een flat-panel display (FPD) is een elektronisch beeldscherm dat wordt gebruikt om mensen in staat te stellen inhoud (stilstaande beelden, bewegende beelden, tekst of ander beeldmateriaal) te zien in een reeks van entertainment -, consumentenelektronica, personal computer, en mobiele apparaten, en vele soorten medische, transport-en industriële apparatuur. Dergelijke panelen, of schermen, zijn veel lichter en dunner dan traditionele kathodestraalbuizen (CRT) televisietoestellen en zijn meestal minder dan 10 centimeter dik. Flat-panel displays kunnen worden onderverdeeld in twee beeldschermapparatuur categorieën: Vluchtig en statisch. Voor vluchtige beeldschermen moeten pixels periodiek elektronisch worden ververst om hun status te behouden (bv. vloeibare kristallen beeldschermen (LCD)). Een Vluchtig display toont alleen een afbeelding als het een batterij of netstroom heeft. Statische flat-panel displays zijn afhankelijk van materialen waarvan de kleurstatus bistable is (bijvoorbeeld e-book reader tablets van Sony), en als zodanig behouden flat-panel displays de tekst of afbeeldingen op het scherm, zelfs wanneer de stroom is uitgeschakeld. Vanaf 2016 hebben flat-panel displays de oude CRT-displays bijna volledig vervangen. In veel toepassingen uit het 2010-Tijdperk, met name kleine draagbare apparaten zoals laptops, mobiele telefoons, smartphones, digitale camera ‘s, camcorders, point-and-shoot-camera’ s en pocket videocamera ‘s, worden eventuele nadelen van beeldschermen (in vergelijking met CRT’ s) gecompenseerd door draagbaarheidvoordelen (laag stroomverbruik van batterijen, dunheid en lichtgewicht).
de meeste platte beeldschermen uit de jaren 2010 maken gebruik van LCD-of lichtemitterende diode – (LED -) technologieën, soms gecombineerd. De meeste LCD-schermen zijn achtergrondverlichting als kleurfilters worden gebruikt om kleuren weer te geven. Flat-panel displays zijn dun, lichtgewicht, zorgen voor een betere lineariteit en zijn in staat om een hogere resolutie dan typische consumer-grade tv ‘ s uit eerdere tijdperken. De hoogste resolutie voor CRT-TV ‘ s van consumentenkwaliteit was 1080i; veel flat-panelen kunnen daarentegen een resolutie van 1080p of zelfs 4K weergeven. Vanaf 2016 gebruiken sommige apparaten die gebruik maken van flat-panels, zoals tablets, smartphones en, minder vaak, laptops, touchscreens, een functie die gebruikers in staat stelt om pictogrammen op het scherm te selecteren of acties te activeren (bijvoorbeeld het afspelen van een digitale video) door het scherm aan te raken. Veel apparaten met touchscreen kunnen een virtueel QWERTY-of numeriek toetsenbord op het scherm weergeven, zodat de gebruiker woorden of getallen kan typen.
een multifunctionele monitor (MFM) is een flat-panel met extra video-ingangen (meer dan een typische LCD-monitor) en is ontworpen om te worden gebruikt met een verscheidenheid aan externe videobronnen, zoals VGA-ingang, HDMI-ingang van geschikt uitgeruste VHS-videorecorder of videospelconsole en, in sommige gevallen, een USB-ingang of kaartlezer voor het bekijken van digitale foto ‘ s. In veel gevallen bevat een MFM ook een TV-tuner, waardoor het vergelijkbaar is met een LCD-TV die computerconnectiviteit biedt.
geschiedenis
het eerste ontwerpvoorstel voor een flatscreen-tv werd in 1954 door General Electric gedaan als resultaat van zijn werkzaamheden aan radarmonitoren. De publicatie van hun bevindingen gaf alle basisprincipes van toekomstige flat-panel TV ‘ s en monitoren. Maar GE ging niet verder met de vereiste R&D en bouwde op dat moment nooit een werkend beeldscherm. De eerste productie flat-panel display was de Aiken tube, ontwikkeld in de vroege jaren 1950 en geproduceerd in beperkte aantallen in 1958. Dit zag enige toepassing in militaire systemen als een heads-up display en als een oscilloscoop monitor, maar conventionele technologieën overtrof zijn ontwikkeling. Pogingen om het systeem voor thuistelevisie te commercialiseren liepen in voortdurende problemen en het systeem werd nooit commercieel uitgebracht.
de Philco Predicta had een relatief platte (voor zijn tijd) kathodestraalbuis en zou de eerste commercieel vrijgegeven “flat panel” zijn bij de lancering in 1958.; de Predicta was een commerciële mislukking. Het plasma display panel werd uitgevonden in 1964 aan de Universiteit van Illinois, volgens de geschiedenis van Plasma Display panelen.
LCD-displays
de MOSFET (metaaloxide-semiconductor field-effect transistor, of MOS-transistor) werd uitgevonden door Mohamed M. Atalla en Dawon Kahng in Bell Labs in 1959, en gepresenteerd in 1960. Voortbouwend op hun werk ontwikkelde Paul K. Weimer van RCA in 1962 de dunne-film transistor (TFT). Het was een soort MOSFET die zich onderscheidt van de standaard MOSFET. Het idee van een op TFT gebaseerde LCD werd bedacht door Bernard J. Lechner van RCA laboratoria in 1968. B. J. Lechner, F. J. Marlowe, E. O. Nester en J. Tults demonstreerden het concept in 1968 met een dynamisch verstrooiend LCD dat standaard discrete MOSFETs gebruikte.De eerste active-matrix addressed electroluminescent display (ELD) werd gemaakt met behulp van TFTs door T. Peter Brody ‘ s Thin-Film Devices department bij Westinghouse Electric Corporation in 1968. In 1973 demonstreerden Brody, J. A. Asars en G. D. Dixon van Westinghouse Research Laboratories het eerste dunne-film-transistor liquid-crystal display (TFT LCD). Brody en Fang-Chen Luo demonstreerden de eerste platte actieve matrix liquid crystal display (AM LCD) met behulp van TFTs in 1974.In 1982 werden pocket lcd-tv ‘ s op basis van LCD-technologie ontwikkeld in Japan. De 2.1-inch Epson ET-10 Epson Elf was de eerste kleuren LCD pocket TV, uitgebracht in 1984. In 1988 demonstreerde een scherp onderzoeksteam onder leiding van ingenieur T. Nagayasu een 14-inch full-color LCD-display, wat de elektronica-industrie ervan overtuigde dat lcd uiteindelijk CRT ‘ s zou vervangen als de standaard televisieschermtechnologie. Vanaf 2013 gebruiken alle moderne elektronische beeldschermen met hoge resolutie en hoge kwaliteit TFT-gebaseerde actieve matrix-beeldschermen.
LED-displays
het eerste bruikbare LED-display werd ontwikkeld door Hewlett-Packard (HP) en geïntroduceerd in 1968. Het was het resultaat van onderzoek en ontwikkeling (R&D) op praktische LED-technologie tussen 1962 en 1968, door een onderzoeksteam onder leiding van Howard C. Borden, Gerald P. Pighini en Mohamed M. Atalla, bij HP Associates en HP Labs. In februari 1969 introduceerden ze de HP Model 5082-7000 numerieke Indicator. Het was het eerste alfanumerieke LED-display en was een revolutie in de digitale displaytechnologie, waarbij de nixie tube werd vervangen door numerieke displays en de basis werd voor latere LED-displays. In 1977, James P Mitchell prototyped en later gedemonstreerd wat misschien wel de vroegste monochromatische flat panel LED televisie display.Ching W. Tang en Steven Van Slyke van Eastman Kodak bouwden het eerste praktische organische LED (OLED) apparaat in 1987. In 2003 produceerde Hynix een organische El-driver die in 4.096 kleuren kon verlichten. In 2004 was de Sony Qualia 005 het eerste LCD-display met LED-achtergrondverlichting. De Sony XEL-1, uitgebracht in 2007, was de eerste OLED-televisie.
gebruikelijke typen
display met vloeibare kristallen (LCD))
Field-effect LCD ‘ s zijn lichtgewicht, compact, draagbaar, goedkoop, betrouwbaarder en gemakkelijker voor de ogen dan CRT-schermen. LCD-schermen gebruiken een dunne laag vloeibaar kristal, een vloeistof die kristallijne eigenschappen vertoont. Het is ingeklemd tussen twee glasplaten met transparante elektroden. Aan elke kant van het LCD-scherm worden twee polariserende films geplaatst. Door het genereren van een gecontroleerd elektrisch veld tussen elektroden, kunnen verschillende segmenten of pixels van het vloeibare kristal worden geactiveerd, waardoor veranderingen in hun polariserende eigenschappen. Deze polariserende eigenschappen zijn afhankelijk van de uitlijning van de vloeistof-kristallaag en het specifieke veld-effect gebruikt, ofwel Twisted Nematic (TN), In-Plane Switching (IPS) of verticale uitlijning (VA). Kleur wordt geproduceerd door het toepassen van de juiste kleurfilters (rood, groen en blauw) op de afzonderlijke subpixels. LCD displays worden gebruikt in diverse elektronica zoals horloges, rekenmachines, mobiele telefoons, tv ‘ s, computer monitoren en laptops schermen etc.
LED-LCD
de meeste oudere grote lcd-schermen werden verlicht met behulp van een aantal CCFL(koude kathode fluorescentielampen). Echter, kleine zakformaat apparaten bijna altijd gebruikt LED ‘ s als hun verlichtingsbron. Met de verbetering van LED ‘ s zijn bijna alle nieuwe displays nu uitgerust met LED-backlight-technologie. Het beeld wordt nog steeds gegenereerd door de LCD-laag.
plasmapaneel
een plasmascherm bestaat uit twee glasplaten gescheiden door een dunne spleet gevuld met een gas zoals neon. Elk van deze platen heeft verschillende parallelle elektroden die er overheen lopen. De elektroden op de twee platen staan loodrecht op elkaar. Een spanning toegepast tussen de twee elektroden een op elke plaat veroorzaakt een klein segment van gas aan de twee elektroden te gloeien. De gloed van gassegmenten wordt gehandhaafd door een lagere spanning die continu wordt toegepast op alle elektroden. Tegen 2010 waren consumentenplasma-displays door tal van fabrikanten stopgezet.
elektroluminescerend Paneel
op een elektroluminescerend display (ELD) wordt het beeld gecreëerd door het aanbrengen van elektrische signalen op de platen die het fosfor laten gloeien.
organische luminescentiediode
een OLED (organische luminescentiediode) is een luminescentiediode (LED) waarin de stralende elektroluminescerende laag een laag is van organische verbindingen die licht uitzendt als reactie op een elektrische stroom. Deze laag organische halfgeleider bevindt zich tussen twee elektroden; meestal is ten minste één van deze elektroden transparant. OLEDs worden gebruikt om digitale displays te creëren in apparaten zoals televisieschermen, computermonitoren, draagbare systemen zoals mobiele telefoons, handheld game consoles en PDA ‘ s.
Quantum-dot light-emitting diode
QLED of quantum dot LED is een flat panel display technologie geïntroduceerd door Samsung onder dit handelsmerk. Andere fabrikanten van televisietoestellen zoals Sony hebben dezelfde technologie al in 2013 gebruikt om de achtergrondverlichting van LCD-TV ‘ s te verbeteren. De quantumpunten creëren hun eigen uniek licht wanneer verlicht door een lichtbron van kortere golflengte zoals blauwe LEDs. Dit type LED-TV verbetert het kleurengamma van LCD-panelen, waarbij het beeld nog steeds wordt gegenereerd door het LCD-scherm. Naar de mening van Samsung, quantum dot displays voor groot-scherm tv ‘ s worden verwacht populairder dan de OLED-displays in de komende jaren; bedrijven als Nanoco en Nanosys concurreren om de QD-materialen te leveren. In de tussentijd, Samsung Galaxy-apparaten zoals smartphones zijn nog steeds uitgerust met OLED-schermen vervaardigd door Samsung ook. Samsung legt op hun website uit dat de QLED-TV die zij produceren kan bepalen welk deel van het scherm meer of minder contrast nodig heeft. Samsung kondigde ook een partnerschap met Microsoft dat de nieuwe Samsung QLED TV zal bevorderen.
Vluchtig
voor vluchtige beeldschermen moeten pixels periodiek worden ververst om hun status te behouden, zelfs voor een statische afbeelding. Als zodanig heeft een Vluchtig scherm elektrische stroom nodig, hetzij van netstroom (wordt aangesloten op een stopcontact) of een batterij om een beeld op het display te behouden of het beeld te veranderen. Deze verversing gebeurt meestal vele malen per seconde. Als dit niet gebeurt, bijvoorbeeld, als er een stroomstoring is, zullen de pixels geleidelijk hun coherente toestand verliezen en zal de afbeelding van het scherm “vervagen”.
voorbeelden
de volgende flat-display technologieën zijn in de jaren 1990 tot 2010 op de markt gebracht:
- Plasma display panel (PDP)
- Active-matrix liquid-crystal display (AMLCD)
- Elektronisch papier: E Ink, Gyricon
- Light-emitting diode display (LED)
- Active-matrix organic light-emitting diode (AMOLED)
- Quantum-dot-display (QLED)
Rear (projectie: de Digital Light Processing (DLP), LCD, LCOS
Technologieën die werden onderzocht, maar de verkoop ervan beperkt was of werd uiteindelijk verlaten:
- active-matrix elektroluminescent display (ELD)
- Interferometric modulator display (IMOD)
- Field emission display (FED)
- Surface-conduction electron-emitter display (SED, SED-TV)
statisch
statische platte beeldschermen zijn afhankelijk van materialen waarvan de kleurtoestanden bisteerbaar zijn. Dit betekent dat het beeld dat ze houden geen energie nodig heeft om te behouden, maar in plaats daarvan energie nodig heeft om te veranderen. Dit resulteert in een veel energiezuiniger display, maar met een neiging tot langzame verversingssnelheden die ongewenst zijn in een interactief display. Bistable flat-panel displays beginnen te worden ingezet in beperkte toepassingen (cholesteric liquid-crystal displays, vervaardigd door Magink, in outdoor reclame; elektroforetische displays in e-book reader apparaten van Sony en iRex; anlabels; interferometrische modulator displays in een smartwatch).
Zie ook
- monitor
- Weergave motion blur
- Elektronisch papier
- FPD-Link
- Flexibele display
- Groot-televisie technologie
- LCD-scherm
- LED-backlit LCD-televisie
- Lijst van flat panel display fabrikanten
- MicroLED
- Mobile display
- OLED
- Plasma display panel
- Quantum-dot-display
- Sony Watchman
- Stereoscopie 3D-schermen waarvoor geen speciale bril
- Touch panel
- Transparant weergave
- ^ “voorgestelde televisietoestellen zouden voorzien zijn van dunne schermen.”Popular Mechanics, November 1954, p. 111. William Ross Aiken, “History of the Kaiser-Aiken, thin cathode ray tube”, IEEE Transactions on Electron Devices, Volume 31 Issue 11 (November 1984), pp.1605-1608. “Flat Screen TV in 1958 – Popular Mechanics (Jan, 1958)”.
- ^ “Geer Experimental Color CRT”. www.earlytelevision.org.
- ^ Plasma TV Science.org – de geschiedenis van Plasma Display panelen
- ^ “1960 – metaaloxide Semiconductor (MOS) Transistor gedemonstreerd”. De Siliconen Motor. Computer History Museum. Geraadpleegd Op 29 Juli 2019. Atalla, M.; Kahng, D. (1960). “Silicium-silicium dioxide veld geïnduceerde oppervlakte-apparaten”. IRE-AIEE Solid State Device Research Conference. Weimer, Paul K. (Juni 1962). “The TFT A New Thin-Film Transistor”. Handelingen van de IRE. 50 (6): 1462–1469. doi: 10.1109 / JRPROC.1962.288190. ISSN 0096-8390. S2CID 51650159.
- ^ Kimizuka, Noboru; Yamazaki, Shunpei (2016). Fysica en technologie van kristallijne Oxide halfgeleider CAAC-IGZO: grondbeginselen. John Wiley & Sons. blz. 217. ISBN 9781119247401.
- ^ a b c d Kawamoto, H. (2012). De uitvinders van de TFT Active-Matrix LCD ontvangen in 2011 de IEEE Nishizawa Medal. Journal of Display Technology. 8 (1): 3–4. doi: 10.1109 / JDT.2011.2177740. ISSN 1551-319X.
- ^ Castellano, Joseph A. (2005). Liquid Gold: Het verhaal van Liquid Crystal Displays en de oprichting van een industrie. Wereldwetenschappelijk. blz. 41-2. ISBN 9789812389565.
- ^ Castellano, Joseph A. (2005). Vloeibaar goud: the story of liquid crystal displays and the creation of an industry (ed.). New Jersey: World Scientific. PP. 176-7. ISBN 981-238-956-3.
- ^ Kuo, Yue (1 Januari 2013). “Thin Film Transistor Technology-Past, Present, and Future” (PDF). De Interface Van De Elektrochemische Samenleving. 22 (1): 55–61. doi: 10.1149 / 2.F06131if. ISSN 1064-8208. Brody, T. Peter; Asars, J. A.; Dixon, G. D. (November 1973). “A 6 × 6 inch 20 lines-per-inch liquid-crystal display panel”. IEEE-transacties op Elektronenapparaten. 20 (11): 995–1001. doi: 10.1109/t-ED.1973.17780. ISSN 0018-9383. Morozumi, Shinji; Oguchi, Kouichi (12 Oktober 1982). “Huidige Status van LCD-TV ontwikkeling in Japan”. Moleculaire kristallen en vloeibare kristallen. 94 (1–2): 43–59. doi: 10.1080 / 00268948308084246. ISSN 0026-8941.
- ^ Souk, Jun; Morozumi, Shinji; Luo, Fang-Chen; Bita, Ion (2018). Productie Van Platte Beeldschermen. John Wiley & Sons. PP. 2-3. ISBN 9781119161356.
- ^ “ET-10”. Epson. Geraadpleegd Op 29 Juli 2019. Nagayasu, T.; Oketani, T.; Hirobe, T.; Kato, H.; Mizushima, S.; Take, H.; Yano, K.; Hijikigawa, M.; Washizuka, I. (Oktober 1988). “Een 14-in.-diagonale full-color a-Si TFT LCD”. Conferentie verslag van de internationale Display Research Conference 1988: 56-58. doi: 10.1109/DISPL.1988.11274. S2CID 20817375.
- ^ Brotherton, S. D. (2013). Inleiding tot dunne Film Transistors: fysica en technologie van TFTs. Springer Science & Bedrijfsmedia. blz. 74. ISBN 9783319000022.
- ^ Kramer, Bernhard (2003). Vooruitgang in de fysica van vaste stoffen. Springer Science & Bedrijfsmedia. blz. 40. ISBN 9783540401506. Borden, Howard C.; Pighini, Gerald P. (Februari 1969). “Solid-State Displays” (PDF). Hewlett-Packard Journal: 2-12.
- ^ “Hewlett-Packard 5082-7000”. De Vintage Technology Association. Geraadpleegd Op 15 Augustus 2019.
- ^ Tang, C. W.; Vanslyke, S. A. (1987). “Organische elektroluminescente diodes”. Applied Physics Letters. 51 (12): 913. Bibcode: 1987ApPhL..51..913T. doi: 10.1063 / 1.98799.
- ^ “History: 2000s”. SK Hynix. Geraadpleegd Op 8 Juli 2019.
- ^ Wilkinson, Scott (19 November 2008). Sony KDL-55XBR8 LCD TV. Geluid & Zicht. Geraadpleegd Op 3 Oktober 2019.
- ^ Sony XEL-1:’S werelds eerste OLED TV gearchiveerd 2016-02-05 op de Wayback Machine, OLED-Info.com (2008-11-17).
- ^ CES 2015 inzetten op nieuwe TV-technologieën. IEEE Spectrum, 7 januari 2015. Retrieved Oktober 21, 2017
- ^ LG springt quantum dot rivalen met nieuwe TV. CNET, 16 December 2014. Retrieved Oktober 21, 2017