تشتمل الشاشات المسطحة على عدد متزايد من تقنيات العرض الإلكتروني البصرية. كما أنها أخف وزنًا وأرفع من أجهزة التلفازالتقليدية وأيضًا من شاشات الفيديو التي تستخدم أنابيب الأشعة المهبطية (CRTs)، حيث أنها أقل سُمكًا بنسبة 10 سنتيمتر (3.9 إنش). (صُممت بعض أنابيب الأشعة المهبطية (CRTs) بحيث تحتوي على سطح أمامي مسطح، وعُرفت الأجهزة التي تستخدم هذه الأنابيب باسم "الشاشة المسطحة" والتي من الممكن أن تسبب التشويش).
يمكن تقسيم الشاشات المسطحة إلى فئتين عامتين من تكنولوجيا العرض الإظهار::متغيرة وثابتة.
قدمت شركة جنرال إلكتريك (General Electric) أول مُقتَرح هندسي لأجهزة التلفاز ذات الشاشات المسطحة، وهذا نتيجة عملها في مجال شاشات الرادار. أَعطَى إعلان النتائج التي توصلوا إليها جميع الأساسيات التي ستقوم عليها أجهزة التلفاز والشاشات المسطحة المستقبلية. ولكن لم تستمر جنرال إلكتريك في البحث والتطوير الضروريين ولم تصنع أبدًا شاشة مسطحة عاملة في هذا الوقت.[1]
وقد تم اختراع أول شاشة مسطحة في عام 1964 في جامعة إلينوي.[2] صنعقسم تي. بيتر برودي (T Peter Brody) أول جهاز عرض يعمل بمصفوفة نشطة لأجهزة الأغشية الرقيقة في مؤسسة ويتسنجهاوس إلكتريك (Westinghouse Electric corporation) عام 1968.[3]
في عديد من التطبيقات، وخاصةً بالنسبة للأجهزة المحمولة الحديثة مثل أجهزة الحاسوب المحمول، والهواتف المحمولة، والكاميرات الرقمية، ومسجلات الكاميرا، والكاميرات المدمجة، وكاميرات الفيديو الجيب، تعوض مزايا قابلية النقل أي عيوبٍ خاصة بجهاز الإظهار.
تستخدم معظم الشاشات المسطحة الحديثة تقنيات شاشة العرض البلوري السائل (LCD). يكون هناك إضاءة خلفية لمعظم شاشات العرض البلوري السائل (LCD) لتسهيل القراءة في البيئات المضيئة. فهي رقيقة وخفيفة. وتوفر خطية أفضل ودقة أعلى.
اعتبارًا من عام 2012، يسيطر المصنعون في تايوان على 50% من أسهم السوق العالمية لإنتاج الشاشات المسطحة (FPD) مثل المؤسسات التايوانية التالية AU Optronics وChimei Innolux Corporation.
الأنواع الشائعة
شاشات العرض البلوري السائل
تعد شاشات العرض البلوري السائل خفيفة الوزن، ومُدمَجة، ومحمولة، ورخيصة، ويمكن الاعتماد عليها بشكلٍ أكبر، وأكثر راحةً للعين من أنابيب الأشعة المهبطية (CRTs). تقع طبقة رقيقة من سائل بلوري، الذي يحتوي على خصائص بلورية، بين لوحتين كهربائيتين؛ تحتوي اللوحة الأعلى على أقطاب كهربائية شفافة مستقرة فوقها، وتُعد اللوحة الخلفية هي المرآة. ومن خلال التوصيل السليم للإشارات الكهربائية عبر هذه اللوحات، يمكن تنشيط قطاعات مختلفة من السائل البلوري، محدثةً تغييرات في الخصائص الخاصة بنشر الضوء أو الاستقطاب. ويمكن لهذه القطاعات أن تكون ناقلة أو مانعة للضوء. يتم إنتاج الصورة عن طريق تمرير الضوء خلال قطاعات السائل البلوري ثم انعكاسه مرة أخرى من المرآة إلى المُشاهد. يتم استخدام هذه الشاشات في أجهزة إلكترونية متنوعة مثل الساعات، والآلات الحاسبة، وأجهزة الكمبيوتر المحمولة.
شاشات البلازما
تتكون شاشة البلازما من لوحتين زجاجيتين مفصولتين بفجوة مملوءة بغاز مثل غاز النيون. تحتوي كل من هذه اللوحات على أقطاب متوازية تمتد خلالها. تقع الأقطاب التي على اللوحتين على شكل زاويا قائمة على بعضها البعض. يُنتِج الجهد الكهربائي الموجود بين القطبين الكهربائيين على كل لوحة كمية صغيرة من الغاز على القطبين الكهربائيين مما يؤدي إلى التوهج. ويتم استمرار توهج كميات الغاز عن طريق جهد كهربائي أقل والذي يوجد بصورة مستمرة بين الأقطاب الكهربائية. يُستخدم ترتيب نبضي مماثل لإيقاف النقاط بشكل انتقائي.
شاشات الاستضاءة الكهربائية
في شاشة الاستضاءة الكهربائية (ELD)، يتم إنتاج الصورة عن طريق إرسال الإشارات الكهربائية إلى اللوحات والتي تؤدي إلى توهج الفسفور.
الشاشات المتغيرة
تتطلب الشاشات المتغيرة تحديث البيكسل بشكل دوري للحفاظ على حالتها، حتى بالنسبة للصورة الثابتة. يحدث هذا التحديث عدة مرات في الثانية الواحدة. وإذا لم يحدث هذا، فستفقد وحدات البكسل حالتها المترابطة تدريجيًا و"ستتلاشى" الصورة من الشاشة.
أمثلة على الشاشات المسطحة المتغيرة
- شاشة المصفوفة العضوية النشطة ذات الصمام الثنائي الباعث للضوء (AMOLED)
- ورق إلكتروني: الحبر الإلكتروني (E Ink)، الجيريكون (Gyricon)
- شاشة الاستضاءة الكهربائية (ELD)
- أجهزة عرض المعالجة الرقمية للضوء (DLP)
- أجهزة عرض الكريستال السائل على السيليكون (LCOS)
- شاشة عرض انبعاثية المجال (FED)، وتسمى أيضًا شاشة عرض ذات انبعاثات النانو (NED)
- شاشة عرض مضمنة التداخل (IMOD)
- شاشة الصمام الثنائي الباعث للضوء (LED)
- شاشة العرض البلوري السائل (LCD)
- شاشة الصمام الثنائي العضوي الباعث للضوء (OLED)
- شاشة بلازما (PDP)
- شاشة عرض نقطية الكم (QLED)
- شاشة عرض الباعث الإلكتروني سطحية التوصيل بالكهرباء (SED, SED-tv)
- شاشة ثلاثية الأبعاد (3D Display)
تتوفر القليل فقط من هذه الشاشات تجاريًا هذه الأيام، بالرغم من البدء في نشر أحجام صغيرة من شاشات الصمام الثنائي العضوي الباعث للضوء (OLED) في الهواتف الخلوية بشكلٍ أساسي . وتم الوعد بنشر شاشات عرض الباعث الإلكتروني سطحية التوصيل بالكهرباء (SEDs) في عام 2006 اعتبارا من نوفمبر 2005، بينما كانت شاشات عرض انبعاثية المجال-شاشات عرض ذات انبعاثات النانو(FED-NEDs) في مرحلة النموذج الأولي.
الشاشات الثابتة
تعتمد شاشات العرض المسطحة الثابتة على مواد ذات حالات ألوانية متقلبة. وهذا يعني أن الصورة التي تحملها هذه الشاشات لا تتطلب طاقة للبقاء ولكن تتطلب طاقة للتغير. وينتج عن ذلك شاشات تتفوق في فعالية استهلاك الطاقة، إلا أن الاتجاه نحو تقليل معدلات التحديث يعد من الأمور غير مرغوب فيها خاصةً فيما يتعلق بشاشات العرض التفاعلي.
تبدأ الشاشات المسطحة القلابة (Bistable flat panel displays) في الانتشار؛ حيث تستغل في تطبيقاتٍ محدودة (شاشات تراصف الجزيئات، التي صنعتها ماجينك (Magink)، خاصة بالإعلان الخارجي؛ شاشات العرض الكهربائية، وفي منتجات الكتب الإلكترونية من سوني (Sony) وأيريكس (iRex)؛ آنليبلز (anlabels)).
مقالات ذات صلة
المراجع
- "Proposed Television Sets Would Feature Thin Screens." Popular Mechanics, November 1954, p. 111. نسخة محفوظة 12 مايو 2015 على موقع واي باك مشين.
- Plasma TV Science.org - The History of Plasma Display Panelsنسخة محفوظة 02 2يناير5 على موقع واي باك مشين.
- Castellano, Joseph A. (2005). Liquid gold: the story of liquid crystal displays and the creation of an industry (الطبعة [Online-Ausg.]). New Jersey [u.a.]: World Scientific. صفحة 176. . مؤرشف من الأصل في 27 يناير 2019.
وصلات خارجية
- TFT Central، مراجعات الشاشة المسطحة، أخبار، ومقالات
- Finetech Japan، معرض ومؤتمر الشاشات المسطحة
- مقالة خاصة: اختراعات غريبة لم تعرفها من قبل