Ploché displeje (FPD) se staly hlavním proudem budoucích televizorů. Je to obecný trend, ale ve světě neexistuje žádná striktní definice. Obecně je tento typ displeje tenký a vypadá jako plochý panel. Existuje mnoho typů plochých displejů. Podle zobrazovacího média a principu fungování existují displeje z tekutých krystalů (LCD), plazmové displeje (PDP), elektroluminiscenční displeje (ELD), organické elektroluminiscenční displeje (OLED), displeje s emisí pole (FED), projekční displeje atd. Mnoho zařízení FPD je vyrobeno z žuly, protože žulová základna stroje má lepší přesnost a fyzikální vlastnosti.
vývojový trend
Ve srovnání s tradiční CRT (katodovou trubicí) má plochý displej výhody tenkého střechu, nízké hmotnosti, nízké spotřeby energie, nízkého záření, absence blikání a prospěšnosti pro lidské zdraví. V celosvětovém prodeji překonal CRT. Odhaduje se, že do roku 2010 dosáhne poměr prodeje obou displejů 5:1. V 21. století se ploché displeje stanou hlavními produkty v oblasti displejů. Podle prognózy slavné společnosti Stanford Resources se globální trh s plochými displeji zvýší z 23 miliard amerických dolarů v roce 2001 na 58,7 miliard amerických dolarů v roce 2006 a průměrná roční míra růstu dosáhne v příštích 4 letech 20 %.
Technologie displejů
Ploché displeje se dělí na displeje s aktivním vyzařováním světla a displeje s pasivním vyzařováním světla. První z nich označuje zobrazovací zařízení, u kterého samotné zobrazovací médium vyzařuje světlo a poskytuje viditelné záření, a zahrnuje plazmové displeje (PDP), vakuové fluorescenční displeje (VFD), displeje s emisním polem (FED), elektroluminiscenční displeje (LED) a displeje s organickými světelnými diodami (OLED). Druhé znamená, že displej sám o sobě nevyzařuje světlo, ale používá zobrazovací médium, které je modulováno elektrickým signálem a jehož optické vlastnosti se mění, modulují okolní světlo a světlo vyzařované externím zdrojem napájení (podsvícení, projekční zdroj světla) a zobrazují ho na obrazovce nebo plátně. Zobrazovací zařízení zahrnují displeje z tekutých krystalů (LCD), mikroelektromechanické systémové displeje (DMD) a displeje s elektronickým inkoustem (EL) atd.
LCD
Mezi displeje s tekutými krystaly patří displeje s pasivní maticí z tekutých krystalů (PM-LCD) a displeje s aktivní maticí z tekutých krystalů (AM-LCD). Displeje s tekutými krystaly STN i TN patří mezi displeje s pasivní maticí z tekutých krystalů. V 90. letech 20. století se technologie displejů s aktivní maticí z tekutých krystalů rychle rozvíjela, zejména displeje s tekutými krystaly s tenkými tranzistory (TFT-LCD). Jako náhrada za STN má výhody rychlé odezvy a absence blikání a je široce používán v přenosných počítačích a pracovních stanicích, televizorech, videokamerách a kapesních herních konzolích. Rozdíl mezi AM-LCD a PM-LCD spočívá v tom, že první z nich má ke každému pixelu přidané spínací zařízení, které dokáže překonat křížové rušení a dosáhnout zobrazení s vysokým kontrastem a vysokým rozlišením. Současný AM-LCD využívá schéma spínacího zařízení TFT z amorfního křemíku (a-Si) a paměťového kondenzátoru, které umožňuje dosáhnout vysoké úrovně šedé a realizovat zobrazení skutečných barev. Potřeba vysokého rozlišení a malých pixelů pro aplikace s kamerou a projekcí s vysokou hustotou však vedla k vývoji displejů s polykřemíkovými (polysilikonovými) TFT (tenkovrstvými tranzistory). Mobilita P-Si je 8 až 9krát vyšší než u a-Si. Malá velikost P-Si TFT je vhodná nejen pro displeje s vysokou hustotou a rozlišením, ale také pro integraci periferních obvodů na substrát.
Celkově vzato je LCD vhodný pro tenké, lehké, malé a středně velké displeje s nízkou spotřebou energie a je široce používán v elektronických zařízeních, jako jsou notebooky a mobilní telefony. 30palcové a 40palcové LCD displeje byly úspěšně vyvinuty a některé byly uvedeny do provozu. Po zahájení velkovýroby LCD se náklady neustále snižují. 15palcový LCD monitor je k dispozici za 500 dolarů. Jeho budoucím vývojem je nahrazení katodového displeje počítačů a jeho použití v LCD televizorech.
Plazmový displej
Plazmový displej je technologie zobrazování emitujícího světlo, která je realizována na principu výboje v plynu (například v atmosféře). Plazmové displeje mají výhody katodových trubic, ale jsou vyrobeny z velmi tenkých struktur. Hlavní velikost produktu je 40-42 palců. Ve vývoji je 50 produktů s úhlopříčkou 60 palců.
vakuová fluorescence
Vakuový fluorescenční displej je displej široce používaný v audio/video produktech a domácích spotřebičích. Jedná se o vakuové zobrazovací zařízení typu trioda s elektronkou, které zapouzdřuje katodu, mřížku a anodu ve vakuové trubici. Elektrony emitované katodou jsou urychlovány kladným napětím aplikovaným na mřížku a anodu a stimulují fosfor nanesený na anodu k vyzařování světla. Mřížka má voštinovou strukturu.
elektroluminiscence)
Elektroluminiscenční displeje se vyrábějí technologií tenkých vrstev v pevné fázi. Mezi dvě vodivé desky je umístěna izolační vrstva a na ni je nanesena tenká elektroluminiscenční vrstva. Zařízení používá jako elektroluminiscenční komponenty desky potažené zinkem nebo stronciem se širokým emisním spektrem. Jeho elektroluminiscenční vrstva je silná 100 mikronů a dokáže dosáhnout stejného jasného zobrazovacího efektu jako displej s organickými světelnými diodami (OLED). Jeho typické budicí napětí je 10 kHz, 200 V střídavého proudu, což vyžaduje dražší budicí integrovaný obvod. Byl úspěšně vyvinut mikrodisplej s vysokým rozlišením využívající schéma řízení s aktivním polem.
vedl
Displeje s LED diodami se skládají z velkého počtu světelných diod, které mohou být monochromatické nebo vícebarevné. K dispozici jsou vysoce účinné modré LED diody, které umožňují vyrábět plnobarevné velkoplošné LED displeje. LED displeje se vyznačují vysokým jasem, vysokou účinností a dlouhou životností a jsou vhodné pro velkoplošné displeje pro venkovní použití. S touto technologií však nelze vyrobit displeje střední třídy pro monitory nebo PDA (kapesní počítače). Monolitický integrovaný obvod LED však lze použít jako monochromatický virtuální displej.
MEMS
Jedná se o mikrodisplej vyrobený pomocí technologie MEMS. V takových displejích se mikroskopické mechanické struktury vyrábějí zpracováním polovodičů a dalších materiálů pomocí standardních polovodičových procesů. V digitálním mikrozrcadlovém zařízení je struktura mikrozrcátko nesené pantem. Jeho panty jsou ovládány náboji na deskách připojených k jedné z paměťových buněk níže. Velikost každého mikrozrcátka je přibližně průměr lidského vlasu. Toto zařízení se používá hlavně v přenosných komerčních projektorech a projektorech pro domácí kina.
polní emise
Základní princip displeje s emisním polem je stejný jako u katodové trubice, to znamená, že elektrony jsou přitahovány destičkou a sráženy s fosforem naneseným na anodu, čímž vzniká záření. Jeho katoda se skládá z velkého počtu drobných zdrojů elektronů uspořádaných v poli, tedy ve formě pole jednoho pixelu a jedné katody. Stejně jako plazmové displeje vyžadují i displeje s emisním polem k provozu vysoké napětí, v rozmezí od 200 V do 6000 V. Dosud se však nestal běžným plochým displejem kvůli vysokým výrobním nákladům na jeho výrobní zařízení.
organické světlo
V organickém displeji s diodami emitujícími světlo (OLED) prochází elektrický proud jednou nebo více vrstvami plastu, čímž vzniká světlo připomínající anorganické diody emitující světlo. To znamená, že pro OLED zařízení je potřeba nanesení vrstvy polovodičového filmu na substrát. Organické materiály jsou však velmi citlivé na vodní páru a kyslík, takže je nezbytné jejich utěsnění. OLED jsou aktivní zařízení emitující světlo a vykazují vynikající světelné vlastnosti a nízkou spotřebu energie. Mají velký potenciál pro hromadnou výrobu v procesu role po roli na flexibilních substrátech, a proto jsou jejich výroba velmi levná. Tato technologie má širokou škálu uplatnění, od jednoduchého monochromatického osvětlení velkých ploch až po plně barevné grafické displeje.
Elektronický inkoust
E-ink displeje jsou displeje, které jsou řízeny aplikací elektrického pole na bistabilní materiál. Ten se skládá z velkého počtu mikroutěsněných průhledných kuliček, každá o průměru přibližně 100 mikronů, které obsahují černý tekutý barvicí materiál a tisíce částic bílého oxidu titaničitého. Když je na bistabilní materiál aplikováno elektrické pole, částice oxidu titaničitého migrují k jedné z elektrod v závislosti na jejich stavu nabití. To způsobí, že pixel bude emitovat světlo, nebo ne. Protože je materiál bistabilní, uchovává si informace po celé měsíce. Vzhledem k tomu, že jeho provozní stav je řízen elektrickým polem, lze obsah zobrazení měnit s velmi malým množstvím energie.
detektor plamene
Plamenový fotometrický detektor FPD (zkráceně plamenový fotometrický detektor FPD)
1. Princip FPD
Princip FPD je založen na spalování vzorku v plameni bohatém na vodík, takže sloučeniny obsahující síru a fosfor jsou po spalování redukovány vodíkem a vznikají excitované stavy S2* (excitovaný stav S2) a HPO* (excitovaný stav HPO). Tyto dvě excitované látky po návratu do základního stavu vyzařují spektra kolem 400 nm a 550 nm. Intenzita tohoto spektra se měří fotonásobičem a intenzita světla je úměrná hmotnostnímu průtoku vzorku. FPD je vysoce citlivý a selektivní detektor, který se široce používá při analýze sloučenin síry a fosforu.
2. Struktura FPD
FPD je struktura, která kombinuje FID a fotometr. Zpočátku to byl jednoplamenný FPD. Po roce 1978 byl vyvinut dvouplamenný FPD, aby se vyrovnaly nedostatky jednoplamenného FPD. Má dva oddělené plameny vzduch-vodík, přičemž spodní plamen přeměňuje molekuly vzorku na produkty spalování obsahující relativně jednoduché molekuly, jako jsou S2 a HPO; horní plamen produkuje luminiscenční fragmenty v excitovaném stavu, jako jsou S2* a HPO*, je zde okénko zaměřené na horní plamen a intenzita chemiluminiscence je detekována fotonásobičem. Okénko je vyrobeno z tvrdého skla a tryska plamene je vyrobena z nerezové oceli.
3. Výkonnost FPD
FPD je selektivní detektor pro stanovení sloučenin síry a fosforu. Jeho plamen je bohatý na vodík a přívod vzduchu je dostatečný k reakci pouze se 70 % vodíku, takže teplota plamene je nízká a generuje excitovanou síru a fosfor. Fragmenty sloučenin. Průtok nosného plynu, vodíku a vzduchu má velký vliv na FPD, takže regulace průtoku plynu by měla být velmi stabilní. Teplota plamene pro stanovení sloučenin obsahujících síru by měla být kolem 390 °C, což může generovat excitovaný S2*; pro stanovení sloučenin obsahujících fosfor by měl být poměr vodíku a kyslíku mezi 2 a 5 a poměr vodíku a kyslíku by se měl měnit podle různých vzorků. Nosný plyn a přídavný plyn by měly být také správně nastaveny, aby se dosáhlo dobrého poměru signálu k šumu.
Čas zveřejnění: 18. ledna 2022