Плоскапанэльныя дысплеі (FPD) сталі асноўным відам тэлевізараў будучыні. Гэта агульная тэндэнцыя, але ў свеце няма строгага вызначэння. Як правіла, гэты тып дысплея тонкі і выглядае як плоская панэль. Існуе мноства тыпаў плоскіх дысплеяў. У залежнасці ад носьбіта дысплея і прынцыпу працы, існуюць вадкакрышталічныя дысплеі (LCD), плазменныя дысплеі (PDP), электралюмінесцэнтныя дысплеі (ELD), арганічныя электралюмінесцэнтныя дысплеі (OLED), дысплеі з палявой эмісіяй (FED), праекцыйныя дысплеі і г.д. Шмат абсталявання FPD выраблена з граніту, таму што гранітная аснова машыны мае лепшую дакладнасць і фізічныя ўласцівасці.
тэндэнцыя развіцця
У параўнанні з традыцыйнымі ЭЛТ (электронна-прамянёвымі трубкамі), плоскія дысплеі маюць такія перавагі, як тонкасць, лёгкасць, нізкае энергаспажыванне, нізкае выпраменьванне, адсутнасць мігацення і карысць для здароўя чалавека. Па сусветных продажах яны пераўзышлі ЭЛТ. Паводле ацэнак, да 2010 года суадносіны кошту продажаў паміж імі дасягне 5:1. У 21 стагоддзі плоскія дысплеі стануць асноўнымі прадуктамі ў свеце дысплеяў. Згодна з прагнозам вядомага Stanford Resources, сусветны рынак плоскіх дысплеяў павялічыцца з 23 мільярдаў долараў ЗША ў 2001 годзе да 58,7 мільярда долараў ЗША ў 2006 годзе, а сярэднегадавы тэмп росту дасягне 20% на працягу наступных 4 гадоў.
Тэхналогія дысплеяў
Плоскія дысплеі класіфікуюцца на дысплеі з актыўным святловыпрамяненнем і дысплеі з пасіўным святловыпрамяненнем. Першыя адносяцца да прылад адлюстравання, у якіх сам дысплейны носьбіт выпраменьвае святло і забяспечвае бачнае выпраменьванне, да якіх адносяцца плазменны дысплей (PDP), вакуумны флуарэсцэнтны дысплей (VFD), дысплей з палявой эмісіяй (FED), электралюмінесцэнтны дысплей (LED) і дысплей на арганічных святлодыёдах (OLED). Апошнія азначаюць, што ён не выпраменьвае святло сам па сабе, а выкарыстоўвае дысплейны носьбіт, які мадулюецца электрычным сігналам, і яго аптычныя характарыстыкі змяняюцца, мадулюючы навакольнае асвятленне і святло, якое выпраменьваецца знешняй крыніцай харчавання (падсветкай, праекцыйнай крыніцай святла), і выконваючы гэта на экране дысплея або экране. Прылады адлюстравання ўключаюць вадкакрышталічны дысплей (LCD), мікраэлектрамеханічны дысплей (DMD) і дысплей з электроннымі чарніламі (EL) і г.д.
ВК-дысплей
Вадкакрышталічныя дысплеі ўключаюць пасіўна-матрычныя вадкакрышталічныя дысплеі (PM-LCD) і актыўныя матрычныя вадкакрышталічныя дысплеі (AM-LCD). Як STN, так і TN вадкакрышталічныя дысплеі адносяцца да пасіўна-матрычных вадкакрышталічных дысплеяў. У 1990-х гадах тэхналогія актыўна-матрычных вадкакрышталічных дысплеяў хутка развівалася, асабліва тонкаплёнкавыя транзістарныя вадкакрышталічныя дысплеі (TFT-LCD). Як замена STN, яны маюць перавагі хуткай хуткасці водгуку і адсутнасці мігацення, і шырока выкарыстоўваюцца ў партатыўных кампутарах і рабочых станцыях, тэлевізарах, відэакамерах і партатыўных гульнявых кансолях. Розніца паміж AM-LCD і PM-LCD заключаецца ў тым, што першыя маюць пераключальныя прылады, дададзеныя да кожнага пікселя, што дазваляе пераадольваць перакрыжаваныя перашкоды і атрымліваць дысплей з высокай кантраснасцю і высокім разрозненнем. Сучасны AM-LCD выкарыстоўвае схему пераключальнай прылады TFT на аснове аморфнага крэмнію (a-Si) і назапашвальнага кандэнсатара, што дазваляе атрымліваць высокі ўзровень шэрага і рэалізоўваць сапраўднае каляровае адлюстраванне. Аднак патрэба ў высокім разрозненні і малых пікселях для камер высокай шчыльнасці і праекцыйных прыкладанняў прывяла да распрацоўкі P-Si (полікрэмніевых) TFT (тонкаплёнкавых транзістарных) дысплеяў. Рухомасць P-Si ў 8-9 разоў вышэйшая, чым у a-Si. Невялікі памер P-Si TFT падыходзіць не толькі для дысплеяў з высокай шчыльнасцю і высокім разрозненнем, але і для інтэграцыі перыферыйных схем на падкладцы.
У цэлым, ВК-дысплей падыходзіць для тонкіх, лёгкіх, малых і сярэдніх дысплеяў з нізкім энергаспажываннем і шырока выкарыстоўваецца ў электронных прыладах, такіх як ноўтбукі і мабільныя тэлефоны. 30-цалевыя і 40-цалевыя ВК-дысплеі былі паспяхова распрацаваны, і некаторыя з іх ужо ўведзены ў эксплуатацыю. Пасля масавага вытворчасці ВК-дысплеяў кошт пастаянна зніжаецца. 15-цалевы ВК-манітор даступны за 500 долараў. Яго будучы напрамак развіцця - замяніць катодны дысплей ПК і выкарыстоўваць яго ў ВК-тэлевізарах.
Плазменны дысплей
Плазменны дысплей — гэта тэхналогія святлодыёднага дысплея, якая рэалізуецца па прынцыпе газавага (напрыклад, атмасфернага) разраду. Плазменныя дысплеі маюць перавагі электронна-прамянёвых трубак, але вырабляюцца на вельмі тонкіх структурах. Памер асноўнага прадукту складае 40-42 цалі. 50 60-цалевых прадуктаў знаходзяцца ў распрацоўцы.
вакуумная флуарэсцэнцыя
Вакуумны флуарэсцэнтны дысплей — гэта дысплей, які шырока выкарыстоўваецца ў аўдыё/відэапрадукцыі і бытавой тэхніцы. Гэта трыёдны электронны дысплей, які змяшчае катод, сетку і анод у вакуумнай трубцы. Электроны, якія выпраменьваюцца катодам, паскараюцца пад уздзеяннем дадатнага напружання, прыкладзенага да сеткі і анода, і стымулююць люмінафор, нанесены на анод, выпраменьваць святло. Сетка мае структуру сотаў.
электралюмінесцэнцыя)
Электралюмінесцэнтныя дысплеі вырабляюцца з выкарыстаннем тэхналогіі цвёрдацельных тонкіх плёнак. Ізаляцыйны пласт размяшчаецца паміж двума праводзячымі пласцінамі, і на яго наносіцца тонкі электралюмінесцэнтны пласт. У якасці электралюмінесцэнтных кампанентаў прылада выкарыстоўвае пакрытыя цынкам або стронцыем пласціны з шырокім спектрам выпраменьвання. Яго электралюмінесцэнтны пласт мае таўшчыню 100 мікрон і можа дасягнуць такога ж выразнага эфекту адлюстравання, як і дысплей на арганічных святлодыёдах (OLED). Яго тыповае напружанне кіравання складае 10 кГц, 200 В пераменнага току, што патрабуе больш дарагой мікрасхемы драйвера. Быў паспяхова распрацаваны мікрадысплей высокага разрознення з выкарыстаннем схемы кіравання на аснове актыўнага масіва.
прывяло
Святлодыёдныя дысплеі складаюцца з вялікай колькасці святлодыёдаў, якія могуць быць аднакаляровымі або шматколернымі. З'явіліся высокаэфектыўныя сінія святлодыёды, што дазваляе вырабляць паўнакаляровыя вялікаэкранныя святлодыёдныя дысплеі. Святлодыёдныя дысплеі валодаюць высокай яркасцю, высокай эфектыўнасцю і працяглым тэрмінам службы і падыходзяць для вялікаэкранных дысплеяў для вонкавага выкарыстання. Аднак з дапамогай гэтай тэхналогіі немагчыма стварыць дысплеі сярэдняга класа для манітораў або КПК (кішэнных кампутараў). Аднак маналітная інтэгральная схема святлодыёдаў можа выкарыстоўвацца ў якасці аднакаляровага віртуальнага дысплея.
МЭМС
Гэта мікрадысплей, выраблены з выкарыстаннем тэхналогіі MEMS. У такіх дысплеях мікраскапічныя механічныя структуры ствараюцца шляхам апрацоўкі паўправаднікоў і іншых матэрыялаў з выкарыстаннем стандартных паўправадніковых працэсаў. У лічбавай мікралюстэркавай прыладзе структура ўяўляе сабой мікралюстэрка, якое падтрымліваецца шарнірам. Яго шарніры прыводзяцца ў дзеянне зарадамі на пласцінах, падлучаных да адной з ячэек памяці ніжэй. Памер кожнага мікралюстэрка прыблізна роўны дыяметру чалавечага валасянога воласа. Гэта прылада ў асноўным выкарыстоўваецца ў партатыўных камерцыйных праектарах і праектарах для хатніх кінатэатраў.
палявая эмісія
Асноўны прынцып дысплея з палявой эмісіяй такі ж, як і ў электронна-прамянёвай трубкі: электроны прыцягваюцца пласцінай і сутыкаюцца з люмінафорам, нанесеным на анод, для выпраменьвання святла. Яго катод складаецца з вялікай колькасці малюсенькіх крыніц электронаў, размешчаных у масіве, гэта значыць у выглядзе масіва з аднаго пікселя і аднаго катода. Гэтак жа, як і плазменныя дысплеі, дысплеі з палявой эмісіяй патрабуюць высокага напружання для працы, ад 200 В да 6000 В. Але пакуль што яны не сталі масівам плоскіх дысплеяў з-за высокага кошту вытворчасці абсталявання.
арганічнае святло
У дысплеі на аснове арганічных святлодыёдаў (OLED) электрычны ток прапускаецца праз адзін або некалькі слаёў пластыка для стварэння святла, якое нагадвае святло неарганічных святлодыёдаў. Гэта азначае, што для прылады OLED патрабуецца цвёрдацельная плёнка, нанесеная на падкладку. Аднак арганічныя матэрыялы вельмі адчувальныя да вадзяной пары і кіслароду, таму герметызацыя мае важнае значэнне. OLED — гэта актыўныя святлодыёдныя прылады, якія дэманструюць выдатныя светлавыя характарыстыкі і нізкае энергаспажыванне. Яны маюць вялікі патэнцыял для масавай вытворчасці ў рулонным працэсе на гнуткіх падкладках і таму вельмі нядорага вырабляюцца. Тэхналогія мае шырокі спектр прымянення, ад простага манахромнага асвятлення вялікай плошчы да паўнакаляровых відэаграфічных дысплеяў.
Электронныя чарніла
Дысплеі E-ink — гэта дысплеі, якія кіруюцца шляхам прыкладання электрычнага поля да бістабільнага матэрыялу. Ён складаецца з вялікай колькасці мікрагерметычных празрыстых сфер, кожная з якіх мае дыяметр каля 100 мікрон, якія змяшчаюць чорны вадкі афарбаваны матэрыял і тысячы часціц белага дыяксіду тытана. Калі электрычнае поле прыкладваецца да бістабільнага матэрыялу, часціцы дыяксіду тытана мігруюць да аднаго з электродаў у залежнасці ад іх стану зарада. Гэта прымушае піксель выпраменьваць святло ці не. Паколькі матэрыял з'яўляецца бістабільным, ён захоўвае інфармацыю месяцамі. Паколькі яго працоўны стан кантралюецца электрычным полем, змест яго дысплея можна змяняць з вельмі малой энергіяй.
датчык полымя
Полымявы фотаметрычны дэтэктар FPD (скарочана полымявы фотаметрычны дэтэктар, FPD)
1. Прынцып FPD
Прынцып FPD заснаваны на гарэнні ўзору ў полымі, багатым вадародам, у выніку чаго злучэнні, якія змяшчаюць серу і фосфар, пасля гарэння аднаўляюцца вадародам і ўтвараюцца ўзбуджаныя станы S2* (узбуджаны стан S2) і HPO* (узбуджаны стан HPO). Два ўзбуджаныя рэчывы выпраменьваюць спектры каля 400 нм і 550 нм, калі яны вяртаюцца ў асноўны стан. Інтэнсіўнасць гэтага спектру вымяраецца з дапамогай фотаэлектроннага памнажальніка, і інтэнсіўнасць святла прапарцыйная масаваму расходу ўзору. FPD - гэта высокаадчувальны і селектыўны дэтэктар, які шырока выкарыстоўваецца пры аналізе злучэнняў серы і фосфару.
2. Структура FPD
FPD — гэта канструкцыя, якая спалучае ў сабе FID і фотаметр. Спачатку гэта быў аднаполымны FPD. Пасля 1978 года, каб кампенсаваць недахопы аднаполымнага FPD, быў распрацаваны двухполымны FPD. Ён мае два асобныя паветрана-вадародныя полымя, ніжняе полымя пераўтварае малекулы ўзору ў прадукты згарання, якія змяшчаюць адносна простыя малекулы, такія як S2 і HPO; верхняе полымя стварае люмінесцэнтныя фрагменты ўзбуджанага стану, такія як S2* і HPO*, ёсць акно, накіраванае на верхняе полымя, і інтэнсіўнасць хемілюмінесцэнцыі выяўляецца фотаэлектронным памнажальнікам. Акно выраблена з цвёрдага шкла, а сопла полымя — з нержавеючай сталі.
3. Прадукцыйнасць FPD
FPD — гэта селектыўны дэтэктар для вызначэння злучэнняў серы і фосфару. Яго полымя багатае на вадарод, а падачы паветра дастаткова толькі для рэакцыі з 70% вадароду, таму тэмпература полымя нізкая для ўтварэння ўзбуджаных фрагментаў серы і фосфару. Хуткасць патоку газу-носьбіта, вадароду і паветра аказвае вялікі ўплыў на FPD, таму кіраванне патокам газу павінна быць вельмі стабільным. Тэмпература полымя для вызначэння злучэнняў, якія змяшчаюць серу, павінна быць каля 390 °C, што можа генераваць узбуджаны S2*; для вызначэння злучэнняў, якія змяшчаюць фосфар, суадносіны вадароду і кіслароду павінна быць ад 2 да 5, а суадносіны вадароду і кіслароду павінна змяняцца ў залежнасці ад розных узораў. Газ-носьбіт і падсілкоўвальны газ таксама павінны быць належным чынам адрэгуляваны для атрымання добрага суадносін сігнал/шум.
Час публікацыі: 18 студзеня 2022 г.