Գրանիտի կիրառումը FPD ստուգման մեջ

Հարթ վահանակային էկրանը (FPD) դարձել է ապագայի հեռուստացույցների հիմնական մասը։ Սա ընդհանուր միտում է, բայց աշխարհում չկա հստակ սահմանում։ Ընդհանուր առմամբ, այս տեսակի էկրանը բարակ է և նման է հարթ վահանակի։ Կան հարթ վահանակային էկրանների բազմաթիվ տեսակներ։ Ըստ ցուցադրման միջավայրի և աշխատանքի սկզբունքի՝ կան հեղուկ բյուրեղային էկրան (LCD), պլազմային էկրան (PDP), էլեկտրոլյումինեսցենտային էկրան (ELD), օրգանական էլեկտրոլյումինեսցենտային էկրան (OLED), դաշտային ճառագայթման էկրան (FED), պրոյեկցիոն էկրան և այլն։ Շատ FPD սարքավորումներ պատրաստված են գրանիտից։ Քանի որ գրանիտե մեքենայի հիմքն ունի ավելի լավ ճշգրտություն և ֆիզիկական հատկություններ։

զարգացման միտում
Համեմատած ավանդական CRT-ի (կաթոդային ճառագայթային խողովակ) հետ, հարթ վահանակային էկրանն ունի բարակության, թեթևության, ցածր էներգիայի սպառման, ցածր ճառագայթման, թարթման բացակայության և մարդու առողջության համար օգտակար լինելու առավելությունները։ Այն գերազանցել է CRT-ին համաշխարհային վաճառքով։ 2010 թվականին գնահատվում է, որ երկուսի վաճառքի արժեքի հարաբերակցությունը կհասնի 5:1-ի։ 21-րդ դարում հարթ վահանակային էկրանները կդառնան էկրանների հիմնական արտադրանքը։ Հայտնի Stanford Resources-ի կանխատեսման համաձայն՝ համաշխարհային հարթ վահանակային էկրանների շուկան 2001 թվականի 23 միլիարդ ԱՄՆ դոլարից կաճի մինչև 58.7 միլիարդ ԱՄՆ դոլար 2006 թվականին, իսկ տարեկան միջին աճի տեմպը հաջորդ 4 տարիների ընթացքում կհասնի 20%-ի։

Էկրանի տեխնոլոգիա
Հարթ վահանակային էկրանները դասակարգվում են ակտիվ լույս արձակող էկրանների և պասիվ լույս արձակող էկրանների։ Առաջինը վերաբերում է այն էկրանային սարքին, որի էկրանային միջավայրն ինքնին լույս է արձակում և ապահովում տեսանելի ճառագայթում, որը ներառում է պլազմային էկրան (PDP), վակուումային ֆլուորեսցենտային էկրան (VFD), դաշտային ճառագայթման էկրան (FED), էլեկտրոլյումինեսցենտային էկրան (LED) և օրգանական լույս արձակող դիոդային էկրան (OLED): Վերջինս նշանակում է, որ այն ինքնուրույն լույս չի արձակում, այլ օգտագործում է էկրանային միջավայրը՝ էլեկտրական ազդանշանով մոդուլացվելու համար, և դրա օպտիկական բնութագրերը փոխվում են, մոդուլացնում են շրջակա լույսը և արտաքին սնուցման աղբյուրից (հետին լուսավորություն, պրոյեկցիոն լույսի աղբյուր) արձակվող լույսը և կատարում են այն էկրանի կամ էկրանի վրա: Ցուցադրող սարքերը, ներառյալ հեղուկ բյուրեղային էկրանը (LCD), միկրոէլեկտրամեխանիկական համակարգի էկրանը (DMD) և էլեկտրոնային թանաքի (EL) էկրանը և այլն:
LCD
Հեղուկ բյուրեղային էկրանները ներառում են պասիվ մատրիցային հեղուկ բյուրեղային էկրաններ (PM-LCD) և ակտիվ մատրիցային հեղուկ բյուրեղային էկրաններ (AM-LCD): STN և TN հեղուկ բյուրեղային էկրանները պատկանում են պասիվ մատրիցային հեղուկ բյուրեղային էկրաններին: 1990-ականներին ակտիվ մատրիցային հեղուկ բյուրեղային էկրանների տեխնոլոգիան արագ զարգացավ, մասնավորապես բարակ թաղանթային տրանզիստորային հեղուկ բյուրեղային էկրանները (TFT-LCD): Որպես STN-ի փոխարինող արտադրանք, այն ունի արագ արձագանքման արագության և թարթման բացակայության առավելություններ, և լայնորեն օգտագործվում է դյուրակիր համակարգիչներում և աշխատանքային կայաններում, հեռուստացույցներում, տեսախցիկներում և ձեռքի տեսախաղերի կոնսոլներում: AM-LCD-ի և PM-LCD-ի միջև տարբերությունն այն է, որ առաջինը յուրաքանչյուր պիքսելին ավելացված է անջատիչ սարքեր, որոնք կարող են հաղթահարել խաչաձև միջամտությունը և ստանալ բարձր կոնտրաստ և բարձր թույլտվության էկրան: Ներկայիս AM-LCD-ն օգտագործում է ամորֆ սիլիցիումային (a-Si) TFT անջատիչ սարք և պահեստային կոնդենսատորի սխեմա, որը կարող է ստանալ բարձր մոխրագույն մակարդակ և իրականացնել իրական գույների էկրան: Այնուամենայնիվ, բարձր խտության տեսախցիկների և պրոյեկցիոն կիրառությունների համար բարձր թույլտվության և փոքր պիքսելների անհրաժեշտությունը խթանել է P-Si (պոլիսիլիցիումային) TFT (բարակ թաղանթային տրանզիստորային) էկրանների զարգացումը: P-Si-ի շարժունակությունը 8-9 անգամ ավելի բարձր է, քան a-Si-ինը։ P-Si TFT-ի փոքր չափսը հարմար է ոչ միայն բարձր խտության և բարձր թույլտվության էկրանների համար, այլև հիմքի վրա կարող են ինտեգրվել ծայրամասային սխեմաներ։
Ամփոփելով՝ LCD-ն հարմար է բարակ, թեթև, փոքր և միջին չափի ցածր էներգիայի սպառմամբ էկրանների համար և լայնորեն օգտագործվում է էլեկտրոնային սարքերում, ինչպիսիք են նոութբուքերը և բջջային հեռախոսները: 30 և 40 դյույմանոց LCD էկրանները հաջողությամբ մշակվել են, և որոշները դրվել են օգտագործման մեջ: LCD-ի լայնածավալ արտադրությունից հետո արժեքը անընդհատ նվազում է: 15 դյույմանոց LCD մոնիտորը հասանելի է 500 դոլարով: Դրա ապագա զարգացման ուղղությունը համակարգիչների կաթոդային էկրանը փոխարինելն ու LCD հեռուստացույցներում կիրառելն է:
Պլազմային էկրան
Պլազմային էկրանը լույս արձակող էկրանի տեխնոլոգիա է, որն իրականացվում է գազային (օրինակ՝ մթնոլորտային) պարպման սկզբունքով: Պլազմային էկրաններն ունեն կաթոդային ճառագայթային խողովակների առավելությունները, բայց պատրաստված են շատ բարակ կառուցվածքներից: Հիմնական արտադրանքի չափը 40-42 դյույմ է: Մշակման փուլում են 50 60 դյույմանոց արտադրանք:
վակուումային ֆլուորեսցենցիա
Վակուումային ֆլուորեսցենտային էկրանը լայնորեն օգտագործվող էկրան է աուդիո/վիդեո արտադրանքներում և կենցաղային տեխնիկայում: Այն եռոդային էլեկտրոնային խողովակի տիպի վակուումային ցուցադրման սարք է, որը կաթոդը, ցանցը և անոդը պարուրում է վակուումային խողովակի մեջ: Այն կայանում է նրանում, որ կաթոդից արձակվող էլեկտրոնները արագանում են ցանցին և անոդին կիրառվող դրական լարման միջոցով և խթանում են անոդի վրա պատված ֆոսֆորը՝ լույս արձակելու համար: Ցանցն ունի մեղրամոմի կառուցվածք:
էլեկտրոլյումինեսցենցիա)
Էլեկտրալյումինեսցենտային էկրանները պատրաստվում են պինդ վիճակում գտնվող բարակ թաղանթային տեխնոլոգիայով: Երկու հաղորդիչ թիթեղների միջև տեղադրվում է մեկուսիչ շերտ, և նստեցվում է բարակ էլեկտրոլյումինեսցենտային շերտ: Սարքը որպես էլեկտրոլյումինեսցենտային բաղադրիչներ օգտագործում է ցինկապատ կամ ստրոնցիումապատ թիթեղներ՝ լայն ճառագայթման սպեկտրով: Դրա էլեկտրոլյումինեսցենտային շերտը 100 միկրոն հաստություն ունի և կարող է հասնել նույն պարզ ցուցադրման էֆեկտին, ինչ օրգանական լույս արձակող դիոդը (OLED): Դրա բնորոշ շարժիչի լարումը 10 կՀց է, 200 Վ փոփոխական լարում, որը պահանջում է ավելի թանկ շարժիչի ինտեգրալ սխեմա: Հաջողությամբ մշակվել է բարձր թույլտվությամբ միկրոէկրան, որն օգտագործում է ակտիվ մատրիցային շարժիչի սխեմա:
առաջնորդեց
Լույս արձակող դիոդային էկրանները բաղկացած են մեծ թվով լույս արձակող դիոդներից, որոնք կարող են լինել մոնոքրոմատիկ կամ բազմագույն: Բարձր արդյունավետությամբ կապույտ լույս արձակող դիոդները հասանելի են դարձել, ինչը հնարավորություն է տալիս արտադրել լիագույն մեծ էկրանով LED էկրաններ: LED էկրաններն ունեն բարձր պայծառության, բարձր արդյունավետության և երկար ծառայության ժամկետի բնութագրեր և հարմար են բացօթյա օգտագործման մեծ էկրանների համար: Այնուամենայնիվ, այս տեխնոլոգիայով չեն կարող արտադրվել միջին դասի էկրաններ մոնիտորների կամ PDA-ների (ձեռքի համակարգիչներ) համար: Այնուամենայնիվ, LED մոնոլիտ ինտեգրալ սխեման կարող է օգտագործվել որպես մոնոքրոմատիկ վիրտուալ էկրան:
ՄԵՄՍ
Սա MEMS տեխնոլոգիայով արտադրված միկրոէկրան է: Նման էկրաններում մանրադիտակային մեխանիկական կառուցվածքները պատրաստվում են կիսահաղորդիչների և այլ նյութերի մշակման միջոցով՝ օգտագործելով ստանդարտ կիսահաղորդչային գործընթացներ: Թվային միկրոհայելային սարքում կառուցվածքը միկրոհայելի է, որը պահվում է ծխնիով: Դրա ծխնիները գործարկվում են ներքևում գտնվող հիշողության բջիջներից մեկին միացված թիթեղների վրա գտնվող լիցքերով: Յուրաքանչյուր միկրոհայելու չափը մոտավորապես մարդու մազի տրամագիծն է: Այս սարքը հիմնականում օգտագործվում է դյուրակիր առևտրային պրոյեկտորներում և տնային կինոթատրոնի պրոյեկտորներում:
դաշտային արտանետում
Դաշտային ճառագայթման էկրանի հիմնական սկզբունքը նույնն է, ինչ կաթոդային ճառագայթային խողովակինը, այսինքն՝ էլեկտրոնները ձգվում են թիթեղով և բախվում անոդի վրա պատված ֆոսֆորի հետ՝ լույս արձակելու համար: Դրա կաթոդը կազմված է մեծ թվով փոքրիկ էլեկտրոնային աղբյուրներից, որոնք դասավորված են զանգվածի մեջ, այսինքն՝ մեկ պիքսելից և մեկ կաթոդից բաղկացած զանգվածի տեսքով: Ինչպես պլազմային էկրանները, դաշտային ճառագայթման էկրանները նույնպես պահանջում են բարձր լարումներ՝ 200 Վ-ից մինչև 6000 Վ: Սակայն մինչ օրս այն չի դարձել լայնորեն տարածված հարթ վահանակային էկրան՝ արտադրական սարքավորումների բարձր արտադրական արժեքի պատճառով:
օրգանական լույս
Օրգանական լույս արձակող դիոդային էկրանում (OLED) էլեկտրական հոսանքն անցնում է պլաստիկի մեկ կամ մի քանի շերտերի միջով՝ անօրգանական լույս արձակող դիոդներին նմանվող լույս ստանալու համար: Սա նշանակում է, որ OLED սարքի համար անհրաժեշտ է հիմքի վրա պինդ վիճակի թաղանթային կույտ: Այնուամենայնիվ, օրգանական նյութերը շատ զգայուն են ջրային գոլորշու և թթվածնի նկատմամբ, ուստի անհրաժեշտ է մեկուսացում: OLED-ները ակտիվ լույս արձակող սարքեր են և ցուցաբերում են գերազանց լուսային բնութագրեր և ցածր էներգիայի սպառման բնութագրեր: Դրանք մեծ ներուժ ունեն զանգվածային արտադրության համար՝ ճկուն հիմքերի վրա գլանափաթեթային գործընթացով, ուստի շատ էժան են արտադրության համար: Տեխնոլոգիան ունի լայն կիրառություն՝ պարզ մոնոքրոմատիկ մեծ մակերեսի լուսավորությունից մինչև լիագույն տեսագրաֆիկական էկրաններ:
Էլեկտրոնային թանաք
E-ink էկրանները էկրաններ են, որոնք կառավարվում են երկկայուն նյութի վրա էլեկտրական դաշտ կիրառելով: Այն բաղկացած է մեծ թվով միկրոկնքված թափանցիկ գնդերից, որոնցից յուրաքանչյուրը մոտ 100 միկրոն տրամագծով է, որոնք պարունակում են սև հեղուկ ներկված նյութ և սպիտակ տիտանի երկօքսիդի հազարավոր մասնիկներ: Երբ երկկայուն նյութի վրա էլեկտրական դաշտ է կիրառվում, տիտանի երկօքսիդի մասնիկները կտեղաշարժվեն դեպի էլեկտրոդներից մեկը՝ կախված դրանց լիցքի վիճակից: Սա հանգեցնում է նրան, որ պիքսելը լույս արձակի կամ չարձակի: Քանի որ նյութը երկկայուն է, այն ամիսներով պահպանում է տեղեկատվությունը: Քանի որ դրա աշխատանքային վիճակը կառավարվում է էլեկտրական դաշտով, դրա էկրանի բովանդակությունը կարող է փոխվել շատ քիչ էներգիայով:

բոցի լույսի դետեկտոր
Բոցի լուսաչափական դետեկտոր FPD (կրակի լուսաչափական դետեկտոր, կարճ՝ FPD)
1. FPD-ի սկզբունքը
FPD-ի սկզբունքը հիմնված է նմուշի այրման վրա ջրածնով հարուստ բոցի մեջ, այնպես որ ծծումբ և ֆոսֆոր պարունակող միացությունները այրումից հետո վերականգնվում են ջրածնով, և առաջանում են S2* (S2-ի գրգռված վիճակը) և HPO* (HPO-ի գրգռված վիճակը) գրգռված վիճակները: Երկու գրգռված նյութերը ճառագում են սպեկտրներ մոտ 400 նմ և 550 նմ, երբ վերադառնում են հիմնական վիճակի: Այս սպեկտրի ինտենսիվությունը չափվում է լուսաբազմապատկիչ խողովակով, և լույսի ինտենսիվությունը համեմատական ​​է նմուշի զանգվածային հոսքի արագությանը: FPD-ն բարձր զգայուն և ընտրողական դետեկտոր է, որը լայնորեն կիրառվում է ծծմբի և ֆոսֆորի միացությունների վերլուծության մեջ:
2. FPD-ի կառուցվածքը
ՖՊԴ-ն կառուցվածք է, որը համատեղում է ՖՊԴ-ն և լուսաչափը: Այն սկզբում որպես միաբոց ՖՊԴ էր: 1978 թվականից հետո, միաբոց ՖՊԴ-ի թերությունները լրացնելու համար, մշակվեց երկաբոց ՖՊԴ: Այն ունի երկու առանձին օդ-ջրածնային բոց, ստորին բոցը նմուշի մոլեկուլները վերածում է այրման արգասիքների, որոնք պարունակում են համեմատաբար պարզ մոլեկուլներ, ինչպիսիք են S2-ը և HPO4-ը. վերին բոցը արտադրում է լուսարձակող գրգռված վիճակի բեկորներ, ինչպիսիք են S2*-ը և HPO4-ը, կա պատուհան, որը ուղղված է վերին բոցին, և քեմիլյումինեսցենցիայի ինտենսիվությունը չափվում է լուսաբազմապատկիչ խողովակով: Պատուհանը պատրաստված է կոշտ ապակուց, իսկ բոցի ծայրակալը՝ չժանգոտվող պողպատից:
3. FPD-ի կատարողականը
FPD-ն ընտրողական դետեկտոր է ծծմբի և ֆոսֆորի միացությունների որոշման համար: Դրա բոցը ջրածնով հարուստ բոց է, և օդի մատակարարումը բավարար է միայն ջրածնի 70%-ի հետ ռեակցիայի մեջ մտնելու համար, ուստի բոցի ջերմաստիճանը ցածր է՝ գրգռված ծծումբ և ֆոսֆոր առաջացնելու համար: Միացությունների բեկորներ: Կրող գազի, ջրածնի և օդի հոսքի արագությունը մեծ ազդեցություն ունի FPD-ի վրա, ուստի գազի հոսքի կարգավորումը պետք է շատ կայուն լինի: Ծծումբ պարունակող միացությունների որոշման բոցի ջերմաստիճանը պետք է լինի մոտ 390 °C, որը կարող է առաջացնել գրգռված S2*. ֆոսֆոր պարունակող միացությունների որոշման համար ջրածնի և թթվածնի հարաբերակցությունը պետք է լինի 2-ից 5, իսկ ջրածնի և թթվածնի հարաբերակցությունը պետք է փոխվի տարբեր նմուշների համաձայն: Կրող գազը և լրացուցիչ գազը նույնպես պետք է պատշաճ կերպով կարգավորվեն՝ ազդանշան-աղմուկ լավ հարաբերակցություն ստանալու համար: