Плоский дисплей (FPD) стал основным направлением будущих телевизоров. Это общая тенденция, но в мире нет строгого определения. Как правило, этот вид дисплея тонкий и выглядит как плоская панель. Существует много типов плоских дисплеев. В зависимости от среды отображения и принципа работы существуют жидкокристаллические дисплеи (LCD), плазменные дисплеи (PDP), электролюминесцентные дисплеи (ELD), органические электролюминесцентные дисплеи (OLED), полевые эмиссионные дисплеи (FED), проекционные дисплеи и т. д. Многие FPD-оборудования изготавливаются из гранита. Поскольку гранитное основание машины имеет лучшую точность и физические свойства.
тенденция развития
По сравнению с традиционными ЭЛТ (электронно-лучевыми трубками), дисплей с плоским экраном имеет такие преимущества, как тонкий, легкий, низкое энергопотребление, низкое излучение, отсутствие мерцания и польза для здоровья человека. Он превзошел ЭЛТ по мировым продажам. К 2010 году, по оценкам, соотношение продаж двух достигнет 5:1. В 21 веке плоские экраны станут основными продуктами в области дисплеев. Согласно прогнозу известного Stanford Resources, мировой рынок плоских экранов увеличится с 23 миллиардов долларов США в 2001 году до 58,7 миллиардов долларов США в 2006 году, а среднегодовой темп роста достигнет 20% в течение следующих 4 лет.
Технология отображения
Плоские дисплеи классифицируются на активные светоизлучающие дисплеи и пассивные светоизлучающие дисплеи. Первый относится к устройству отображения, в котором сама среда отображения излучает свет и обеспечивает видимое излучение, которое включает плазменный дисплей (PDP), вакуумный флуоресцентный дисплей (VFD), дисплей с полевой эмиссией (FED), электролюминесцентный дисплей (LED) и дисплей на органических светодиодах (OLED) )Подождите. Последний означает, что он не излучает свет сам по себе, а использует среду отображения для модуляции электрическим сигналом, и его оптические характеристики изменяются, модулируют окружающий свет и свет, излучаемый внешним источником питания (подсветка, источник проекционного света), и выполняют это на экране дисплея или экране. Устройства отображения, включая жидкокристаллический дисплей (ЖКД), дисплей микроэлектромеханической системы (DMD) и дисплей на электронных чернилах (EL) и т. д.
ЖК-дисплей
Жидкокристаллические дисплеи включают пассивные матричные жидкокристаллические дисплеи (PM-LCD) и активные матричные жидкокристаллические дисплеи (AM-LCD). Как STN, так и TN жидкокристаллические дисплеи относятся к пассивным матричным жидкокристаллическим дисплеям. В 1990-х годах технология активно-матричных жидкокристаллических дисплеев быстро развивалась, особенно тонкопленочные транзисторные жидкокристаллические дисплеи (TFT-LCD). Как продукт замены STN, он имеет преимущества быстрой скорости отклика и отсутствия мерцания и широко используется в портативных компьютерах и рабочих станциях, телевизорах, видеокамерах и портативных игровых консолях. Разница между AM-LCD и PM-LCD заключается в том, что у первого к каждому пикселю добавлены переключающие устройства, которые могут преодолевать перекрестные помехи и получать высококонтрастное и высокое разрешение отображения. Текущий AM-LCD использует аморфное кремниевое (a-Si) TFT-коммутационное устройство и схему накопительного конденсатора, которые могут получать высокий уровень серого и реализовывать истинное цветовое отображение. Однако потребность в высоком разрешении и малых пикселях для камер высокой плотности и проекционных приложений привела к разработке дисплеев P-Si (поликремний) TFT (тонкопленочный транзистор). Подвижность P-Si в 8-9 раз выше, чем у a-Si. Небольшой размер P-Si TFT подходит не только для дисплеев высокой плотности и высокого разрешения, но и для интеграции периферийных схем на подложке.
В целом, ЖК-дисплей подходит для тонких, легких, небольших и средних дисплеев с низким энергопотреблением и широко используется в электронных устройствах, таких как ноутбуки и мобильные телефоны. Были успешно разработаны 30-дюймовые и 40-дюймовые ЖК-дисплеи, и некоторые из них были введены в эксплуатацию. После крупномасштабного производства ЖК-дисплеев их стоимость постоянно снижается. 15-дюймовый ЖК-монитор доступен за 500 долларов. Его будущее направление развития — заменить катодный дисплей ПК и применить его в ЖК-телевизорах.
Плазменный дисплей
Плазменный дисплей — это технология светоизлучающего дисплея, реализованная по принципу газового (например, атмосферного) разряда. Плазменные дисплеи обладают преимуществами электронно-лучевых трубок, но изготавливаются на очень тонких структурах. Основной размер продукта — 40–42 дюйма. 50–60-дюймовые продукты находятся в разработке.
вакуумная флуоресценция
Вакуумный флуоресцентный дисплей — это дисплей, широко используемый в аудио- и видеопродукции, а также в бытовой технике. Это вакуумное устройство отображения на основе триодной электронной трубки, которое инкапсулирует катод, сетку и анод в вакуумную трубку. Он заключается в том, что электроны, испускаемые катодом, ускоряются положительным напряжением, приложенным к сетке и аноду, и стимулируют фосфор, покрытый на аноде, для испускания света. Сетка имеет сотовую структуру.
электролюминесценция)
Электролюминесцентные дисплеи изготавливаются с использованием твердотельной тонкопленочной технологии. Изолирующий слой помещается между 2 проводящими пластинами, и наносится тонкий электролюминесцентный слой. Устройство использует покрытые цинком или стронцием пластины с широким спектром излучения в качестве электролюминесцентных компонентов. Его электролюминесцентный слой имеет толщину 100 микрон и может достигать того же эффекта четкого отображения, что и дисплей на органических светодиодах (OLED). Его типичное напряжение управления составляет 10 кГц, 200 В переменного тока, что требует более дорогой ИС драйвера. Был успешно разработан микродисплей высокого разрешения, использующий схему активного управления массивом.
вел
Светодиодные дисплеи состоят из большого количества светодиодов, которые могут быть монохромными или многоцветными. Стали доступны высокоэффективные синие светодиоды, что позволяет производить полноцветные светодиодные дисплеи большого экрана. Светодиодные дисплеи обладают характеристиками высокой яркости, высокой эффективности и длительного срока службы и подходят для дисплеев большого экрана для использования вне помещений. Однако никакие дисплеи среднего уровня для мониторов или КПК (карманных компьютеров) не могут быть изготовлены с использованием этой технологии. Однако светодиодная монолитная интегральная схема может использоваться в качестве монохромного виртуального дисплея.
МЭМС
Это микродисплей, изготовленный с использованием технологии MEMS. В таких дисплеях микроскопические механические структуры изготавливаются путем обработки полупроводников и других материалов с использованием стандартных полупроводниковых процессов. В цифровом микрозеркальном устройстве структура представляет собой микрозеркало, поддерживаемое шарниром. Его шарниры приводятся в действие зарядами на пластинах, подключенных к одной из ячеек памяти ниже. Размер каждого микрозеркала приблизительно равен диаметру человеческого волоса. Это устройство в основном используется в портативных коммерческих проекторах и проекторах для домашних кинотеатров.
полевая эмиссия
Основной принцип работы полевого эмиссионного дисплея такой же, как и у электронно-лучевой трубки, то есть электроны притягиваются пластиной и сталкиваются с фосфором, нанесенным на анод, для излучения света. Его катод состоит из большого количества крошечных источников электронов, расположенных в массиве, то есть в виде массива из одного пикселя и одного катода. Как и плазменные дисплеи, полевые эмиссионные дисплеи требуют для работы высокого напряжения, в диапазоне от 200 В до 6000 В. Но до сих пор он не стал основным плоским дисплеем из-за высокой себестоимости его производственного оборудования.
органический свет
В органическом светодиодном дисплее (OLED) электрический ток пропускается через один или несколько слоев пластика для получения света, который напоминает неорганические светодиоды. Это означает, что для OLED-устройства требуется твердотельная пленка на подложке. Однако органические материалы очень чувствительны к водяному пару и кислороду, поэтому герметизация имеет важное значение. OLED являются активными светоизлучающими устройствами и демонстрируют превосходные световые характеристики и низкое энергопотребление. Они имеют большой потенциал для массового производства в рулонном процессе на гибких подложках и поэтому очень недороги в производстве. Эта технология имеет широкий спектр применения: от простого монохромного освещения большой площади до полноцветных видеографических дисплеев.
Электронные чернила
Дисплеи на электронных чернилах — это дисплеи, которые управляются путем приложения электрического поля к бистабильному материалу. Он состоит из большого количества микрозапечатанных прозрачных сфер, каждая диаметром около 100 микрон, содержащих черный жидкий окрашенный материал и тысячи частиц белого диоксида титана. Когда электрическое поле применяется к бистабильному материалу, частицы диоксида титана будут перемещаться к одному из электродов в зависимости от их состояния заряда. Это заставляет пиксель излучать свет или нет. Поскольку материал является бистабильным, он сохраняет информацию в течение месяцев. Поскольку его рабочее состояние контролируется электрическим полем, содержимое его дисплея можно изменить с помощью очень малого количества энергии.
детектор пламени
Пламенно-фотометрический детектор FPD (Пламенно-фотометрический детектор, сокращенно FPD)
1. Принцип FPD
Принцип FPD основан на сжигании образца в богатом водородом пламени, так что соединения, содержащие серу и фосфор, восстанавливаются водородом после сгорания, и генерируются возбужденные состояния S2* (возбужденное состояние S2) и HPO* (возбужденное состояние HPO). Два возбужденных вещества излучают спектры около 400 нм и 550 нм, когда они возвращаются в основное состояние. Интенсивность этого спектра измеряется с помощью фотоумножительной трубки, а интенсивность света пропорциональна массовому расходу образца. FPD является высокочувствительным и селективным детектором, который широко используется при анализе соединений серы и фосфора.
2. Структура ФПД
FPD — это структура, объединяющая FID и фотометр. Она начиналась как однопламенный FPD. После 1978 года, чтобы компенсировать недостатки однопламенного FPD, был разработан двухпламенный FPD. Он имеет два отдельных пламени воздух-водород, нижнее пламя преобразует молекулы образца в продукты сгорания, содержащие относительно простые молекулы, такие как S2 и HPO; верхнее пламя производит люминесцентные фрагменты возбужденного состояния, такие как S2* и HPO*, имеется окно, направленное на верхнее пламя, а интенсивность хемилюминесценции обнаруживается с помощью фотоумножительной трубки. Окно изготовлено из твердого стекла, а сопло пламени изготовлено из нержавеющей стали.
3. Эффективность FPD
FPD — это селективный детектор для определения соединений серы и фосфора. Его пламя представляет собой богатое водородом пламя, а подачи воздуха достаточно только для реакции с 70% водорода, поэтому температура пламени низкая для образования возбужденной серы и фосфора. Фрагменты соединений. Расход газа-носителя, водорода и воздуха оказывает большое влияние на FPD, поэтому управление потоком газа должно быть очень стабильным. Температура пламени для определения соединений, содержащих серу, должна быть около 390 °C, что может генерировать возбужденный S2*; для определения соединений, содержащих фосфор, соотношение водорода и кислорода должно быть между 2 и 5, а соотношение водорода и кислорода должно изменяться в соответствии с различными образцами. Газ-носитель и подпиточный газ также должны быть правильно отрегулированы для получения хорошего соотношения сигнал/шум.
Время публикации: 18 января 2022 г.