Plokščiaekraniai ekranai (FPD) tapo ateities televizorių pagrindine tendencija. Tai bendra tendencija, tačiau pasaulyje nėra griežto apibrėžimo. Paprastai tokio tipo ekranai yra ploni ir atrodo kaip plokščiaekraniai. Yra daug plokščiųjų ekranų tipų. Pagal ekrano terpę ir veikimo principą yra skystųjų kristalų ekranai (LCD), plazminiai ekranai (PDP), elektroliuminescenciniai ekranai (ELD), organiniai elektroliuminescenciniai ekranai (OLED), lauko emisijos ekranai (FED), projekciniai ekranai ir kt. Daugelis FPD įrangos yra pagaminta iš granito. Kadangi granito staklių pagrindas pasižymi geresniu tikslumu ir fizinėmis savybėmis.
vystymosi tendencija
Palyginti su tradiciniais CRT (katodinių spindulių vamzdeliais), plokščiųjų ekranų privalumai yra plonumas, lengvumas, mažas energijos suvartojimas, maža spinduliuotė, nemirga ir nauda žmonių sveikatai. Pagal pasaulinius pardavimus jie pralenkė CRT. Prognozuojama, kad iki 2010 m. šių dviejų ekranų pardavimo vertės santykis pasieks 5:1. XXI amžiuje plokšti ekranai taps pagrindiniu ekranų produktu. Remiantis garsiosios „Stanford Resources“ prognozėmis, pasaulinė plokščiųjų ekranų rinka išaugs nuo 23 milijardų JAV dolerių 2001 m. iki 58,7 milijardo JAV dolerių 2006 m., o vidutinis metinis augimo tempas per ateinančius 4 metus pasieks 20 %.
Ekrano technologija
Plokščiaekraniai ekranai skirstomi į aktyvius šviesą skleidžiančius ekranus ir pasyvius šviesą skleidžiančius ekranus. Pirmasis reiškia ekrano įrenginį, kuriame pati ekrano terpė skleidžia šviesą ir skleidžia matomą spinduliuotę, įskaitant plazminius ekranus (PDP), vakuuminius fluorescencinius ekranus (VFD), lauko emisijos ekranus (FED), elektroliuminescencinius ekranus (LED) ir organinių šviesos diodų ekranus (OLED). Pastarasis reiškia, kad jis pats neskleidžia šviesos, o moduliuoja ekrano terpę elektriniu signalu, o jo optinės charakteristikos keičiasi, moduliuojant aplinkos šviesą ir išorinio maitinimo šaltinio (foninio apšvietimo, projekcinės šviesos šaltinio) skleidžiamą šviesą ir atliekant tai ekrane arba ekranu. Ekrano įrenginiai, įskaitant skystųjų kristalų ekranus (LCD), mikroelektromechaninius sistemos ekranus (DMD) ir elektroninio rašalo (EL) ekranus ir kt.
LCD
Skystųjų kristalų ekranai apima pasyviosios matricos skystųjų kristalų ekranus (PM-LCD) ir aktyviosios matricos skystųjų kristalų ekranus (AM-LCD). Tiek STN, tiek TN skystųjų kristalų ekranai priklauso pasyviosios matricos skystųjų kristalų ekranams. 1990-aisiais sparčiai vystėsi aktyviosios matricos skystųjų kristalų ekranų technologija, ypač plonasluoksniai tranzistoriniai skystųjų kristalų ekranai (TFT-LCD). Kaip STN pakaitalas, jis pasižymi greitu reagavimu ir nemirgėjimu, todėl yra plačiai naudojamas nešiojamuosiuose kompiuteriuose ir darbo stotyse, televizoriuose, vaizdo kamerose ir delninėse vaizdo žaidimų konsolėse. Skirtumas tarp AM-LCD ir PM-LCD yra tas, kad pirmasis turi prie kiekvieno pikselio prijungtus perjungimo įrenginius, kurie gali įveikti kryžminius trukdžius ir gauti didelio kontrasto bei didelės skiriamosios gebos ekraną. Dabartinis AM-LCD naudoja amorfinio silicio (a-Si) TFT perjungimo įrenginį ir kaupimo kondensatoriaus schemą, kuri gali gauti aukštą pilkos spalvos lygį ir realizuoti tikrą spalvų vaizdą. Tačiau didelės skiriamosios gebos ir mažų pikselių poreikis didelio tankio kamerų ir projektavimo reikmėms paskatino P-Si (polisilicio) TFT (plonasluoksnių tranzistorių) ekranų kūrimą. P-Si judrumas yra 8–9 kartus didesnis nei a-Si. Mažas P-Si TFT dydis tinka ne tik didelio tankio ir didelės skiriamosios gebos ekranams, bet ir periferinėms grandinėms, kurias galima integruoti ant pagrindo.
Apskritai, LCD tinka ploniems, lengviems, mažiems ir vidutinio dydžio ekranams, sunaudojantiems mažai energijos, ir yra plačiai naudojamas elektroniniuose įrenginiuose, tokiuose kaip nešiojamieji kompiuteriai ir mobilieji telefonai. Sėkmingai sukurti 30 ir 40 colių LCD ekranai, o kai kurie jau pradėti naudoti. Po didelio masto LCD gamybos kaina nuolat mažėja. 15 colių LCD monitorius galima įsigyti už 500 USD. Jo būsima plėtros kryptis – pakeisti asmeninių kompiuterių katodinius ekranus ir pritaikyti juos LCD televizoriuose.
Plazminis ekranas
Plazminiai ekranai – tai šviesą skleidžianti ekranų technologija, realizuota dujų (pvz., atmosferos) išlydžio principu. Plazminiai ekranai turi katodinių spindulių vamzdelių pranašumus, tačiau yra pagaminti iš labai plonos konstrukcijos. Įprastas gaminių dydis yra 40–42 coliai. Šiuo metu kuriami 50 60 colių gaminių.
vakuuminė fluorescencija
Vakuuminis fluorescencinis ekranas yra plačiai naudojamas garso / vaizdo gaminiuose ir buitiniuose prietaisuose. Tai triodinio elektroninio vamzdžio tipo vakuuminis ekranas, kuriame katodas, tinklelis ir anodas yra įkapsuliuoti vakuuminiame vamzdyje. Jo esmė – katodo skleidžiami elektronai yra pagreitinami teigiamos įtampos, taikomos tinkleliui ir anodui, ir stimuliuoja ant anodo padengtą fosforą skleisti šviesą. Tinklelis yra korio struktūros.
elektroliuminescencija)
Elektroliuminescenciniai ekranai gaminami naudojant kietojo kūno plonasluoksnę technologiją. Tarp dviejų laidžių plokščių dedamas izoliacinis sluoksnis ir nusodinamas plonas elektroliuminescencinis sluoksnis. Įrenginyje kaip elektroliuminescenciniai komponentai naudojamos cinku arba stronciu padengtos plokštės, pasižyminčios plačiu emisijos spektru. Jo elektroliuminescencinis sluoksnis yra 100 mikronų storio ir gali pasiekti tokį patį aiškų ekrano efektą kaip ir organinių šviesos diodų (OLED) ekranas. Įprasta jo valdymo įtampa yra 10 kHz, 200 V kintamoji įtampa, kuriai reikalingas brangesnis valdymo integrinis grandynas. Sėkmingai sukurtas didelės skiriamosios gebos mikroekranas, naudojantis aktyviosios matricos valdymo schemą.
vedė
Šviesos diodų ekranus sudaro daugybė šviesos diodų, kurie gali būti vienspalviai arba daugiaspalviai. Atsirado didelio efektyvumo mėlyni šviesos diodai, leidžiantys gaminti spalvotus didelio ekrano LED ekranus. LED ekranai pasižymi dideliu ryškumu, dideliu efektyvumu ir ilgaamžiškumu, todėl tinka naudoti dideliuose ekranuose lauke. Tačiau naudojant šią technologiją negalima pagaminti vidutinės klasės ekranų monitoriams ar delniniams kompiuteriams. Tačiau LED monolitinė integrinė grandinė gali būti naudojama kaip vienspalvis virtualus ekranas.
MEMS
Tai mikroekranas, pagamintas naudojant MEMS technologiją. Tokiuose ekranuose mikroskopinės mechaninės struktūros gaminamos apdorojant puslaidininkius ir kitas medžiagas naudojant standartinius puslaidininkių procesus. Skaitmeniniame mikroveidrodiniame įrenginyje konstrukcija yra mikroveidrodis, kurį laiko vyris. Jo vyriai yra valdomi krūviais, esančiais ant plokštelių, prijungtų prie vieno iš žemiau esančių atminties elementų. Kiekvieno mikroveidrodėlio dydis yra maždaug žmogaus plauko skersmuo. Šis įrenginys daugiausia naudojamas nešiojamuosiuose komerciniuose projektoriuose ir namų kino projektoriuose.
lauko emisija
Lauko emisijos ekrano pagrindinis principas yra toks pat kaip katodinių spindulių kineskopo, t. y. plokštelė pritraukia elektronus ir verčia juos susidurti su ant anodo padengtu fosforu, kad skleistų šviesą. Jo katodą sudaro daugybė mažyčių elektronų šaltinių, išdėstytų matricoje, t. y. vieno pikselio ir vieno katodo matricos pavidalu. Kaip ir plazminiams ekranams, lauko emisijos ekranams veikti reikalinga aukšta įtampa – nuo 200 V iki 6000 V. Tačiau iki šiol jis netapo pagrindiniu plokščiaekraniu ekranu dėl didelių gamybos įrangos sąnaudų.
organinė šviesa
Organinių šviesos diodų ekrane (OLED) elektros srovė praleidžiama per vieną ar kelis plastiko sluoksnius, kad būtų sukurta šviesa, panaši į neorganinius šviesos diodus. Tai reiškia, kad OLED įrenginiui reikalingas kietojo kūno plėvelės sluoksnis ant pagrindo. Tačiau organinės medžiagos yra labai jautrios vandens garams ir deguoniui, todėl sandarinimas yra būtinas. OLED yra aktyvūs šviesą skleidžiantys įtaisai, pasižymintys puikiomis šviesos charakteristikomis ir mažomis energijos sąnaudomis. Jie turi didelį potencialą masinei gamybai ritininiu būdu ant lanksčių pagrindų, todėl jų gamyba yra labai nebrangi. Ši technologija turi platų pritaikymo spektrą – nuo paprasto monochromatinio didelio ploto apšvietimo iki spalvotų vaizdo grafikos ekranų.
Elektroninis rašalas
Elektroninio rašalo ekranai – tai ekranai, valdomi veikiant elektriniu lauku bistabiliai medžiagai. Ją sudaro daugybė mikroskopiškai užsandarintų permatomų sferų, kurių kiekvienos skersmuo yra apie 100 mikronų, kuriose yra juodai dažyta skysta medžiaga ir tūkstančiai balto titano dioksido dalelių. Kai bistabiliai medžiagai taikomas elektrinis laukas, titano dioksido dalelės, priklausomai nuo jų įkrovos būsenos, migruoja link vieno iš elektrodų. Dėl to pikselis skleidžia šviesą arba ne. Kadangi medžiaga yra bistabili, ji išlaiko informaciją mėnesius. Kadangi jos darbinę būseną kontroliuoja elektrinis laukas, jos ekrano turinį galima pakeisti sunaudojant labai mažai energijos.
liepsnos šviesos detektorius
Liepsnos fotometrinis detektorius FPD (liepsnos fotometrinis detektorius, sutrumpintai FPD)
1. FPD principas
FPD principas pagrįstas mėginio degimu vandeniliu praturtintoje liepsnoje, todėl po degimo sieros ir fosforo turintys junginiai redukuojami vandeniliu ir susidaro sužadintos būsenos S2* (sužadinta S2 būsena) ir HPO* (sužadinta HPO būsena). Dvi sužadintos medžiagos, grįždamos į pagrindinę būseną, spinduliuoja maždaug 400 nm ir 550 nm spektrus. Šio spektro intensyvumas matuojamas fotodaugintuvu, o šviesos intensyvumas yra proporcingas mėginio masės srautui. FPD yra labai jautrus ir selektyvus detektorius, plačiai naudojamas sieros ir fosforo junginių analizei.
2. FPD struktūra
FPD – tai struktūra, jungianti FID ir fotometrą. Iš pradžių jis buvo vienos liepsnos FPD. Po 1978 m., siekiant kompensuoti vienos liepsnos FPD trūkumus, buvo sukurtas dviejų liepsnų FPD. Jis turi dvi atskiras oro ir vandenilio liepsnas, apatinė liepsna mėginio molekules paverčia degimo produktais, kuriuose yra santykinai paprastų molekulių, tokių kaip S2 ir HPO4; viršutinė liepsna gamina liuminescencinius sužadintos būsenos fragmentus, tokius kaip S2* ir HPO4*, yra langas, nukreiptas į viršutinę liepsną, o chemiliuminescencijos intensyvumas matuojamas fotodaugintuvu. Langas pagamintas iš kieto stiklo, o liepsnos antgalis – iš nerūdijančio plieno.
3. FPD veikimas
FPD yra selektyvus detektorius sieros ir fosforo junginiams nustatyti. Jo liepsna yra vandenilio prisotinta liepsna, o oro tiekimo pakanka tik reakcijai su 70 % vandenilio, todėl liepsnos temperatūra yra žema, kad susidarytų sužadinta siera ir fosforas. Junginių fragmentai. Nešiklio dujų, vandenilio ir oro srauto greitis turi didelę įtaką FPD, todėl dujų srauto valdymas turėtų būti labai stabilus. Liepsnos temperatūra nustatant sieros turinčius junginius turėtų būti apie 390 °C, kad susidarytų sužadintas S2*; nustatant fosforo turinčius junginius, vandenilio ir deguonies santykis turėtų būti nuo 2 iki 5, o vandenilio ir deguonies santykis turėtų būti keičiamas atsižvelgiant į skirtingus mėginius. Nešiklio dujos ir papildymo dujos taip pat turėtų būti tinkamai sureguliuotos, kad būtų gautas geras signalo ir triukšmo santykis.
Įrašo laikas: 2022 m. sausio 18 d.