Màn hình phẳng (FPD) đã trở thành xu hướng chủ đạo của TV trong tương lai. Đó là xu hướng chung, nhưng không có định nghĩa chính xác nào trên thế giới. Nhìn chung, loại màn hình này mỏng và có hình dạng như một tấm phẳng. Có nhiều loại màn hình phẳng, dựa trên môi trường hiển thị và nguyên lý hoạt động, có màn hình tinh thể lỏng (LCD), màn hình plasma (PDP), màn hình phát quang điện (ELD), màn hình phát quang điện hữu cơ (OLED), màn hình phát xạ trường (FED), màn hình chiếu, v.v. Nhiều thiết bị FPD được làm bằng đá granit. Bởi vì đế máy bằng đá granit có độ chính xác và tính chất vật lý tốt hơn.
xu hướng phát triển
So với màn hình CRT (ống tia cathode) truyền thống, màn hình phẳng có ưu điểm là mỏng, nhẹ, tiêu thụ điện năng thấp, bức xạ thấp, không nhấp nháy và có lợi cho sức khỏe con người. Nó đã vượt qua CRT về doanh số bán hàng toàn cầu. Đến năm 2010, ước tính tỷ lệ giá trị doanh số của hai loại màn hình này sẽ đạt 5:1. Trong thế kỷ 21, màn hình phẳng sẽ trở thành sản phẩm chủ đạo trong ngành công nghiệp màn hình. Theo dự báo của Stanford Resources nổi tiếng, thị trường màn hình phẳng toàn cầu sẽ tăng từ 23 tỷ đô la Mỹ năm 2001 lên 58,7 tỷ đô la Mỹ năm 2006, và tốc độ tăng trưởng trung bình hàng năm sẽ đạt 20% trong 4 năm tới.
Công nghệ màn hình
Màn hình phẳng được phân loại thành màn hình phát quang chủ động và màn hình phát quang thụ động. Loại thứ nhất đề cập đến thiết bị hiển thị mà chính môi trường hiển thị phát ra ánh sáng và cung cấp bức xạ nhìn thấy được, bao gồm màn hình plasma (PDP), màn hình huỳnh quang chân không (VFD), màn hình phát xạ trường (FED), màn hình phát quang điện (LED) và màn hình điốt phát quang hữu cơ (OLED). Loại thứ hai có nghĩa là nó không tự phát ra ánh sáng, mà sử dụng môi trường hiển thị để được điều chỉnh bằng tín hiệu điện, và các đặc tính quang học của nó thay đổi, điều chỉnh ánh sáng môi trường xung quanh và ánh sáng phát ra từ nguồn điện bên ngoài (đèn nền, nguồn sáng chiếu), và hiển thị trên màn hình hoặc các thiết bị hiển thị màn hình, bao gồm màn hình tinh thể lỏng (LCD), màn hình hệ thống vi cơ điện tử (DMD) và màn hình mực điện tử (EL), v.v.
Màn hình LCD
Màn hình tinh thể lỏng bao gồm màn hình tinh thể lỏng ma trận thụ động (PM-LCD) và màn hình tinh thể lỏng ma trận chủ động (AM-LCD). Cả màn hình tinh thể lỏng STN và TN đều thuộc loại màn hình tinh thể lỏng ma trận thụ động. Vào những năm 1990, công nghệ màn hình tinh thể lỏng ma trận chủ động phát triển nhanh chóng, đặc biệt là màn hình tinh thể lỏng bóng bán dẫn màng mỏng (TFT-LCD). Là sản phẩm thay thế cho STN, nó có ưu điểm là tốc độ phản hồi nhanh và không bị nhấp nháy, được sử dụng rộng rãi trong máy tính xách tay và máy trạm, TV, máy quay phim và máy chơi game cầm tay. Sự khác biệt giữa AM-LCD và PM-LCD là AM-LCD có thêm các thiết bị chuyển mạch vào mỗi điểm ảnh, có thể khắc phục nhiễu chéo và đạt được độ tương phản cao và độ phân giải cao. AM-LCD hiện nay sử dụng thiết bị chuyển mạch TFT silicon vô định hình (a-Si) và sơ đồ tụ điện lưu trữ, có thể đạt được mức độ xám cao và hiển thị màu sắc chân thực. Tuy nhiên, nhu cầu về độ phân giải cao và điểm ảnh nhỏ cho các ứng dụng máy ảnh và máy chiếu mật độ cao đã thúc đẩy sự phát triển của màn hình TFT (bóng bán dẫn màng mỏng) polysilicon (P-Si). Độ linh động của P-Si cao hơn từ 8 đến 9 lần so với a-Si. Kích thước nhỏ của P-Si TFT không chỉ phù hợp cho màn hình mật độ cao và độ phân giải cao mà còn cho phép tích hợp các mạch ngoại vi trên chất nền.
Nhìn chung, màn hình LCD phù hợp với các màn hình mỏng, nhẹ, nhỏ và vừa có mức tiêu thụ điện năng thấp, và được sử dụng rộng rãi trong các thiết bị điện tử như máy tính xách tay và điện thoại di động. Màn hình LCD 30 inch và 40 inch đã được phát triển thành công và một số đã được đưa vào sử dụng. Sau khi sản xuất LCD trên quy mô lớn, chi phí liên tục được giảm xuống. Một màn hình LCD 15 inch có giá khoảng 500 đô la. Hướng phát triển trong tương lai của nó là thay thế màn hình catốt của máy tính cá nhân và ứng dụng trong TV LCD.
Màn hình plasma
Màn hình plasma là công nghệ màn hình phát sáng được hiện thực hóa dựa trên nguyên lý phóng điện khí (như khí quyển). Màn hình plasma có ưu điểm của màn hình ống tia cathode, nhưng được chế tạo trên cấu trúc rất mỏng. Kích thước sản phẩm phổ biến là 40-42 inch. Sản phẩm 50-60 inch đang được phát triển.
huỳnh quang chân không
Màn hình huỳnh quang chân không (VHF) là loại màn hình được sử dụng rộng rãi trong các sản phẩm âm thanh/hình ảnh và thiết bị gia dụng. Đây là thiết bị hiển thị chân không kiểu ống điện tử ba cực, trong đó cực âm, lưới và cực dương được bao bọc trong một ống chân không. Các electron phát ra từ cực âm được gia tốc bởi điện áp dương đặt vào lưới và cực dương, kích thích lớp phosphor phủ trên cực dương phát ra ánh sáng. Lưới có cấu trúc dạng tổ ong.
(phát quang điện)
Màn hình phát quang điện được chế tạo bằng công nghệ màng mỏng bán dẫn. Một lớp cách điện được đặt giữa hai tấm dẫn điện và một lớp phát quang điện mỏng được phủ lên. Thiết bị sử dụng các tấm mạ kẽm hoặc mạ stronti với phổ phát xạ rộng làm thành phần phát quang điện. Lớp phát quang điện của nó dày 100 micron và có thể đạt được hiệu ứng hiển thị rõ nét tương tự như màn hình điốt phát quang hữu cơ (OLED). Điện áp điều khiển điển hình của nó là 10KHz, điện áp xoay chiều 200V, đòi hỏi IC điều khiển đắt tiền hơn. Một màn hình hiển thị siêu nhỏ độ phân giải cao sử dụng sơ đồ điều khiển mảng chủ động đã được phát triển thành công.
dẫn đến
Màn hình điốt phát quang (LED) bao gồm một số lượng lớn các điốt phát quang, có thể là đơn sắc hoặc đa sắc. Các điốt phát quang màu xanh lam hiệu suất cao đã trở nên khả thi, cho phép sản xuất màn hình LED cỡ lớn đầy đủ màu sắc. Màn hình LED có đặc điểm là độ sáng cao, hiệu suất cao và tuổi thọ dài, phù hợp cho màn hình cỡ lớn sử dụng ngoài trời. Tuy nhiên, công nghệ này không thể sản xuất màn hình tầm trung cho máy tính để bàn hoặc PDA (máy tính cầm tay). Mặc dù vậy, mạch tích hợp đơn khối LED có thể được sử dụng như một màn hình ảo đơn sắc.
MEMS
Đây là màn hình hiển thị siêu nhỏ được sản xuất bằng công nghệ MEMS. Trong các màn hình như vậy, các cấu trúc cơ khí siêu nhỏ được chế tạo bằng cách xử lý chất bán dẫn và các vật liệu khác bằng các quy trình bán dẫn tiêu chuẩn. Trong thiết bị gương siêu nhỏ kỹ thuật số, cấu trúc là một gương siêu nhỏ được đỡ bởi một bản lề. Các bản lề này được điều khiển bởi các điện tích trên các tấm được kết nối với một trong các ô nhớ bên dưới. Kích thước của mỗi gương siêu nhỏ xấp xỉ đường kính của một sợi tóc người. Thiết bị này chủ yếu được sử dụng trong máy chiếu thương mại di động và máy chiếu rạp chiếu phim gia đình.
phát xạ trường
Nguyên lý cơ bản của màn hình phát xạ trường (FE-D) tương tự như màn hình ống tia cathode (CRT), nghĩa là các electron bị hút bởi một tấm điện cực và va chạm với lớp phosphor phủ trên cực dương để phát ra ánh sáng. Cực âm của nó được cấu tạo từ một lượng lớn các nguồn electron nhỏ được sắp xếp thành một mảng, tức là dưới dạng một mảng gồm một điểm ảnh và một cực âm. Giống như màn hình plasma, màn hình FE-D cần điện áp cao để hoạt động, dao động từ 200V đến 6000V. Nhưng cho đến nay, nó vẫn chưa trở thành loại màn hình phẳng phổ biến do chi phí sản xuất thiết bị cao.
ánh sáng hữu cơ
Trong màn hình điốt phát quang hữu cơ (OLED), dòng điện được truyền qua một hoặc nhiều lớp nhựa để tạo ra ánh sáng tương tự như điốt phát quang vô cơ. Điều này có nghĩa là thiết bị OLED cần một lớp màng bán dẫn trên chất nền. Tuy nhiên, vật liệu hữu cơ rất nhạy cảm với hơi nước và oxy, vì vậy việc bịt kín là rất cần thiết. OLED là thiết bị phát sáng chủ động, thể hiện đặc tính ánh sáng tuyệt vời và tiêu thụ điện năng thấp. Chúng có tiềm năng lớn cho sản xuất hàng loạt theo quy trình cuộn-cuộn trên chất nền linh hoạt và do đó rất rẻ để sản xuất. Công nghệ này có phạm vi ứng dụng rộng rãi, từ chiếu sáng đơn sắc diện tích lớn đơn giản đến màn hình đồ họa video màu đầy đủ.
Mực điện tử
Màn hình E-ink là loại màn hình được điều khiển bằng cách tác dụng điện trường lên vật liệu lưỡng ổn định. Nó bao gồm một số lượng lớn các quả cầu trong suốt được niêm phong siêu nhỏ, mỗi quả có đường kính khoảng 100 micron, chứa một chất lỏng màu đen được nhuộm và hàng ngàn hạt titan dioxide màu trắng. Khi điện trường được tác dụng lên vật liệu lưỡng ổn định, các hạt titan dioxide sẽ di chuyển về phía một trong các điện cực tùy thuộc vào trạng thái điện tích của chúng. Điều này khiến điểm ảnh phát ra ánh sáng hoặc không. Vì vật liệu này là lưỡng ổn định, nó lưu giữ thông tin trong nhiều tháng. Do trạng thái hoạt động của nó được điều khiển bởi điện trường, nội dung hiển thị có thể được thay đổi chỉ với một lượng năng lượng rất nhỏ.
máy dò ánh sáng ngọn lửa
Máy dò quang phổ ngọn lửa FPD (viết tắt là Máy dò quang phổ ngọn lửa)
1. Nguyên tắc của FPD
Nguyên lý của FPD dựa trên sự đốt cháy mẫu trong ngọn lửa giàu hydro, sao cho các hợp chất chứa lưu huỳnh và phốt pho bị khử bởi hydro sau khi đốt cháy, và tạo ra các trạng thái kích thích S2* (trạng thái kích thích của S2) và HPO* (trạng thái kích thích của HPO). Hai chất ở trạng thái kích thích này phát ra phổ bức xạ xung quanh 400nm và 550nm khi chúng trở về trạng thái cơ bản. Cường độ của phổ này được đo bằng ống nhân quang, và cường độ ánh sáng tỷ lệ thuận với tốc độ dòng khối lượng của mẫu. FPD là một đầu dò có độ nhạy và độ chọn lọc cao, được sử dụng rộng rãi trong phân tích các hợp chất lưu huỳnh và phốt pho.
2. Cấu trúc của FPD
FPD là một cấu trúc kết hợp giữa FID và máy đo quang. Ban đầu nó là FPD một ngọn lửa. Sau năm 1978, để khắc phục những nhược điểm của FPD một ngọn lửa, FPD hai ngọn lửa đã được phát triển. Nó có hai ngọn lửa không khí-hydro riêng biệt, ngọn lửa phía dưới chuyển đổi các phân tử mẫu thành sản phẩm cháy chứa các phân tử tương đối đơn giản như S2 và HPO; ngọn lửa phía trên tạo ra các mảnh trạng thái kích thích phát quang như S2* và HPO*, có một cửa sổ hướng vào ngọn lửa phía trên, và cường độ phát quang hóa học được phát hiện bởi một ống nhân quang. Cửa sổ được làm bằng kính cường lực, và vòi phun ngọn lửa được làm bằng thép không gỉ.
3. Hiệu năng của FPD
FPD là một đầu dò chọn lọc dùng để xác định các hợp chất lưu huỳnh và phốt pho. Ngọn lửa của nó là ngọn lửa giàu hydro, và lượng không khí cung cấp chỉ đủ để phản ứng với 70% hydro, do đó nhiệt độ ngọn lửa thấp để tạo ra các mảnh hợp chất lưu huỳnh và phốt pho ở trạng thái kích thích. Tốc độ dòng chảy của khí mang, hydro và không khí có ảnh hưởng lớn đến FPD, vì vậy việc kiểm soát dòng khí phải rất ổn định. Nhiệt độ ngọn lửa để xác định các hợp chất chứa lưu huỳnh nên ở khoảng 390 °C, có thể tạo ra S2* ở trạng thái kích thích; để xác định các hợp chất chứa phốt pho, tỷ lệ hydro và oxy nên nằm trong khoảng từ 2 đến 5, và tỷ lệ hydro/oxy nên được thay đổi tùy theo các mẫu khác nhau. Khí mang và khí bổ sung cũng cần được điều chỉnh thích hợp để thu được tỷ lệ tín hiệu trên nhiễu tốt.
Thời gian đăng bài: 18/01/2022