Litteistä näytöistä (FPD) on tullut tulevaisuuden televisioiden valtavirta. Se on yleinen trendi, mutta sille ei ole tarkkaa määritelmää maailmassa. Yleensä tällainen näyttö on ohut ja näyttää litteältä paneelilta. Litteitä näyttöjä on monenlaisia. Näyttömateriaalin ja toimintaperiaatteen mukaan on olemassa nestekidenäyttöjä (LCD), plasmanäyttöjä (PDP), elektroluminesenssinäyttöjä (ELD), orgaanisia elektroluminesenssinäyttöjä (OLED), kenttäemissionäyttöjä (FED) ja projektionäyttöjä. Monet FPD-laitteet on valmistettu graniitista. Koska graniitilla on parempi tarkkuus ja fysikaaliset ominaisuudet.
kehitystrendi
Verrattuna perinteiseen CRT:hen (katodisädeputkinäyttöön), litteän näytön etuna on ohuus, keveys, alhainen virrankulutus, vähäinen säteily, välkkymättömyys ja terveyshyödyt. Se on ohittanut CRT:n maailmanlaajuisessa myynnissä. Vuoteen 2010 mennessä näiden kahden myyntiarvon suhteen arvioidaan saavuttavan 5:1. 2000-luvulla litteistä näytöistä tulee valtavirtatuotteita näyttöalalla. Kuuluisan Stanford Resources -tutkimuslaitoksen ennusteen mukaan maailmanlaajuiset litteiden näyttöjen markkinat kasvavat 23 miljardista Yhdysvaltain dollarista vuonna 2001 58,7 miljardiin Yhdysvaltain dollariin vuonna 2006, ja keskimääräinen vuotuinen kasvuvauhti nousee 20 prosenttiin seuraavien neljän vuoden aikana.
Näyttötekniikka
Litteät näytöt luokitellaan aktiivisiksi valoa emittoiviksi näyttöiksi ja passiivisiksi valoa emittoiviksi näyttöiksi. Ensimmäinen viittaa näyttölaitteeseen, joka itsessään lähettää valoa ja tuottaa näkyvää säteilyä, kuten plasmanäyttö (PDP), tyhjiöluostenäyttö (VFD), kenttäemissionäyttö (FED), elektroluminesenssinäyttö (LED) ja orgaaninen valoa emittoiva diodinäyttö (OLED). Jälkimmäinen tarkoittaa, että se ei itsessään lähetä valoa, vaan näyttövälinettä moduloidaan sähköisellä signaalilla, ja sen optiset ominaisuudet muuttuvat. Se moduloi ympäristön valoa ja ulkoisen virtalähteen (taustavalo, projektiovalonlähde) lähettämää valoa ja suorittaa sen näytöllä tai kuvaruudulla. Näyttölaitteisiin kuuluvat nestekidenäyttö (LCD), mikroelektromekaaninen järjestelmänäyttö (DMD) ja elektroninen mustenäyttö (EL).
LCD-näyttö
Nestekidenäyttöihin kuuluvat passiivimatriisinestekidenäytöt (PM-LCD) ja aktiivimatriisinestekidenäytöt (AM-LCD). Sekä STN- että TN-nestekidenäytöt kuuluvat passiivimatriisinestekidenäyttöihin. 1990-luvulla aktiivimatriisinestekidenäyttötekniikka kehittyi nopeasti, erityisesti ohutkalvotransistorinestekidenäytöt (TFT-LCD). STN:n korvaajana sillä on nopea vasteaika ja välkkymättömyys, ja sitä käytetään laajalti kannettavissa tietokoneissa ja työasemissa, televisioissa, videokameroissa ja kädessä pidettävissä pelikonsoleissa. AM-LCD:n ja PM-LCD:n välinen ero on se, että edellisessä on jokaiseen pikseliin lisätty kytkentälaite, joka voi poistaa ristihäiriöt ja saada aikaan korkean kontrastin ja korkean resoluution näytön. Nykyinen AM-LCD käyttää amorfisesta piistä (a-Si) valmistettua TFT-kytkentälaitetta ja tallennuskondensaattorijärjestelmää, joka voi saavuttaa korkean harmaasävyn ja toteuttaa todellisen värinäytön. Korkean resoluution ja pienten pikselien tarve suurtiheyksisissä kamera- ja projektiosovelluksissa on kuitenkin vauhdittanut P-Si (polysilikoni) TFT (ohutkalvotransistori) -näyttöjen kehitystä. P-Si:n liikkuvuus on 8–9 kertaa suurempi kuin a-Si:n. P-Si TFT:n pieni koko ei sovellu ainoastaan tiheästi ja tarkasti näyttöön, vaan substraatille voidaan myös integroida oheislaitteita.
Kaiken kaikkiaan LCD sopii ohuille, kevyille, pienille ja keskikokoisille näytöille, joiden virrankulutus on alhainen, ja sitä käytetään laajalti elektronisissa laitteissa, kuten kannettavissa tietokoneissa ja matkapuhelimissa. 30- ja 40-tuumaisia LCD-näyttöjä on kehitetty menestyksekkäästi, ja joitakin niistä on otettu käyttöön. LCD-näyttöjen laajamittaisen tuotannon jälkeen kustannukset ovat jatkuvasti laskeneet. 15-tuumainen LCD-näyttö on saatavilla 500 dollarilla. Sen tulevaisuuden kehityssuunta on korvata tietokoneiden katodinäyttö ja soveltaa sitä LCD-televisioissa.
Plasmanäyttö
Plasmanäyttö on valoa emittoiva näyttötekniikka, joka toteutetaan kaasun (kuten ilmakehän) purkauksen periaatteella. Plasmanäytöillä on katodisädeputkien edut, mutta ne on valmistettu erittäin ohuista rakenteista. Yleisimpien tuotteiden koko on 40–42 tuumaa. Kehitteillä on 50 kpl 60 tuuman tuotteita.
tyhjiöfluoresenssi
Tyhjiölomineensointinäyttö on näyttö, jota käytetään laajalti audio-/video-tuotteissa ja kodinkoneissa. Se on triodi-elektroniputkityyppinen tyhjiönäyttölaite, joka kapseloi katodin, verkon ja anodin tyhjiöputkeen. Siinä katodin lähettämät elektronit kiihtyvät verkkoon ja anodiin syötetyn positiivisen jännitteen vaikutuksesta, ja ne stimuloivat anodilla päällystetyn fosforin lähettämään valoa. Verkolla on hunajakennorakenne.
elektroluminesenssi)
Elektroluminesenssinäytöt valmistetaan käyttämällä puolijohdeohutkalvotekniikkaa. Eristävä kerros asetetaan kahden johtavan levyn väliin ja ohut elektroluminesenssikerros kerrostetaan. Laite käyttää elektroluminesenssikomponentteina sinkki- tai strontiumpäällysteisiä levyjä, joilla on laaja emissiospektri. Sen elektroluminesenssikerros on 100 mikronia paksu ja sillä voidaan saavuttaa sama selkeä näyttöefekti kuin orgaanisella valoa emittoivalla diodilla (OLED). Sen tyypillinen käyttöjännite on 10 kHz, 200 V AC, mikä vaatii kalliimman ohjainpiirin. Aktiivista matriisiohjausjärjestelmää käyttävä korkean resoluution mikronäyttö on kehitetty onnistuneesti.
johti
Valoa emittoivat diodinäytöt koostuvat suuresta määrästä valoa emittoivia diodeja, jotka voivat olla yksivärisiä tai monivärisiä. Saatavilla on nyt tehokkaita sinisiä valoa emittoivia diodeja, jotka mahdollistavat täysväristen suurten LED-näyttöjen valmistuksen. LED-näytöillä on korkea kirkkaus, korkea hyötysuhde ja pitkä käyttöikä, ja ne sopivat ulkokäyttöön tarkoitettuihin suuriin näyttöihin. Tällä tekniikalla ei kuitenkaan voida valmistaa keskitason näyttöjä monitoreihin tai PDA-laitteisiin (kämmentietokoneisiin). LED-monoliittista integroitua piiriä voidaan kuitenkin käyttää yksivärisenä virtuaalinäyttönä.
MEMS-järjestelmät
Tämä on MEMS-tekniikalla valmistettu mikronäyttö. Tällaisissa näytöissä mikroskooppiset mekaaniset rakenteet valmistetaan käsittelemällä puolijohteita ja muita materiaaleja standardeilla puolijohdeprosesseilla. Digitaalisessa mikropeililaitteessa rakenne on saranan tukema mikropeili. Sen saranat toimivat alla oleviin muistikennoihin kytkettyjen levyjen varauksilla. Kunkin mikropeilin koko on suunnilleen ihmisen hiuksen halkaisija. Tätä laitetta käytetään pääasiassa kannettavissa kaupallisissa projektoreissa ja kotiteatteriprojektoreissa.
kenttäemissio
Kenttäemissionäytön perusperiaate on sama kuin katodisädeputken, eli levy vetää elektroneja puoleensa ja pakottaa ne törmäämään anodille päällystetyn fosforin kanssa valon lähettämiseksi. Sen katodi koostuu suuresta määrästä pieniä elektronilähteitä, jotka on järjestetty matriisiksi, eli yhden pikselin ja yhden katodin matriisiksi. Aivan kuten plasmanäytöt, kenttäemissionäytöt tarvitsevat toimiakseen korkeita jännitteitä, jotka vaihtelevat 200 V:sta 6000 V:iin. Mutta toistaiseksi siitä ei ole tullut valtavirran litteää näyttöä valmistuslaitteiden korkeiden tuotantokustannusten vuoksi.
orgaaninen valo
Orgaanisessa valoa emittoivassa diodinäytössä (OLED) sähkövirta johdetaan yhden tai useamman muovikerroksen läpi, jolloin syntyy epäorgaanisia valoa emittoivia diodeja muistuttavaa valoa. Tämä tarkoittaa, että OLED-laitteelta vaaditaan puolijohdekalvopino alustalla. Orgaaniset materiaalit ovat kuitenkin erittäin herkkiä vesihöyrylle ja hapelle, joten tiivistys on välttämätöntä. OLEDit ovat aktiivisia valoa emittoivia laitteita, ja niillä on erinomaiset valo-ominaisuudet ja alhainen virrankulutus. Niillä on suuri potentiaali massatuotantoon rulla-rullalta-prosessilla joustaville alustoille, ja siksi ne ovat erittäin edullisia valmistaa. Teknologialla on laaja valikoima sovelluksia yksinkertaisesta yksivärisestä laaja-alaisesta valaistuksesta täysvärisiin videografiikkanäyttöihin.
Elektroninen muste
E-ink-näytöt ovat näyttöjä, joita ohjataan kohdistamalla sähkökenttä kaksitasoiseen materiaaliin. Se koostuu suuresta määrästä mikrotiivistettyjä läpinäkyviä palloja, joiden halkaisija on noin 100 mikronia ja jotka sisältävät mustaa nestemäistä materiaalia ja tuhansia valkoisen titaanidioksidin hiukkasia. Kun kaksitasoiseen materiaaliin kohdistetaan sähkökenttä, titaanidioksidihiukkaset siirtyvät kohti yhtä elektrodeista varaustilastaan riippuen. Tämä saa pikselin lähettämään valoa tai olemaan lähettämättä sitä. Koska materiaali on kaksitasoinen, se säilyttää tietoa kuukausia. Koska sen toimintatilaa ohjaa sähkökenttä, sen näytön sisältöä voidaan muuttaa hyvin pienellä energialla.
liekinvaloilmaisin
Liekin fotometrinen ilmaisin FPD (liekin fotometrinen ilmaisin, lyhyesti FPD)
1. FPD:n periaate
FPD:n periaate perustuu näytteen palamiseen vetypitoisessa liekissä, jolloin rikkiä ja fosforia sisältävät yhdisteet pelkistyvät vedyn vaikutuksesta palamisen jälkeen, ja syntyvät viritystilat S2* (S2:n viritystila) ja HPO* (HPO:n viritystila). Nämä kaksi virittynyttä ainetta säteilevät spektrejä noin 400 nm:n ja 550 nm:n aallonpituuksilla palatessaan perustilaan. Tämän spektrin intensiteetti mitataan valomonistimella, ja valon intensiteetti on verrannollinen näytteen massavirtaan. FPD on erittäin herkkä ja selektiivinen detektori, jota käytetään laajalti rikki- ja fosforiyhdisteiden analysoinnissa.
2. FPD:n rakenne
FPD on rakenne, joka yhdistää FID:n ja fotometrin. Se alun perin oli yksiliekkinen FPD. Vuoden 1978 jälkeen kehitettiin kaksiliekkinen FPD korvaamaan yksiliekkisen FPD:n puutteita. Siinä on kaksi erillistä ilma-vetyliekkiä, alempi liekki muuntaa näytemolekyylit palamistuotteiksi, jotka sisältävät suhteellisen yksinkertaisia molekyylejä, kuten S2 ja HPO4; ylempi liekki tuottaa luminoivia viritystilassa olevia fragmentteja, kuten S2* ja HPO4*. Ylempään liekkiin on suunnattu ikkuna, ja kemiluminesenssin intensiteetti havaitaan fotomonistinputkella. Ikkuna on valmistettu kovasta lasista ja liekkisuutin on valmistettu ruostumattomasta teräksestä.
3. FPD:n suorituskyky
FPD on selektiivinen detektori rikki- ja fosforiyhdisteiden määrittämiseen. Sen liekki on vetyrikas liekki, ja ilman syöttö riittää reagoimaan vain 70 %:n vedystä, joten liekin lämpötila on alhainen virittyneen rikin ja fosforin muodostumiseksi. Yhdistefragmentteja. Kantokaasun, vedyn ja ilman virtausnopeudella on suuri vaikutus FPD:hen, joten kaasun virtauksen säädön tulisi olla erittäin vakaa. Rikkipitoisten yhdisteiden määrittämisessä liekin lämpötilan tulisi olla noin 390 °C, mikä voi tuottaa virittyneen S2*:n; fosforipitoisten yhdisteiden määrittämisessä vedyn ja hapen suhteen tulisi olla 2–5, ja vedyn ja hapen suhdetta tulisi muuttaa eri näytteiden mukaan. Kantokaasu ja lisäkaasu tulisi myös säätää oikein hyvän signaali-kohinasuhteen saavuttamiseksi.
Julkaisun aika: 18. tammikuuta 2022