Plakanā paneļa displejs (FPD) ir kļuvis par nākotnes televizoru pamatstraumi. Tā ir vispārēja tendence, taču pasaulē nav stingras definīcijas. Parasti šāda veida displejs ir plāns un izskatās pēc plakanā paneļa. Ir daudz plakano paneļu displeju veidu. Atkarībā no displeja vides un darbības principa, ir šķidro kristālu displeji (LCD), plazmas displeji (PDP), elektroluminiscences displeji (ELD), organiskās elektroluminiscences displeji (OLED), lauka emisijas displeji (FED), projekcijas displeji utt. Daudzas FPD iekārtas ir izgatavotas no granīta. Tā kā granīta mašīnu pamatnei ir labāka precizitāte un fizikālās īpašības.
attīstības tendence
Salīdzinot ar tradicionālajiem CRT (katodstaru lampām), plakanā paneļa displejam ir tādas priekšrocības kā plāns, viegls, ar zemu enerģijas patēriņu, zemu starojumu, bez mirgošanas un labvēlīgu ietekmi uz cilvēku veselību. Tas ir pārspējis CRT globālajā pārdošanas apjomā. Tiek lēsts, ka līdz 2010. gadam abu pārdošanas vērtības attiecība sasniegs 5:1. 21. gadsimtā plakanā paneļa displeji kļūs par galveno produktu displeju tirgū. Saskaņā ar slavenā Stanford Resources prognozi, globālais plakanā paneļa displeju tirgus pieaugs no 23 miljardiem ASV dolāru 2001. gadā līdz 58,7 miljardiem ASV dolāru 2006. gadā, un vidējais gada pieauguma temps nākamo 4 gadu laikā sasniegs 20%.
Displeja tehnoloģija
Plakanie displeji tiek klasificēti aktīvās gaismas emitējošos displejos un pasīvās gaismas emitējošos displejos. Pirmais attiecas uz displeja ierīci, kurā pats displeja vide izstaro gaismu un nodrošina redzamu starojumu, tostarp plazmas displeju (PDP), vakuuma dienasgaismas displeju (VFD), lauka emisijas displeju (FED), elektroluminiscences displeju (LED) un organisko gaismu emitējošo diožu displeju (OLED). Pēdējais nozīmē, ka tā pati neizstaro gaismu, bet gan izmanto displeja vidi, lai to modulētu ar elektrisko signālu, un tās optiskās īpašības mainās, modulējot apkārtējo gaismu un ārējā barošanas avota (apgaismojuma, projekcijas gaismas avota) izstaroto gaismu, un to izpildot displeja ekrānā vai ekrānā. Displeja ierīces, tostarp šķidro kristālu displejs (LCD), mikroelektromehāniskās sistēmas displejs (DMD) un elektroniskās tintes (EL) displejs utt.
LCD
Šķidro kristālu displeji ietver pasīvās matricas šķidro kristālu displejus (PM-LCD) un aktīvās matricas šķidro kristālu displejus (AM-LCD). Gan STN, gan TN šķidro kristālu displeji pieder pie pasīvās matricas šķidro kristālu displejiem. 20. gs. 90. gados strauji attīstījās aktīvās matricas šķidro kristālu displeju tehnoloģija, īpaši plānslāņa tranzistora šķidro kristālu displejs (TFT-LCD). Kā STN aizstājējs tam ir tādas priekšrocības kā ātra reaģēšanas ātrums un nemirgošana, un to plaši izmanto portatīvajos datoros un darbstacijās, televizoros, videokamerās un rokas videospēļu konsolēs. Atšķirība starp AM-LCD un PM-LCD ir tāda, ka pirmajam katram pikselim ir pievienotas komutācijas ierīces, kas var pārvarēt savstarpējos traucējumus un iegūt augstu kontrastu un augstas izšķirtspējas displeju. Pašreizējais AM-LCD izmanto amorfā silīcija (a-Si) TFT komutācijas ierīci un uzglabāšanas kondensatora shēmu, kas var iegūt augstu pelēko toņu līmeni un realizēt patiesu krāsu displeju. Tomēr nepieciešamība pēc augstas izšķirtspējas un maziem pikseļiem augsta blīvuma kameru un projekcijas lietojumprogrammām ir veicinājusi P-Si (polisilīcija) TFT (plānplēves tranzistora) displeju attīstību. P-Si mobilitāte ir 8 līdz 9 reizes lielāka nekā a-Si. P-Si TFT mazais izmērs ir piemērots ne tikai augsta blīvuma un augstas izšķirtspējas displejiem, bet arī perifērijas shēmas var integrēt uz substrāta.
Kopumā LCD ir piemērots plāniem, viegliem, maziem un vidējiem displejiem ar zemu enerģijas patēriņu, un to plaši izmanto elektroniskās ierīcēs, piemēram, klēpjdatoros un mobilajos tālruņos. Ir veiksmīgi izstrādāti 30 collu un 40 collu LCD, un daži no tiem ir nodoti ekspluatācijā. Pēc LCD liela mēroga ražošanas izmaksas nepārtraukti samazinās. 15 collu LCD monitors ir pieejams par 500 USD. Tā turpmākais attīstības virziens ir aizstāt datora katoda displeju un izmantot to LCD televizoros.
Plazmas displejs
Plazmas displejs ir gaismu emitējoša displeja tehnoloģija, kas tiek realizēta pēc gāzes (piemēram, atmosfēras) izlādes principa. Plazmas displejiem ir katodstaru lampu priekšrocības, taču tie ir izgatavoti uz ļoti plānām konstrukcijām. Galvenokārt produktu izmērs ir 40–42 collas. Tiek izstrādāti 50 60 collu produkti.
vakuuma fluorescence
Vakuuma dienasgaismas displejs ir displejs, ko plaši izmanto audio/video produktos un sadzīves tehnikā. Tas ir triodes elektronu lampas tipa vakuuma displeja ierīce, kas vakuuma lampā iekapsulē katodu, režģi un anodu. Tas ir tāpēc, ka katoda izstarotos elektronus paātrina pozitīvs spriegums, kas pielikts režģim un anodam, un tie stimulē uz anoda pārklāto fosforu izstarot gaismu. Režģim ir šūnveida struktūra.
elektroluminiscence)
Elektroluminiscējošie displeji tiek izgatavoti, izmantojot cietvielu plānplēves tehnoloģiju. Starp divām vadošām plāksnēm tiek novietots izolācijas slānis, un pēc tam tiek uzklāts plāns elektroluminiscējošs slānis. Ierīce kā elektroluminiscējošos komponentus izmanto ar cinku vai stronciju pārklātas plāksnes ar plašu emisijas spektru. Tā elektroluminiscējošais slānis ir 100 mikronu biezs un var panākt tādu pašu skaidra displeja efektu kā organisko gaismu emitējošo diožu (OLED) displejs. Tā tipiskais piedziņas spriegums ir 10 kHz, 200 V maiņstrāvas spriegums, kam nepieciešama dārgāka draivera integrālā shēma. Ir veiksmīgi izstrādāts augstas izšķirtspējas mikrodisplejs, izmantojot aktīvā masīva piedziņas shēmu.
vadīts
Gaismas diožu displeji sastāv no liela skaita gaismas diožu, kas var būt monohromatiskas vai daudzkrāsainas. Ir kļuvušas pieejamas augstas efektivitātes zilās gaismas diodes, kas ļauj ražot pilnkrāsu liela ekrāna LED displejus. LED displejiem piemīt augsts spilgtums, augsta efektivitāte un ilgs kalpošanas laiks, un tie ir piemēroti liela ekrāna displejiem lietošanai ārpus telpām. Tomēr ar šo tehnoloģiju nevar izgatavot vidējas klases displejus monitoriem vai PDA (rokas datoriem). Tomēr LED monolīto integrēto shēmu var izmantot kā monohromatisku virtuālo displeju.
MEMS
Šis ir mikrodisplejs, kas ražots, izmantojot MEMS tehnoloģiju. Šādos displejos mikroskopiskas mehāniskas struktūras tiek izgatavotas, apstrādājot pusvadītājus un citus materiālus, izmantojot standarta pusvadītāju procesus. Digitālajā mikrospoguļa ierīcē struktūra ir mikrospogulis, ko atbalsta eņģe. Tā eņģes darbina lādiņi uz plāksnēm, kas savienotas ar vienu no zemāk esošajām atmiņas šūnām. Katra mikrospoguļa izmērs ir aptuveni cilvēka mata diametrs. Šo ierīci galvenokārt izmanto portatīvajos komerciālajos projektoros un mājas kinozāļu projektoros.
lauka emisija
Lauka emisijas displeja pamatprincips ir tāds pats kā katodstaru lampas, proti, elektronus pievelk plāksne un liek tiem sadurties ar fosforu, kas pārklāts uz anoda, lai izstarotu gaismu. Tā katodu veido liels skaits sīku elektronu avotu, kas izvietoti masīvā, t. i., viena pikseļa un viena katoda masīva veidā. Tāpat kā plazmas displejiem, lauka emisijas displejiem darbībai ir nepieciešams augsts spriegums, sākot no 200 V līdz 6000 V. Taču līdz šim tas nav kļuvis par plaši pieejamu plakanā paneļa displeju tā ražošanas iekārtu augsto ražošanas izmaksu dēļ.
organiskā gaisma
Organiskās gaismas diodes displejā (OLED) caur vienu vai vairākiem plastmasas slāņiem tiek laista elektriskā strāva, lai radītu gaismu, kas līdzinās neorganiskām gaismas diodēm. Tas nozīmē, ka OLED ierīcei ir nepieciešama cietvielu plēves kaudze uz substrāta. Tomēr organiskie materiāli ir ļoti jutīgi pret ūdens tvaikiem un skābekli, tāpēc blīvējums ir būtisks. OLED ir aktīvas gaismu emitējošas ierīces, un tām ir izcilas gaismas īpašības un zems enerģijas patēriņš. Tiem ir liels potenciāls masveida ražošanai rullīšu veidā uz elastīgiem substrātiem, un tāpēc to ražošana ir ļoti lēta. Šai tehnoloģijai ir plašs pielietojumu klāsts, sākot no vienkārša monohromatiska liela laukuma apgaismojuma līdz pilnkrāsu video grafikas displejiem.
Elektroniskā tinte
E-tintes displeji ir displeji, kurus kontrolē, bistabilam materiālam pievadot elektrisko lauku. Tas sastāv no liela skaita mikronoslēgtu caurspīdīgu sfēru, katra aptuveni 100 mikronu diametrā, kas satur melnu šķidru krāsotu materiālu un tūkstošiem balta titāna dioksīda daļiņu. Kad bistabilajam materiālam tiek pievadīts elektriskais lauks, titāna dioksīda daļiņas atkarībā no to uzlādes stāvokļa migrēs uz vienu no elektrodiem. Tas izraisa to, vai pikselis izstaro gaismu vai neizstaro to. Tā kā materiāls ir bistabils, tas saglabā informāciju mēnešiem ilgi. Tā kā tā darba stāvokli kontrolē elektriskais lauks, tā displeja saturu var mainīt ar ļoti mazu enerģijas patēriņu.
liesmas gaismas detektors
Liesmas fotometriskais detektors FPD (liesmas fotometriskais detektors, saīsināti FPD)
1. FPD princips
FPD princips ir balstīts uz parauga sadegšanu ūdeņraža bagātā liesmā, kā rezultātā savienojumi, kas satur sēru un fosforu, pēc sadegšanas tiek reducēti ar ūdeņradi, un rodas ierosinātie stāvokļi S2* (S2 ierosinātais stāvoklis) un HPO* (HPO ierosinātais stāvoklis). Abas ierosinātās vielas, atgriežoties pamatstāvoklī, izstaro spektrus aptuveni 400 nm un 550 nm. Šī spektra intensitāti mēra ar fotoelektronu pavairotāja lampu, un gaismas intensitāte ir proporcionāla parauga masas plūsmas ātrumam. FPD ir ļoti jutīgs un selektīvs detektors, ko plaši izmanto sēra un fosfora savienojumu analīzē.
2. FPD struktūra
FPD ir struktūra, kas apvieno FID un fotometru. Sākotnēji tā bija vienas liesmas FPD. Pēc 1978. gada, lai kompensētu vienas liesmas FPD trūkumus, tika izstrādāta divu liesmu FPD. Tai ir divas atsevišķas gaisa-ūdeņraža liesmas, apakšējā liesma pārveido parauga molekulas sadegšanas produktos, kas satur relatīvi vienkāršas molekulas, piemēram, S2 un HPO4; augšējā liesma rada luminiscējošus ierosinātā stāvokļa fragmentus, piemēram, S2* un HPO4*, ir logs, kas vērsts uz augšējo liesmu, un ķīmiskās luminiscences intensitāti nosaka fotoelektronu pavairotāja caurule. Logs ir izgatavots no cieta stikla, bet liesmas sprausla ir izgatavota no nerūsējošā tērauda.
3. FPD veiktspēja
FPD ir selektīvs detektors sēra un fosfora savienojumu noteikšanai. Tā liesma ir ūdeņradim bagāta liesma, un gaisa padeve ir pietiekama, lai reaģētu tikai ar 70% ūdeņraža, tāpēc liesmas temperatūra ir zema, lai radītu ierosinātu sēru un fosforu. Savienojumu fragmenti. Nesējgāzes, ūdeņraža un gaisa plūsmas ātrumam ir liela ietekme uz FPD, tāpēc gāzes plūsmas kontrolei jābūt ļoti stabilai. Liesmas temperatūrai sēru saturošu savienojumu noteikšanai jābūt aptuveni 390 °C, kas var radīt ierosinātu S2*; fosforu saturošu savienojumu noteikšanai ūdeņraža un skābekļa attiecībai jābūt no 2 līdz 5, un ūdeņraža un skābekļa attiecība jāmaina atkarībā no dažādiem paraugiem. Nesējgāze un papildgāze arī pareizi jāpielāgo, lai iegūtu labu signāla un trokšņa attiecību.
Publicēšanas laiks: 2022. gada 18. janvāris