folyadékkristályok. 94 (1–2): 43–59. doi: 10.1080/00268948308084246. ISSN 0026-8941.
- ^ Souk, Június; Morozumi, Shinji; Luo, Fang-Chen; Bita, Ion (2018). Síkképernyős Kijelző Gyártása. John Wiley & Fiai. 2-3.o. ISBN 9781119161356.
- ^ “ET-10”. Epson. Lekért 29 Július 2019.
- ^ Nagayasu, T.; Oketani, T.; Hirobe, T.; Kato, H.; Mizushima, S.; Take, H.; Yano, K.; Hijikigawa, M.; Washizuka, I. (1988. Október). “Egy 14-es.- átlós színes a-Si TFT LCD”. Az 1988-as Nemzetközi Kiállítási kutatási konferencia konferencia-nyilvántartása: 56-58. doi: 10.1109 / DISPL.1988.11274. S2CID 20817375.
- ^ Brotherton, S. D. (2013). Bevezetés a vékony Film Tranzisztorokba: a TFT-k fizikája és technológiája. Springer Tudomány & Üzleti Média. 74. o. ISBN 9783319000022.
- ^ Kramer, Bernhard (2003). A szilárdtestfizika fejlődése. Springer Tudomány & Üzleti Média. 40. o. ISBN 9783540401506.
- ^ Borden, Howard C.; Pighini, Gerald P. (1969. Február). “Szilárdtest kijelzők” (PDF). Hewlett-Packard Folyóirat: 2-12.
- ^ “Hewlett-Packard 5082-7000”. A Vintage Technology Association. Lekért 15 Augusztus 2019.
- ^ Tang, C. W.; Vanslyke, S. A. (1987). “Szerves elektrolumineszcens diódák”. Alkalmazott Fizikai Levelek. 51 (12): 913. Bibcode:1987ApPhL..51..913T. doi:10.1063 / 1.98799.
- ^ “történelem: 2000-es évek”. SK Hynix. Lekért 8 Július 2019.
- ^ Wilkinson, Scott (19 November 2008). “Sony KDL – 55XBR8 LCD TV”. Hang & Látás. Lekért 3 Október 2019.
- ^ Sony XEL-1:A világ első OLED TV Archivált 2016-02-05 a Wayback Machine, OLED-Info.com (2008-11-17).
- ^ CES 2015 fogadásokat az új TV technológiák. IEEE Spectrum, január 7, 2015. Letöltve októberben 21, 2017
- ^ az LG ugrik a quantum dot riválisaival az új TV-vel. CNET, December 16, 2014. Letöltve októberben 21, 2017