Ploché displeje (FPD) sa stali hlavným prúdom budúcich televízorov. Je to všeobecný trend, ale vo svete neexistuje žiadna striktná definícia. Vo všeobecnosti je tento typ displeja tenký a vyzerá ako plochý panel. Existuje mnoho typov plochých displejov. Podľa zobrazovacieho média a princípu fungovania existujú displeje z tekutých kryštálov (LCD), plazmové displeje (PDP), elektroluminiscenčné displeje (ELD), organické elektroluminiscenčné displeje (OLED), displeje s emisiou poľa (FED), projekčné displeje atď. Mnoho zariadení FPD je vyrobených zo žuly, pretože žulová základňa stroja má lepšiu presnosť a fyzikálne vlastnosti.
trend vývoja
V porovnaní s tradičnými CRT (katódovými trubicami) má plochý displej výhody ako tenký, ľahký, s nízkou spotrebou energie, nízkym žiarením, bez blikania a je prospešný pre ľudské zdravie. V celosvetovom predaji prekonal CRT. Odhaduje sa, že do roku 2010 dosiahne pomer hodnoty predaja oboch 5:1. V 21. storočí sa ploché displeje stanú hlavnými produktmi v oblasti displejov. Podľa predpovede slávnej spoločnosti Stanford Resources sa globálny trh s plochými displejmi zvýši z 23 miliárd amerických dolárov v roku 2001 na 58,7 miliardy amerických dolárov v roku 2006 a priemerná ročná miera rastu dosiahne v nasledujúcich 4 rokoch 20 %.
Technológia displeja
Ploché displeje sa delia na displeje s aktívnym vyžarovaním svetla a displeje s pasívnym vyžarovaním svetla. Prvý označuje zobrazovacie zariadenie, v ktorom samotné zobrazovacie médium vyžaruje svetlo a poskytuje viditeľné žiarenie, a to zahŕňa plazmové displeje (PDP), vákuové fluorescenčné displeje (VFD), displeje s emisiou poľa (FED), elektroluminiscenčné displeje (LED) a displeje s organickými diódami vyžarujúcimi svetlo (OLED). Druhý znamená, že samotný displej nevyžaruje svetlo, ale používa zobrazovacie médium na moduláciu elektrickým signálom, pričom jeho optické vlastnosti sa menia, moduluje okolité svetlo a svetlo vyžarované externým zdrojom napájania (podsvietenie, projekčný zdroj svetla) a zobrazuje sa na obrazovke alebo plátne. Zobrazovacie zariadenia zahŕňajú displeje z tekutých kryštálov (LCD), mikroelektromechanické systémové displeje (DMD) a displeje s elektronickým atramentom (EL) atď.
LCD
Medzi displeje s tekutými kryštálmi patria displeje s tekutými kryštálmi s pasívnou matricou (PM-LCD) a displeje s tekutými kryštálmi s aktívnou matricou (AM-LCD). Displeje s tekutými kryštálmi STN aj TN patria medzi displeje s tekutými kryštálmi s pasívnou matricou. V 90. rokoch 20. storočia sa technológia displejov s aktívnou matricou s tekutými kryštálmi rýchlo rozvíjala, najmä displeje s tekutými kryštálmi s tenkými tranzistormi (TFT-LCD). Ako náhrada za STN má výhody rýchlej odozvy a absencie blikania a je široko používaný v prenosných počítačoch a pracovných staniciach, televízoroch, videokamerách a vreckových herných konzolách. Rozdiel medzi AM-LCD a PM-LCD spočíva v tom, že prvý z nich má ku každému pixelu pridané prepínacie zariadenia, ktoré dokážu prekonať krížové rušenie a dosiahnuť vysoký kontrast a rozlíšenie displeja. Súčasný AM-LCD využíva schému prepínacieho zariadenia TFT z amorfného kremíka (a-Si) a pamäťového kondenzátora, ktoré dokážu dosiahnuť vysoký stupeň sivej a realizovať skutočné zobrazenie farieb. Potreba vysokého rozlíšenia a malých pixelov pre aplikácie s kamerami a projekciami s vysokou hustotou však viedla k vývoju displejov P-Si (polykremíkové) TFT (tenkovrstvové tranzistory). Mobilita P-Si je 8 až 9-krát vyššia ako mobilita a-Si. Malá veľkosť P-Si TFT je vhodná nielen pre displeje s vysokou hustotou a rozlíšením, ale na substrát je možné integrovať aj periférne obvody.
Celkovo je LCD vhodný pre tenké, ľahké, malé a stredne veľké displeje s nízkou spotrebou energie a je široko používaný v elektronických zariadeniach, ako sú notebooky a mobilné telefóny. 30-palcové a 40-palcové LCD displeje boli úspešne vyvinuté a niektoré boli uvedené do používania. Po rozsiahlej výrobe LCD sa náklady neustále znižujú. 15-palcový LCD monitor je dostupný za 500 dolárov. Jeho budúcim smerom vývoja je nahradiť katódový displej počítačov a použiť ho v LCD televízoroch.
Plazmový displej
Plazmový displej je technológia zobrazovania svetla, ktorá je založená na princípe výboja v plyne (napríklad v atmosfére). Plazmové displeje majú výhody katódových trubíc, ale sú vyrobené na veľmi tenkých štruktúrach. Bežná veľkosť produktu je 40-42 palcov. Vo vývoji je 50 produktov s uhlopriečkou 60 palcov.
vákuová fluorescencia
Vákuový fluorescenčný displej je displej široko používaný v audio/video produktoch a domácich spotrebičoch. Ide o vákuové zobrazovacie zariadenie typu triódovej elektrónky, ktoré zapuzdruje katódu, mriežku a anódu vo vákuovej trubici. Ide o to, že elektróny emitované katódou sú urýchľované kladným napätím privedeným na mriežku a anódu a stimulujú fosfor nanesený na anódu k vyžarovaniu svetla. Mriežka má štruktúru včelieho plástu.
elektroluminiscencia)
Elektroluminiscenčné displeje sa vyrábajú pomocou technológie tenkých vrstiev v pevnom skupenstve. Medzi 2 vodivé dosky sa umiestni izolačná vrstva a nanesie sa tenká elektroluminiscenčná vrstva. Zariadenie používa ako elektroluminiscenčné komponenty dosky potiahnuté zinkom alebo stronciom so širokým emisným spektrom. Jeho elektroluminiscenčná vrstva má hrúbku 100 mikrónov a dokáže dosiahnuť rovnaký jasný zobrazovací efekt ako displej s organickou diódou emitujúcou svetlo (OLED). Jeho typické budiace napätie je 10 kHz, 200 V striedavého napätia, čo vyžaduje drahší budiaci integrovaný obvod. Úspešne bol vyvinutý mikrodisplej s vysokým rozlíšením využívajúci schému aktívneho budiaceho poľa.
viedol
Displeje s diódami emitujúcimi svetlo (LED) pozostávajú z veľkého počtu diód emitujúcich svetlo, ktoré môžu byť monochromatické alebo viacfarebné. Sprístupnili sa vysokoúčinné modré diódy emitujúce svetlo, ktoré umožňujú výrobu plnofarebných veľkoplošných LED displejov. LED displeje sa vyznačujú vysokým jasom, vysokou účinnosťou a dlhou životnosťou a sú vhodné pre veľkoplošné displeje na vonkajšie použitie. Touto technológiou však nie je možné vyrobiť žiadne displeje strednej triedy pre monitory alebo PDA (vreckové počítače). Monolitický integrovaný obvod LED však možno použiť ako monochromatický virtuálny displej.
MEMS
Ide o mikrodisplej vyrobený pomocou technológie MEMS. V takýchto displejoch sa mikroskopické mechanické štruktúry vyrábajú spracovaním polovodičov a iných materiálov pomocou štandardných polovodičových procesov. V digitálnom mikrozrkadlovom zariadení je štruktúra mikrozrkadlo podopreté pántom. Jeho pánty sú ovládané nábojmi na doskách pripojených k jednej z pamäťových buniek nižšie. Veľkosť každého mikrozrkadla je približne priemer ľudského vlasu. Toto zariadenie sa používa hlavne v prenosných komerčných projektoroch a projektoroch pre domáce kiná.
poľná emisia
Základný princíp displeja s emisiou poľa je rovnaký ako princíp katódovej trubice, to znamená, že elektróny sú priťahované doskou a zrážané s fosforom naneseným na anóde, čím vyžarujú svetlo. Jeho katóda sa skladá z veľkého počtu drobných zdrojov elektrónov usporiadaných v poli, teda vo forme poľa jedného pixelu a jednej katódy. Rovnako ako plazmové displeje, aj displeje s emisiou poľa vyžadujú na svoju činnosť vysoké napätie, od 200 V do 6000 V. Zatiaľ sa však nestali bežným plochým displejom kvôli vysokým výrobným nákladom na jeho výrobné zariadenie.
organické svetlo
V organickom displeji s diódami emitujúcimi svetlo (OLED) prechádza elektrický prúd cez jednu alebo viacero vrstiev plastu, čím sa vytvára svetlo, ktoré pripomína anorganické diódy emitujúce svetlo. To znamená, že pre OLED zariadenie je potrebná vrstva polovodičového filmu na substráte. Organické materiály sú však veľmi citlivé na vodnú paru a kyslík, takže utesnenie je nevyhnutné. OLED sú aktívne zariadenia emitujúce svetlo a vykazujú vynikajúce svetelné vlastnosti a nízku spotrebu energie. Majú veľký potenciál pre hromadnú výrobu v procese rolka po rolke na flexibilných substrátoch, a preto sú veľmi lacné na výrobu. Táto technológia má širokú škálu aplikácií, od jednoduchého monochromatického osvetlenia veľkej plochy až po plnofarebné grafické displeje.
Elektronický atrament
E-atramentové displeje sú displeje, ktoré sú ovládané aplikovaním elektrického poľa na bistabilný materiál. Skladá sa z veľkého počtu mikroutesnených priehľadných guľôčok, každá s priemerom približne 100 mikrónov, ktoré obsahujú čierny tekutý farbený materiál a tisíce častíc bieleho oxidu titaničitého. Keď sa na bistabilný materiál aplikuje elektrické pole, častice oxidu titaničitého migrujú smerom k jednej z elektród v závislosti od ich stavu nabitia. To spôsobí, že pixel vyžaruje svetlo alebo nie. Pretože je materiál bistabilný, uchováva si informácie celé mesiace. Keďže jeho pracovný stav je riadený elektrickým poľom, jeho zobrazovaný obsah je možné meniť s veľmi malou energiou.
detektor plameňa
Plameňový fotometrický detektor FPD (skrátene plameňový fotometrický detektor, FPD)
1. Princíp FPD
Princíp FPD je založený na spaľovaní vzorky v plameni bohatom na vodík, takže zlúčeniny obsahujúce síru a fosfor sa po spaľovaní redukujú vodíkom a vznikajú excitované stavy S2* (excitovaný stav S2) a HPO* (excitovaný stav HPO). Tieto dve excitované látky po návrate do základného stavu vyžarujú spektrá okolo 400 nm a 550 nm. Intenzita tohto spektra sa meria fotonásobičom a intenzita svetla je úmerná hmotnostnému prietoku vzorky. FPD je vysoko citlivý a selektívny detektor, ktorý sa široko používa pri analýze zlúčenín síry a fosforu.
2. Štruktúra oddelenia ochranných známok
FPD je štruktúra, ktorá kombinuje FID a fotometer. Začalo to ako jednoplameňový FPD. Po roku 1978, aby sa vyrovnali nedostatky jednoplameňového FPD, bol vyvinutý dvojplameňový FPD. Má dva samostatné plamene vzduch-vodík, pričom spodný plameň premieňa molekuly vzorky na produkty spaľovania obsahujúce relatívne jednoduché molekuly, ako sú S2 a HPO; horný plameň produkuje luminiscenčné fragmenty v excitovanom stave, ako sú S2* a HPO*, na horný plameň je zamerané okienko a intenzita chemiluminiscencie je detekovaná fotonásobičom. Okienko je vyrobené z tvrdého skla a tryska plameňa je vyrobená z nehrdzavejúcej ocele.
3. Výkonnosť FPD
FPD je selektívny detektor na stanovenie zlúčenín síry a fosforu. Jeho plameň je bohatý na vodík a prívod vzduchu stačí len na reakciu so 70 % vodíka, takže teplota plameňa je nízka na generovanie excitovanej síry a fosforu. Fragmenty zlúčenín. Prietok nosného plynu, vodíka a vzduchu má veľký vplyv na FPD, takže regulácia prietoku plynu by mala byť veľmi stabilná. Teplota plameňa na stanovenie zlúčenín obsahujúcich síru by mala byť okolo 390 °C, čo môže generovať excitovaný S2*; na stanovenie zlúčenín obsahujúcich fosfor by mal byť pomer vodíka a kyslíka medzi 2 a 5 a pomer vodíka a kyslíka by sa mal meniť podľa rôznych vzoriek. Nosný plyn a prídavný plyn by sa mali tiež správne nastaviť, aby sa dosiahol dobrý pomer signálu k šumu.
Čas uverejnenia: 18. januára 2022