I display a schermo piatto (FPD) sono diventati il mainstream dei televisori del futuro. È la tendenza generale, ma non esiste una definizione precisa a livello mondiale. Generalmente, questo tipo di display è sottile e ha l'aspetto di un pannello piatto. Esistono molti tipi di display a schermo piatto. A seconda del mezzo di visualizzazione e del principio di funzionamento, si distinguono display a cristalli liquidi (LCD), display al plasma (PDP), display a elettroluminescenza (ELD), display a elettroluminescenza organica (OLED), display a emissione di campo (FED), display a proiezione, ecc. Molte apparecchiature FPD sono realizzate in granito. Poiché la base della macchina in granito offre una migliore precisione e proprietà fisiche.
tendenza di sviluppo
Rispetto al tradizionale CRT (tubo a raggi catodici), il display a schermo piatto presenta i vantaggi di essere sottile, leggero, a basso consumo energetico, a basse radiazioni, senza sfarfallio e benefico per la salute umana. Ha superato il CRT nelle vendite globali. Entro il 2010, si stima che il rapporto tra il valore delle vendite dei due raggiungerà 5:1. Nel XXI secolo, i display a schermo piatto diventeranno i prodotti di punta del settore. Secondo le previsioni della famosa Stanford Resources, il mercato globale dei display a schermo piatto aumenterà da 23 miliardi di dollari nel 2001 a 58,7 miliardi di dollari nel 2006, con un tasso di crescita medio annuo del 20% nei successivi 4 anni.
Tecnologia di visualizzazione
I display a schermo piatto sono classificati in display attivi a emissione di luce e display passivi a emissione di luce. I primi si riferiscono al dispositivo di visualizzazione in cui il supporto di visualizzazione stesso emette luce e fornisce radiazione visibile, e includono display al plasma (PDP), display fluorescenti a vuoto (VFD), display a emissione di campo (FED), display a elettroluminescenza (LED) e display a diodo organico a emissione di luce (OLED). I secondi significano che non emettono luce autonomamente, ma utilizzano il supporto di visualizzazione per essere modulati da un segnale elettrico e le loro caratteristiche ottiche cambiano, modulando la luce ambientale e la luce emessa dall'alimentatore esterno (retroilluminazione, sorgente luminosa di proiezione) e riproducendola sullo schermo o sullo schermo. Dispositivi di visualizzazione, tra cui display a cristalli liquidi (LCD), display a sistema microelettromeccanico (DMD) e display a inchiostro elettronico (EL), ecc.
LCD
I display a cristalli liquidi includono i display a cristalli liquidi a matrice passiva (PM-LCD) e i display a cristalli liquidi a matrice attiva (AM-LCD). Sia i display a cristalli liquidi STN che TN appartengono alla categoria dei display a cristalli liquidi a matrice passiva. Negli anni '90, la tecnologia dei display a cristalli liquidi a matrice attiva si è sviluppata rapidamente, in particolare i display a cristalli liquidi a transistor a film sottile (TFT-LCD). Come prodotto sostitutivo degli STN, presenta i vantaggi di una rapida velocità di risposta e dell'assenza di sfarfallio, ed è ampiamente utilizzato in computer portatili e workstation, TV, videocamere e console per videogiochi portatili. La differenza tra AM-LCD e PM-LCD è che i primi presentano dispositivi di commutazione aggiunti a ciascun pixel, in grado di superare le interferenze incrociate e ottenere un display ad alto contrasto e alta risoluzione. L'attuale AM-LCD adotta un dispositivo di commutazione TFT in silicio amorfo (a-Si) e uno schema di condensatori di accumulo, in grado di ottenere un'elevata tonalità di grigio e di realizzare una visualizzazione a colori reali. Tuttavia, la necessità di alta risoluzione e pixel di piccole dimensioni per applicazioni di telecamere e proiezioni ad alta densità ha spinto lo sviluppo di display TFT (transistor a film sottile) in P-Si (polisilicio). La mobilità del P-Si è da 8 a 9 volte superiore a quella dell'a-Si. Le dimensioni ridotte del TFT in P-Si non solo sono adatte per display ad alta densità e alta risoluzione, ma consentono anche l'integrazione di circuiti periferici sul substrato.
Nel complesso, gli LCD sono adatti per display sottili, leggeri, di piccole e medie dimensioni, a basso consumo energetico, e sono ampiamente utilizzati in dispositivi elettronici come computer portatili e telefoni cellulari. Sono stati sviluppati con successo LCD da 30 e 40 pollici e alcuni sono già in uso. Dopo la produzione su larga scala di LCD, il costo è in continua riduzione. Un monitor LCD da 15 pollici è disponibile a 500 dollari. La direzione futura del suo sviluppo è quella di sostituire il display catodico dei PC e applicarlo ai televisori LCD.
Schermo al plasma
Il display al plasma è una tecnologia di visualizzazione a emissione luminosa realizzata mediante il principio della scarica di gas (ad esempio, l'atmosfera). I display al plasma presentano i vantaggi dei tubi a raggi catodici, ma sono realizzati su strutture molto sottili. Le dimensioni di prodotto più diffuse sono 40-42 pollici. Sono in fase di sviluppo prodotti da 50-60 pollici.
fluorescenza sotto vuoto
Un display fluorescente a vuoto è un display ampiamente utilizzato nei prodotti audio/video e negli elettrodomestici. Si tratta di un dispositivo di visualizzazione a vuoto a tubo elettronico a triodo che incapsula il catodo, la griglia e l'anodo in un tubo a vuoto. Gli elettroni emessi dal catodo vengono accelerati dalla tensione positiva applicata alla griglia e all'anodo, stimolando il fosforo rivestito sull'anodo a emettere luce. La griglia adotta una struttura a nido d'ape.
elettroluminescenza)
I display elettroluminescenti sono realizzati utilizzando la tecnologia a film sottile a stato solido. Uno strato isolante viene posizionato tra due piastre conduttive e viene depositato un sottile strato elettroluminescente. Il dispositivo utilizza piastre rivestite di zinco o stronzio con un ampio spettro di emissione come componenti elettroluminescenti. Il suo strato elettroluminescente ha uno spessore di 100 micron e può ottenere lo stesso effetto di visualizzazione nitido di un display a diodo organico a emissione di luce (OLED). La sua tensione di pilotaggio tipica è di 10 kHz, 200 V CA, che richiede un circuito integrato di pilotaggio più costoso. È stato sviluppato con successo un microdisplay ad alta risoluzione che utilizza uno schema di pilotaggio a matrice attiva.
guidato
I display a diodi emettitori di luce sono costituiti da un gran numero di diodi emettitori di luce, che possono essere monocromatici o multicolori. Sono disponibili diodi a emissione di luce blu ad alta efficienza, che consentono di produrre display a LED a colori di grandi dimensioni. I display a LED presentano le caratteristiche di elevata luminosità, elevata efficienza e lunga durata e sono adatti per display di grandi dimensioni per uso esterno. Tuttavia, con questa tecnologia non è possibile realizzare display di fascia media per monitor o PDA (computer palmari). Tuttavia, il circuito integrato monolitico a LED può essere utilizzato come display virtuale monocromatico.
MEMS
Si tratta di un microdisplay realizzato utilizzando la tecnologia MEMS. In tali display, strutture meccaniche microscopiche vengono realizzate elaborando semiconduttori e altri materiali utilizzando processi standard per semiconduttori. In un dispositivo digitale a microspecchi, la struttura è un microspecchio supportato da una cerniera. Le sue cerniere sono azionate da cariche sulle piastre collegate a una delle celle di memoria sottostanti. La dimensione di ciascun microspecchio è approssimativamente pari al diametro di un capello umano. Questo dispositivo è utilizzato principalmente nei proiettori commerciali portatili e nei proiettori home theater.
emissione di campo
Il principio di base di un display a emissione di campo è lo stesso di un tubo a raggi catodici: gli elettroni vengono attratti da una piastra e fatti collidere con un fosforo rivestito sull'anodo per emettere luce. Il catodo è composto da un gran numero di minuscole sorgenti di elettroni disposte in una matrice, ovvero sotto forma di una matrice di un pixel e un catodo. Proprio come i display al plasma, i display a emissione di campo richiedono tensioni elevate per funzionare, che vanno da 200 V a 6000 V. Tuttavia, finora non sono diventati un display a schermo piatto di uso comune a causa degli elevati costi di produzione delle apparecchiature per la sua produzione.
luce organica
In un display a diodo organico a emissione di luce (OLED), una corrente elettrica viene fatta passare attraverso uno o più strati di plastica per produrre una luce simile a quella dei diodi a emissione di luce inorganici. Ciò significa che per un dispositivo OLED è necessaria una sovrapposizione di film allo stato solido su un substrato. Tuttavia, i materiali organici sono molto sensibili al vapore acqueo e all'ossigeno, quindi la sigillatura è essenziale. Gli OLED sono dispositivi attivi a emissione di luce e presentano eccellenti caratteristiche di luminosità e bassi consumi energetici. Hanno un grande potenziale per la produzione di massa in un processo roll-by-roll su substrati flessibili e sono quindi molto economici da produrre. La tecnologia ha un'ampia gamma di applicazioni, dalla semplice illuminazione monocromatica di grandi superfici ai display video a colori.
Inchiostro elettronico
I display e-ink sono display controllati applicando un campo elettrico a un materiale bistabile. È costituito da un gran numero di microsfere trasparenti sigillate, ciascuna di circa 100 micron di diametro, contenenti un materiale liquido colorato di nero e migliaia di particelle di biossido di titanio bianco. Quando un campo elettrico viene applicato al materiale bistabile, le particelle di biossido di titanio migrano verso uno degli elettrodi a seconda del loro stato di carica. Questo fa sì che il pixel emetta luce o meno. Poiché il materiale è bistabile, conserva le informazioni per mesi. Poiché il suo stato di funzionamento è controllato da un campo elettrico, il contenuto del display può essere modificato con pochissima energia.
rilevatore di fiamma
Rilevatore fotometrico di fiamma FPD (Flame Photometric Detector, FPD in breve)
1. Il principio dell'FPD
Il principio dell'FPD si basa sulla combustione del campione in una fiamma ricca di idrogeno, in modo che i composti contenenti zolfo e fosforo vengano ridotti dall'idrogeno dopo la combustione e vengano generati gli stati eccitati di S2* (lo stato eccitato di S2) e HPO* (lo stato eccitato di HPO). Le due sostanze eccitate irradiano spettri intorno a 400 nm e 550 nm quando tornano allo stato fondamentale. L'intensità di questo spettro viene misurata con un tubo fotomoltiplicatore e l'intensità luminosa è proporzionale alla portata massica del campione. L'FPD è un rivelatore altamente sensibile e selettivo, ampiamente utilizzato nell'analisi dei composti di zolfo e fosforo.
2. La struttura dell'FPD
L'FPD è una struttura che combina un FID e un fotometro. Inizialmente era un FPD a fiamma singola. Dopo il 1978, per compensare le carenze dell'FPD a fiamma singola, fu sviluppato un FPD a doppia fiamma. Presenta due fiamme separate aria-idrogeno: la fiamma inferiore converte le molecole del campione in prodotti di combustione contenenti molecole relativamente semplici come S2 e HPO; la fiamma superiore produce frammenti luminescenti allo stato eccitato come S2* e HPO*. È presente una finestra rivolta verso la fiamma superiore e l'intensità della chemiluminescenza viene rilevata da un tubo fotomoltiplicatore. La finestra è realizzata in vetro temprato e l'ugello della fiamma è in acciaio inossidabile.
3. Le prestazioni dell'FPD
L'FPD è un rivelatore selettivo per la determinazione di composti di zolfo e fosforo. La sua fiamma è ricca di idrogeno e l'apporto di aria è sufficiente solo per reagire con il 70% dell'idrogeno, quindi la temperatura della fiamma è bassa per generare zolfo e fosforo eccitati. Frammenti di composti. La portata del gas di trasporto, dell'idrogeno e dell'aria ha una grande influenza sull'FPD, quindi il controllo del flusso di gas deve essere molto stabile. La temperatura della fiamma per la determinazione di composti contenenti zolfo deve essere di circa 390 °C, il che può generare S2* eccitato; per la determinazione di composti contenenti fosforo, il rapporto tra idrogeno e ossigeno deve essere compreso tra 2 e 5 e il rapporto idrogeno/ossigeno deve essere modificato in base ai diversi campioni. Anche il gas di trasporto e il gas di reintegro devono essere regolati correttamente per ottenere un buon rapporto segnale/rumore.
Data di pubblicazione: 18-01-2022