צג שטוח (FPD) הפך לזרם המרכזי של טלוויזיות עתידיות.זו המגמה הכללית, אבל אין הגדרה נוקשה בעולם.בדרך כלל, סוג זה של תצוגה הוא דק ונראה כמו פאנל שטוח.ישנם סוגים רבים של צגים שטוחים., על פי מדיום התצוגה ועקרון העבודה, יש תצוגת גביש נוזלי (LCD), תצוגת פלזמה (PDP), תצוגת אלקטרו-זוהר (ELD), תצוגת אלקטרו-זוהר אורגנית (OLED), תצוגת פליטת שדה (FED), תצוגת הקרנה וכו'. ציוד FPD רבים מיוצר על ידי גרניט.מכיוון שלבסיס מכונת גרניט יש דיוק ותכונות פיזיקליות טובות יותר.
מגמת התפתחות
בהשוואה ל-CRT המסורתי (שפופרת קתודית), לצג הפאנל השטוח יש יתרונות של דק, קל, צריכת חשמל נמוכה, קרינה נמוכה, ללא הבהוב ומועיל לבריאות האדם.זה עבר את ה-CRT במכירות העולמיות.עד 2010 מעריכים כי היחס בין שווי המכירה של השניים יגיע ל-5:1.במאה ה-21, צגים שטוחים יהפכו למוצרי המיינסטרים בתצוגה.על פי התחזית של חברת Stanford Resources המפורסמת, שוק המסכים השטוחים העולמי יגדל מ-23 מיליארד דולר ב-2001 ל-58.7 מיליארד דולר ב-2006, וקצב הצמיחה השנתי הממוצע יגיע ל-20% ב-4 השנים הבאות.
טכנולוגיית תצוגה
צגים שטוחים מסווגים לצגים פולטי אור אקטיביים ותצוגות פולטות אור פסיביות.הראשון מתייחס למכשיר התצוגה שאמצעי התצוגה עצמו פולט אור ומספק קרינה נראית לעין, הכוללת תצוגת פלזמה (PDP), תצוגת פלורסנט ואקום (VFD), תצוגת פליטת שדה (FED), תצוגת אלקטרו-אורגניזציה (LED) ופליטת אור אורגני. תצוגת דיודה (OLED) ) המתן.זה האחרון אומר שהוא אינו פולט אור בעצמו, אלא משתמש במדיום התצוגה כדי להיות מווסן על ידי אות חשמלי, והמאפיינים האופטיים שלו משתנים, מווסתים את האור הסביבתי ואת האור הנפלט על ידי ספק הכוח החיצוני (תאורה אחורית, מקור אור הקרנה ), ובצע אותו על מסך התצוגה או המסך.התקני תצוגה, לרבות תצוגת גביש נוזלי (LCD), תצוגת מערכת מיקרו-אלקטרו-מכאנית (DMD) ותצוגת דיו אלקטרוני (EL) וכו'.
LCD
צגי גביש נוזלי כוללים צגי גביש נוזלי מטריצה פסיביים (PM-LCD) ותצוגי גביש נוזלי מטריקס אקטיבי (AM-LCD).גם תצוגות גביש נוזלי STN וגם TN שייכים לצגי גביש נוזלי מטריצה פסיביים.בשנות ה-90, טכנולוגיית תצוגת גביש נוזלי מטריצה אקטיבית התפתחה במהירות, במיוחד תצוגת גבישים נוזליים של טרנזיסטור סרט דק (TFT-LCD).כמוצר חלופי של STN, יש לו את היתרונות של מהירות תגובה מהירה וללא הבהוב, והוא נמצא בשימוש נרחב במחשבים ניידים ותחנות עבודה, טלוויזיות, מצלמות וידיאו וקונסולות משחקי וידאו כף יד.ההבדל בין AM-LCD ל-PM-LCD הוא שלראשון נוספו התקני מיתוג לכל פיקסל, שיכולים להתגבר על הפרעות צולבות ולהשיג ניגודיות גבוהה ותצוגה ברזולוציה גבוהה.ה-AM-LCD הנוכחי מאמץ התקן מיתוג TFT מסוג סיליקון אמורפי (a-Si) וערכת קבלי אחסון, שיכולים להשיג רמת אפור גבוהה ולממש תצוגת צבע אמיתית.עם זאת, הצורך ברזולוציה גבוהה ופיקסלים קטנים עבור יישומי מצלמה והקרנה בצפיפות גבוהה הניע את הפיתוח של צגי P-Si (פוליסיליקון) TFT (טרנזיסטור סרט דק).הניידות של P-Si גבוהה פי 8 עד 9 מזו של a-Si.הגודל הקטן של P-Si TFT מתאים לא רק לתצוגה בצפיפות גבוהה וברזולוציה גבוהה, אלא גם ניתן לשלב מעגלים היקפיים על המצע.
בסך הכל, LCD מתאים לצגים דקים, קלים, קטנים ובינוניים עם צריכת חשמל נמוכה, ונמצא בשימוש נרחב במכשירים אלקטרוניים כמו מחשבים ניידים וטלפונים ניידים.מסכי LCD בגודל 30 אינץ' ו-40 אינץ' פותחו בהצלחה, וחלקם הוכנסו לשימוש.לאחר ייצור בקנה מידה גדול של LCD, העלות מופחתת ברציפות.צג LCD בגודל 15 אינץ' זמין תמורת 500 דולר.כיוון הפיתוח העתידי שלו הוא להחליף את תצוגת הקתודה של המחשב ולהחיל אותה בטלוויזיית LCD.
תצוגת פלזמה
תצוגת פלזמה היא טכנולוגיית תצוגה פולטת אור המתממשת על ידי העיקרון של פריקת גז (כגון אטמוספירה).לצגי פלזמה יש את היתרונות של צינורות קרן קתודית, אך הם מיוצרים על מבנים דקים מאוד.גודל המוצר המיינסטרים הוא 40-42 אינץ'.50 מוצרים בגודל 60 אינץ' נמצאים בפיתוח.
קרינת ואקום
תצוגת פלורסנט ואקום היא תצוגה בשימוש נרחב במוצרי אודיו/וידאו ומכשירי חשמל ביתיים.זהו מכשיר תצוגת ואקום מסוג צינור אלקטרוני טריודה אשר עוטף את הקתודה, הרשת והאנודה בצינור ואקום.זה שהאלקטרונים הנפלטים מהקתודה מואצים על ידי המתח החיובי המופעל על הרשת ועל האנודה, ומעוררים את הזרחן המצופה על האנודה לפלוט אור.הרשת מאמצת מבנה חלת דבש.
אלקטרולומינסנציה)
תצוגות אלקטרולומינסצנטיות מיוצרות באמצעות טכנולוגיית סרט דק במצב מוצק.שכבת בידוד מונחת בין 2 לוחות מוליכים ומונחת שכבה אלקטרו-לומינסצנטית דקה.המכשיר משתמש בלוחות מצופות אבץ או סטרונציום עם ספקטרום פליטה רחב כרכיבים אלקטרו-אורניזנטיים.השכבה האלקטרו-לומינסצנטית שלו בעובי 100 מיקרון ויכולה להשיג את אותו אפקט תצוגה ברור כמו תצוגת דיודה פולטת אור אורגנית (OLED).מתח ההנעה הטיפוסי שלו הוא 10KHz, מתח AC 200V, מה שדורש IC של דרייבר יקר יותר.פותחה בהצלחה מיקרו-צג ברזולוציה גבוהה המשתמשת בסכמת הנעת מערך פעילה.
לד
תצוגות דיודות פולטות אור מורכבות ממספר רב של דיודות פולטות אור, שיכולות להיות מונוכרומטיות או רב-צבעוניות.דיודות פולטות אור כחולות ביעילות גבוהה הפכו לזמינות, מה שמאפשר לייצר תצוגות LED בצבע מלא עם מסך גדול.לצגי LED יש מאפיינים של בהירות גבוהה, יעילות גבוהה וחיים ארוכים, והם מתאימים למסכים גדולים לשימוש חיצוני.עם זאת, לא ניתן ליצור תצוגות בינוניות עבור צגים או מחשבי כף יד (מחשבי כף יד) עם טכנולוגיה זו.עם זאת, המעגל המשולב המונוליטי של LED יכול לשמש כתצוגה וירטואלית מונוכרומטית.
MEMS
מדובר במיקרו-צג המיוצר בטכנולוגיית MEMS.בתצוגות כאלה, מבנים מכניים מיקרוסקופיים מיוצרים על ידי עיבוד מוליכים למחצה וחומרים אחרים תוך שימוש בתהליכי מוליכים למחצה סטנדרטיים.במכשיר מיקרומירור דיגיטלי, המבנה הוא מיקרו מראה הנתמכת על ידי ציר.הצירים שלו מופעלים על ידי מטענים על הלוחות המחוברים לאחד מתאי הזיכרון למטה.גודלה של כל מיקרו מראה הוא בערך בקוטר של שערה אנושית.מכשיר זה משמש בעיקר במקרנים מסחריים ניידים ובמקרני קולנוע ביתי.
פליטת שדה
העיקרון הבסיסי של תצוגת פליטת שדה זהה לזה של שפופרת קרן קתודית, כלומר, אלקטרונים נמשכים על ידי לוח וגורמים להתנגשות בזרחן המצופה על האנודה כדי לפלוט אור.הקתודה שלו מורכבת ממספר רב של מקורות אלקטרונים זעירים המסודרים במערך, כלומר בצורה של מערך של פיקסל אחד וקתודה אחת.בדיוק כמו צגי פלזמה, צגי פליטת שדה דורשים מתחים גבוהים כדי לעבוד, הנעים בין 200V ל-6000V.אך עד כה, היא לא הפכה לצג שטוח מיינסטרים בשל עלות הייצור הגבוהה של ציוד הייצור שלה.
אור אורגני
בתצוגת דיודה פולטת אור אורגנית (OLED), זרם חשמלי מועבר דרך שכבה אחת או יותר של פלסטיק כדי להפיק אור הדומה לדיודות פולטות אור אורגניות.המשמעות היא שמה שנדרש עבור מכשיר OLED הוא ערימת סרטים במצב מוצק על מצע.עם זאת, חומרים אורגניים רגישים מאוד לאדי מים וחמצן, ולכן איטום חיוני.OLEDs הם מכשירים פולטי אור פעילים ומציגים מאפייני אור מצוינים ומאפייני צריכת חשמל נמוכה.יש להם פוטנציאל גדול לייצור המוני בתהליך גליל אחר גליל על מצעים גמישים ולכן הם זולים מאוד לייצור.לטכנולוגיה מגוון רחב של יישומים, מתאורה מונוכרומטית פשוטה בשטח גדול ועד לתצוגות גרפיות וידאו בצבע מלא.
דיו אלקטרוני
תצוגות דיו אלקטרוניות הן תצוגות הנשלטות על ידי הפעלת שדה חשמלי על חומר ביציב.הוא מורכב ממספר רב של כדורים שקופים אטומים במיקרו, כל אחד בקוטר של כ-100 מיקרון, המכילים חומר צבוע נוזלי שחור ואלפי חלקיקים של טיטניום דו חמצני לבן.כאשר שדה חשמלי מופעל על החומר הבי-יציב, חלקיקי הטיטניום דו חמצני ינודו לעבר אחת האלקטרודות בהתאם למצב המטען שלהם.זה גורם לפיקסל לפלוט אור או לא.מכיוון שהחומר בי-יציב, הוא שומר מידע במשך חודשים.מכיוון שמצב העבודה שלו נשלט על ידי שדה חשמלי, ניתן לשנות את תכולת התצוגה שלו עם מעט מאוד אנרגיה.
גלאי אור להבה
גלאי להבה פוטומטרי FPD (גלאי פוטומטרי להבה, בקיצור FPD)
1. עקרון ה-FPD
העיקרון של FPD מבוסס על שריפה של הדגימה בלהבה עשירה במימן, כך שהתרכובות המכילות גופרית וזרחן מופחתות על ידי מימן לאחר הבעירה, והמצבים המעורבים של S2* (המצב הנרגש של S2) ו-HPO * (המצב הנרגש של HPO) נוצרים.שני החומרים הנרגשים מקרינים ספקטרום סביב 400 ננומטר ו-550 ננומטר כשהם חוזרים למצב הקרקע.עוצמת הספקטרום הזה נמדדת עם צינור פוטו-מכפיל, ועוצמת האור פרופורציונלית לקצב זרימת המסה של הדגימה.FPD הוא גלאי רגיש וסלקטיבי ביותר, שנמצא בשימוש נרחב בניתוח תרכובות גופרית וזרחן.
2. המבנה של FPD
FPD הוא מבנה המשלב FID ופוטומטר.זה התחיל בתור FPD עם להבה אחת.לאחר 1978, על מנת לפצות על החסרונות של FPD להבה אחת, פותח FPD כפול להבה.יש לו שתי להבות אוויר-מימן נפרדות, הלהבה התחתונה ממירה מולקולות מדגם למוצרי בעירה המכילים מולקולות פשוטות יחסית כמו S2 ו-HPO;הלהבה העליונה מייצרת שברי מצב נרגשים בהירים כגון S2* ו-HPO*, יש חלון המכוון ללהבה העליונה, ועוצמת הכימילומינסנציה מזוהה על ידי צינור פוטו-מכפיל.החלון עשוי זכוכית קשיחה, פיית הלהבה עשויה מנירוסטה.
3. הביצועים של FPD
FPD הוא גלאי סלקטיבי לקביעת תרכובות גופרית וזרחן.הלהבה שלו היא להבה עשירה במימן, ואספקת האוויר מספיקה רק כדי להגיב עם 70% מהמימן, ולכן טמפרטורת הלהבה נמוכה ליצירת גופרית וזרחן נרגשות.שברי מורכבים.לקצב הזרימה של גז נשא, מימן ואוויר יש השפעה רבה על FPD, ולכן בקרת זרימת הגז צריכה להיות יציבה מאוד.טמפרטורת הלהבה לקביעת תרכובות המכילות גופרית צריכה להיות בסביבות 390 מעלות צלזיוס, מה שיכול ליצור S2 נרגש*;לקביעת תרכובות המכילות זרחן, היחס בין מימן וחמצן צריך להיות בין 2 ל-5, ויש לשנות את יחס המימן לחמצן בהתאם לדגימות שונות.יש גם להתאים את גז הנשא וגז האיפור כדי להשיג יחס אות לרעש טוב.
זמן פרסום: 18 בינואר 2022