Плоскопанелните дисплеи (FPD) се превърнаха в основен тренд при бъдещите телевизори. Това е обща тенденция, но в света няма стриктно определение. Обикновено този вид дисплей е тънък и изглежда като плосък панел. Има много видове плоски дисплеи. Според средата на дисплея и принципа на работа, има течнокристални дисплеи (LCD), плазмени дисплеи (PDP), електролуминесцентни дисплеи (ELD), органични електролуминесцентни дисплеи (OLED), дисплеи с полева емисия (FED), проекционни дисплеи и др. Много FPD оборудване е изработено от гранит, защото основата на машината от гранит има по-добра прецизност и физически свойства.
тенденция на развитие
В сравнение с традиционните CRT (катодно-лъчеви тръби), плоските дисплеи имат предимствата на тънкост, лекота, ниска консумация на енергия, ниско излъчване, липса на трептене и ползи за човешкото здраве. Те са надминали CRT по световни продажби. До 2010 г. се очаква съотношението на продажбите между двете да достигне 5:1. През 21-ви век плоските дисплеи ще се превърнат в основни продукти в дисплеите. Според прогнозата на известния Stanford Resources, световният пазар на плоски дисплеи ще се увеличи от 23 милиарда щатски долара през 2001 г. до 58,7 милиарда щатски долара през 2006 г., а средният годишен темп на растеж ще достигне 20% през следващите 4 години.
Технология на дисплея
Плоските дисплеи се класифицират в дисплеи с активно излъчване на светлина и дисплеи с пасивно излъчване на светлина. Първите се отнасят до дисплейно устройство, при което самата дисплейна среда излъчва светлина и осигурява видимо лъчение, което включва плазмен дисплей (PDP), вакуумно-флуоресцентен дисплей (VFD), дисплей с полева емисия (FED), електролуминесцентен дисплей (LED) и дисплей с органични светодиоди (OLED). Второто означава, че устройството не излъчва светлина самостоятелно, а използва дисплейната среда, която се модулира чрез електрически сигнал, променяйки оптичните си характеристики, модулирайки околната светлина и светлината, излъчвана от външно захранване (подсветка, проекционен източник на светлина), и я изобразявайки на екрана или екрана. Дисплейните устройства включват течнокристален дисплей (LCD), микроелектромеханичен системен дисплей (DMD) и дисплей с електронно мастило (EL) и др.
LCD
Течнокристалните дисплеи включват пасивни матрични течнокристални дисплеи (PM-LCD) и активни матрични течнокристални дисплеи (AM-LCD). Както STN, така и TN течнокристалните дисплеи принадлежат към пасивните матрични течнокристални дисплеи. През 90-те години на миналия век технологията на активните матрични течнокристални дисплеи се развива бързо, особено тънкослойните транзисторни течнокристални дисплеи (TFT-LCD). Като заместител на STN, той има предимствата на бърза скорост на реакция и липса на трептене и се използва широко в преносими компютри и работни станции, телевизори, видеокамери и ръчни конзоли за видеоигри. Разликата между AM-LCD и PM-LCD е, че първият има добавени превключващи устройства към всеки пиксел, което може да преодолее кръстосаните смущения и да получи дисплей с висок контраст и висока резолюция. Съвременният AM-LCD използва аморфен силициев (a-Si) TFT превключващо устройство и схема с кондензатор за съхранение, които могат да получат високо ниво на сивото и да реализират дисплей с истински цветове. Необходимостта от висока резолюция и малки пиксели за приложения с камери и проекции с висока плътност обаче е довела до разработването на P-Si (полисилиций) TFT (тънкослойни транзистори) дисплеи. Мобилността на P-Si е 8 до 9 пъти по-висока от тази на a-Si. Малкият размер на P-Si TFT е подходящ не само за дисплеи с висока плътност и резолюция, но и за интегриране на периферни схеми върху субстрата.
Като цяло, LCD е подходящ за тънки, леки, малки и средни дисплеи с ниска консумация на енергия и се използва широко в електронни устройства като преносими компютри и мобилни телефони. 30-инчови и 40-инчови LCD дисплеи са успешно разработени и някои от тях са пуснати в употреба. След масовото производство на LCD, цената непрекъснато намалява. 15-инчов LCD монитор се предлага за 500 долара. Бъдещата му насока за развитие е да замени катодния дисплей на персоналните компютри и да го приложи в LCD телевизори.
Плазмен дисплей
Плазменият дисплей е технология за излъчване на светлина, реализирана на принципа на газов (като атмосфера) разряд. Плазмените дисплеи имат предимствата на катодно-лъчевите тръби, но са изработени върху много тънки структури. Размерът на основния продукт е 40-42 инча. 50 продукта с диагонал 60 инча са в процес на разработка.
вакуумна флуоресценция
Вакуумният флуоресцентен дисплей е широко използван дисплей в аудио/видео продукти и домакински уреди. Това е вакуумно дисплейно устройство тип триодна електронна тръба, което капсулира катода, решетката и анода във вакуумна тръба. Електроните, излъчвани от катода, се ускоряват от положителното напрежение, приложено към решетката и анода, и стимулират фосфора, покрит върху анода, да излъчва светлина. Решетката има структура тип „пчелна пита“.
електролуминесценция)
Електролуминесцентните дисплеи се изработват с помощта на тънкослойна технология в твърдо състояние. Между 2 проводими пластини се поставя изолационен слой и се отлага тънък електролуминесцентен слой. Устройството използва поцинковани или стронциево покрити пластини с широк емисионен спектър като електролуминесцентни компоненти. Електролуминесцентният му слой е с дебелина 100 микрона и може да постигне същия ясен ефект на показване като дисплей с органичен светодиод (OLED). Типичното му захранващо напрежение е 10KHz, 200V AC, което изисква по-скъпа драйверна интегрална схема. Успешно е разработен микродисплей с висока резолюция, използващ схема за управление с активна решетка.
водена
Светодиодните дисплеи се състоят от голям брой светодиоди, които могат да бъдат едноцветни или многоцветни. На пазара се появиха високоефективни сини светодиоди, които правят възможно производството на пълноцветни LED дисплеи с голям екран. LED дисплеите се характеризират с висока яркост, висока ефективност и дълъг живот и са подходящи за дисплеи с голям екран за външна употреба. С тази технология обаче не могат да се произвеждат дисплеи от среден клас за монитори или PDA (ръчни компютри). Монолитната интегрална схема на LED обаче може да се използва като едноцветен виртуален дисплей.
МЕМС
Това е микродисплей, произведен с помощта на MEMS технология. В такива дисплеи микроскопичните механични структури се изработват чрез обработка на полупроводници и други материали, използвайки стандартни полупроводникови процеси. В цифрово микроогледално устройство структурата е микроогледало, поддържано от панта. Пантите му се задействат от заряди върху пластините, свързани с една от клетките памет отдолу. Размерът на всяко микроогледало е приблизително равен на диаметъра на човешки косъм. Това устройство се използва главно в преносими търговски проектори и проектори за домашно кино.
полева емисия
Основният принцип на дисплея с полева емисия е същият като този на катодно-лъчевата тръба, т.е. електроните се привличат от пластина и се сблъскват с фосфор, покрит с анода, за да излъчват светлина. Катодът му е съставен от голям брой малки електронни източници, подредени в масив, т.е. под формата на масив от един пиксел и един катод. Точно както плазмените дисплеи, дисплеите с полева емисия изискват високо напрежение, за да работят, вариращо от 200V до 6000V. Но досега той не се е превърнал в масов плосък дисплей поради високата производствена цена на оборудването.
органична светлина
В дисплей с органични светодиоди (OLED), електрически ток се пропуска през един или повече слоеве пластмаса, за да се произведе светлина, наподобяваща неорганични светодиоди. Това означава, че за OLED устройство е необходим твърдотелен филм върху субстрат. Органичните материали обаче са много чувствителни към водни пари и кислород, така че запечатването е от съществено значение. OLED са активни светодиодни устройства и показват отлични светлинни характеристики и ниска консумация на енергия. Те имат голям потенциал за масово производство в процес „ролка по ролка“ върху гъвкави субстрати и следователно са много евтини за производство. Технологията има широк спектър от приложения, от просто монохроматично осветление с голяма площ до пълноцветни видео графични дисплеи.
Електронно мастило
Електронните мастилени дисплеи са дисплеи, които се управляват чрез прилагане на електрическо поле към бистабилен материал. Той се състои от голям брой микрозапечатани прозрачни сфери, всяка с диаметър около 100 микрона, съдържащи черен течен оцветен материал и хиляди частици бял титанов диоксид. Когато върху бистабилния материал се приложи електрическо поле, частиците титанов диоксид ще мигрират към един от електродите в зависимост от състоянието им на заряд. Това кара пиксела да излъчва светлина или не. Тъй като материалът е бистабилен, той запазва информацията в продължение на месеци. Тъй като работното му състояние се контролира от електрическо поле, съдържанието на дисплея може да се променя с много малко енергия.
детектор за пламък
Пламъчен фотометричен детектор FPD (Пламъчен фотометричен детектор, съкратено FPD)
1. Принципът на FPD
Принципът на FPD се основава на горенето на пробата в пламък, богат на водород, така че съединенията, съдържащи сяра и фосфор, се редуцират от водород след горенето и се генерират възбудените състояния на S2* (възбудено състояние на S2) и HPO* (възбудено състояние на HPO). Двете възбудени вещества излъчват спектри около 400 nm и 550 nm, когато се връщат в основно състояние. Интензитетът на този спектър се измерва с фотоумножител, а интензитетът на светлината е пропорционален на масовия дебит на пробата. FPD е високочувствителен и селективен детектор, който се използва широко при анализа на серни и фосфорни съединения.
2. Структурата на FPD
FPD е структура, която комбинира FID и фотометър. Започна като еднопламъчен FPD. След 1978 г., за да се компенсират недостатъците на еднопламъчния FPD, е разработен двупламъчен FPD. Той има два отделни пламъка въздух-водород, като долният пламък преобразува молекулите на пробата в продукти на горене, съдържащи относително прости молекули като S2 и HPO; горният пламък произвежда луминесцентни фрагменти във възбудено състояние като S2* и HPO*. Има прозорец, насочен към горния пламък, а интензитетът на хемилуминесценцията се отчита от фотоумножител. Прозорецът е изработен от твърдо стъкло, а дюзата на пламъка е изработена от неръждаема стомана.
3. Изпълнението на FPD
FPD е селективен детектор за определяне на серни и фосфорни съединения. Пламъкът му е богат на водород, а подаването на въздух е достатъчно само за реакция със 70% от водорода, така че температурата на пламъка е ниска, за да генерира възбудени сяра и фосфор. Фрагменти на съединението. Дебитът на носещия газ, водорода и въздуха оказва голямо влияние върху FPD, така че контролът на газовия поток трябва да бъде много стабилен. Температурата на пламъка за определяне на съдържащи сяра съединения трябва да бъде около 390 °C, което може да генерира възбуден S2*; за определяне на съдържащи фосфор съединения съотношението на водород и кислород трябва да бъде между 2 и 5, а съотношението водород-кислород трябва да се променя в зависимост от различните проби. Носещият газ и добавъчният газ също трябва да бъдат правилно регулирани, за да се получи добро съотношение сигнал/шум.
Време на публикуване: 18 януари 2022 г.