จอภาพแบบจอแบน (FPD) กลายเป็นกระแสหลักของทีวีในอนาคต เป็นกระแสทั่วไป แต่ไม่มีคำจำกัดความที่เข้มงวดในโลก โดยทั่วไปแล้วจอภาพประเภทนี้จะบางและมีลักษณะเหมือนจอแบน จอภาพแบบจอแบนมีหลายประเภท ตามสื่อแสดงผลและหลักการทำงาน มีจอแสดงผลคริสตัลเหลว (LCD), จอแสดงผลพลาสมา (PDP), จอแสดงผลเรืองแสงไฟฟ้า (ELD), จอแสดงผลเรืองแสงไฟฟ้าอินทรีย์ (OLED), จอแสดงผลการแผ่สนาม (FED), จอแสดงผลแบบฉายภาพ ฯลฯ อุปกรณ์ FPD จำนวนมากทำจากหินแกรนิต เนื่องจากฐานเครื่องจักรหินแกรนิตมีความแม่นยำและคุณสมบัติทางกายภาพที่ดีกว่า
แนวโน้มการพัฒนา
หากเปรียบเทียบกับ CRT (หลอดรังสีแคโทด) แบบดั้งเดิมแล้ว จอแบนจะมีข้อดีคือ บาง น้ำหนักเบา กินไฟน้อย แผ่รังสีน้อย ไม่มีการสั่นไหว และมีประโยชน์ต่อสุขภาพของมนุษย์ จอแบนมียอดขายทั่วโลกแซงหน้า CRT คาดว่าภายในปี 2010 อัตราส่วนมูลค่าการขายของทั้งสองจะถึง 5:1 ในศตวรรษที่ 21 จอแบนจะกลายเป็นผลิตภัณฑ์หลักในจอแบน ตามการคาดการณ์ของ Stanford Resources ที่มีชื่อเสียง ตลาดจอแบนทั่วโลกจะเติบโตจาก 23,000 ล้านเหรียญสหรัฐในปี 2001 เป็น 58,700 ล้านเหรียญสหรัฐในปี 2006 และอัตราการเติบโตเฉลี่ยต่อปีจะถึง 20% ในอีก 4 ปีข้างหน้า
เทคโนโลยีการแสดงผล
จอภาพแบบจอแบนแบ่งได้เป็นจอภาพแบบเปล่งแสงแอ็คทีฟและจอภาพแบบเปล่งแสงพาสซีฟ จอภาพแบบแรกหมายถึงอุปกรณ์แสดงผลที่ตัวกลางของจอภาพเปล่งแสงออกมาและให้รังสีที่มองเห็นได้ ซึ่งได้แก่ จอภาพพลาสมา (PDP) จอภาพฟลูออเรสเซนต์แบบสุญญากาศ (VFD) จอภาพการแผ่รังสีสนาม (FED) จอภาพเรืองแสงไฟฟ้า (LED) และจอภาพไดโอดเปล่งแสงอินทรีย์ (OLED) ) รอสักครู่ จอภาพแบบหลังหมายถึงจอภาพไม่เปล่งแสงด้วยตัวเอง แต่ใช้ตัวกลางของจอภาพที่ปรับด้วยสัญญาณไฟฟ้า และลักษณะทางแสงของจอภาพจะเปลี่ยนแปลง ปรับแสงโดยรอบและแสงที่เปล่งออกมาจากแหล่งจ่ายไฟภายนอก (ไฟแบ็คไลท์ แหล่งกำเนิดแสงแบบฉายภาพ) และแสดงบนหน้าจอแสดงผลหรือหน้าจอ อุปกรณ์แสดงผล ได้แก่ จอภาพคริสตัลเหลว (LCD) จอภาพระบบไมโครอิเล็กโตรแมคคานิกส์ (DMD) และจอภาพหมึกอิเล็กทรอนิกส์ (EL) เป็นต้น
จอแอลซีดี
จอแสดงผลคริสตัลเหลวประกอบด้วยจอแสดงผลคริสตัลเหลวแบบเมทริกซ์พาสซีฟ (PM-LCD) และจอแสดงผลคริสตัลเหลวแบบเมทริกซ์แอ็กทีฟ (AM-LCD) จอแสดงผลคริสตัลเหลวทั้งแบบ STN และ TN อยู่ในประเภทจอแสดงผลคริสตัลเหลวแบบเมทริกซ์พาสซีฟ ในช่วงทศวรรษ 1990 เทคโนโลยีจอแสดงผลคริสตัลเหลวแบบเมทริกซ์แอ็กทีฟพัฒนาอย่างรวดเร็ว โดยเฉพาะจอแสดงผลคริสตัลเหลวแบบทรานซิสเตอร์ฟิล์มบาง (TFT-LCD) เนื่องจากเป็นผลิตภัณฑ์ทดแทนของ STN จึงมีข้อดีคือตอบสนองได้รวดเร็วและไม่มีการสั่นไหว และใช้กันอย่างแพร่หลายในคอมพิวเตอร์พกพาและเวิร์กสเตชัน ทีวี กล้องวิดีโอ และคอนโซลวิดีโอเกมแบบพกพา ความแตกต่างระหว่าง AM-LCD และ PM-LCD คือ AM-LCD มีอุปกรณ์สลับที่เพิ่มเข้ามาในแต่ละพิกเซล ซึ่งสามารถเอาชนะการรบกวนข้ามกันได้ และให้ความคมชัดสูงและการแสดงผลความละเอียดสูง AM-LCD ในปัจจุบันใช้อุปกรณ์สลับ TFT ซิลิคอนอะมอร์ฟัส (a-Si) และโครงร่างตัวเก็บประจุ ซึ่งสามารถให้ระดับสีเทาสูงและทำให้แสดงสีจริงได้ อย่างไรก็ตาม ความต้องการความละเอียดสูงและพิกเซลขนาดเล็กสำหรับกล้องที่มีความหนาแน่นสูงและการฉายภาพได้ผลักดันการพัฒนาจอแสดงผล P-Si (โพลีซิลิคอน) TFT (ทรานซิสเตอร์ฟิล์มบาง) ความคล่องตัวของ P-Si สูงกว่า a-Si ถึง 8 ถึง 9 เท่า ขนาดเล็กของ P-Si TFT ไม่เพียงแต่เหมาะสำหรับการแสดงความหนาแน่นสูงและความละเอียดสูงเท่านั้น แต่ยังรวมวงจรต่อพ่วงเข้ากับพื้นผิวได้อีกด้วย
โดยรวมแล้ว LCD เหมาะสำหรับจอภาพขนาดเล็กและขนาดกลางที่บาง เบา และใช้พลังงานต่ำ และใช้กันอย่างแพร่หลายในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ เช่น คอมพิวเตอร์โน้ตบุ๊กและโทรศัพท์มือถือ LCD ขนาด 30 นิ้วและ 40 นิ้วได้รับการพัฒนาอย่างประสบความสำเร็จ และบางส่วนก็ถูกนำไปใช้งาน หลังจากการผลิต LCD ในปริมาณมาก ต้นทุนก็ลดลงอย่างต่อเนื่อง จอภาพ LCD ขนาด 15 นิ้วมีจำหน่ายในราคา 500 เหรียญสหรัฐ ทิศทางการพัฒนาในอนาคตคือการแทนที่จอภาพแคโทดของพีซีและนำมาใช้ในทีวี LCD
จอพลาสม่า
จอแสดงผลพลาสม่าเป็นเทคโนโลยีการแสดงผลแบบเปล่งแสงซึ่งเกิดขึ้นจากหลักการของการปลดปล่อยก๊าซ (เช่น บรรยากาศ) จอแสดงผลพลาสม่ามีข้อได้เปรียบของหลอดรังสีแคโทด แต่ผลิตขึ้นบนโครงสร้างที่บางมาก ขนาดผลิตภัณฑ์หลักคือ 40-42 นิ้ว ผลิตภัณฑ์ขนาด 50-60 นิ้วอยู่ระหว่างการพัฒนา
การเรืองแสงสูญญากาศ
จอแสดงผลฟลูออเรสเซนต์แบบสูญญากาศเป็นจอแสดงผลที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในผลิตภัณฑ์เครื่องเสียง/วิดีโอและเครื่องใช้ภายในบ้าน เป็นอุปกรณ์แสดงผลแบบสูญญากาศประเภทหลอดอิเล็กตรอนไตรโอดที่ห่อหุ้มแคโทด กริด และแอโนดไว้ในหลอดสูญญากาศ โดยอิเล็กตรอนที่แคโทดปล่อยออกมาจะถูกเร่งด้วยแรงดันไฟฟ้าบวกที่จ่ายไปยังกริดและแอโนด และกระตุ้นฟอสเฟอร์ที่เคลือบบนแอโนดให้เปล่งแสง กริดใช้โครงสร้างรังผึ้ง
การเรืองแสงไฟฟ้า)
จอแสดงผลเรืองแสงแบบอิเล็กโทรไลต์ผลิตขึ้นโดยใช้เทคโนโลยีฟิล์มบางแบบโซลิดสเตต โดยวางชั้นฉนวนระหว่างแผ่นตัวนำ 2 แผ่น จากนั้นจึงวางชั้นเรืองแสงแบบบาง อุปกรณ์นี้ใช้แผ่นเคลือบสังกะสีหรือเคลือบสตรอนเซียมที่มีสเปกตรัมการแผ่รังสีกว้างเป็นส่วนประกอบของจอแสดงผลเรืองแสง ชั้นเรืองแสงแบบอิเล็กโทรไลต์มีความหนา 100 ไมครอน และสามารถให้เอฟเฟกต์การแสดงผลที่ชัดเจนเช่นเดียวกับจอแสดงผลแบบไดโอดเปล่งแสงอินทรีย์ (OLED) แรงดันไฟฟ้าขับเคลื่อนทั่วไปคือ 10KHz แรงดันไฟฟ้ากระแสสลับ 200V ซึ่งต้องใช้ไอซีไดรเวอร์ที่มีราคาแพงกว่า ปัจจุบันมีการพัฒนาไมโครจอแสดงผลความละเอียดสูงที่ใช้รูปแบบการขับเคลื่อนแบบแอ็คทีฟอาร์เรย์สำเร็จแล้ว
นำ
จอแสดงผลแบบไดโอดเปล่งแสงประกอบด้วยไดโอดเปล่งแสงจำนวนมาก ซึ่งสามารถเป็นแบบสีเดียวหรือหลายสีได้ ไดโอดเปล่งแสงสีน้ำเงินประสิทธิภาพสูงมีจำหน่ายแล้ว ทำให้สามารถผลิตจอแสดงผล LED จอใหญ่แบบสีเต็มจอได้ จอแสดงผล LED มีลักษณะเด่นคือความสว่างสูง ประสิทธิภาพสูง และอายุการใช้งานยาวนาน และเหมาะสำหรับจอแสดงผลจอใหญ่สำหรับใช้งานกลางแจ้ง อย่างไรก็ตาม ไม่สามารถผลิตจอแสดงผลระดับกลางสำหรับจอภาพหรือ PDA (คอมพิวเตอร์พกพา) ด้วยเทคโนโลยีนี้ได้ อย่างไรก็ตาม วงจรรวมโมโนลิธิก LED สามารถใช้เป็นจอแสดงผลเสมือนแบบสีเดียวได้
เมมส์
นี่คือไมโครจอแสดงผลที่ผลิตโดยใช้เทคโนโลยี MEMS ในจอแสดงผลดังกล่าว โครงสร้างทางกลระดับจุลภาคถูกผลิตขึ้นโดยการประมวลผลเซมิคอนดักเตอร์และวัสดุอื่นๆ โดยใช้กระบวนการเซมิคอนดักเตอร์มาตรฐาน ในอุปกรณ์ไมโครมิเรอร์ดิจิทัล โครงสร้างจะเป็นไมโครมิเรอร์ที่รองรับด้วยบานพับ บานพับจะถูกกระตุ้นด้วยประจุบนแผ่นที่เชื่อมต่อกับเซลล์หน่วยความจำเซลล์ใดเซลล์หนึ่งด้านล่าง ขนาดของไมโครมิเรอร์แต่ละอันจะประมาณเส้นผ่านศูนย์กลางของเส้นผมของมนุษย์ อุปกรณ์นี้ส่วนใหญ่ใช้ในโปรเจ็กเตอร์เชิงพาณิชย์แบบพกพาและโปรเจ็กเตอร์โฮมเธียเตอร์
การปล่อยก๊าซเรือนกระจก
หลักการพื้นฐานของจอภาพแบบปล่อยแสงสนามนั้นเหมือนกับของหลอดรังสีแคโทด นั่นคือ อิเล็กตรอนจะถูกดึงดูดโดยแผ่นโลหะและทำให้ชนกับฟอสเฟอร์ที่เคลือบอยู่บนขั้วบวกเพื่อเปล่งแสง แคโทดประกอบด้วยแหล่งกำเนิดอิเล็กตรอนขนาดเล็กจำนวนมากที่เรียงกันเป็นแถว นั่นคือ เรียงเป็นแถวที่มีพิกเซลหนึ่งพิกเซลและแคโทดหนึ่งตัว เช่นเดียวกับจอภาพพลาสมา จอภาพแบบปล่อยแสงสนามนั้นต้องใช้แรงดันไฟฟ้าสูงในการทำงาน ซึ่งอยู่ระหว่าง 200V ถึง 6000V แต่จนถึงขณะนี้ จอภาพแบบแผงแบนดังกล่าวยังไม่กลายเป็นจอภาพกระแสหลัก เนื่องจากต้นทุนการผลิตอุปกรณ์การผลิตที่สูง
แสงอินทรีย์
ในจอ OLED กระแสไฟฟ้าจะถูกส่งผ่านพลาสติกหนึ่งชั้นหรือมากกว่าเพื่อสร้างแสงที่คล้ายกับไดโอดเปล่งแสงอนินทรีย์ ซึ่งหมายความว่าอุปกรณ์ OLED จำเป็นต้องมีแผ่นฟิล์มโซลิดสเตตบนวัสดุพิมพ์ อย่างไรก็ตาม วัสดุอินทรีย์มีความไวต่อไอน้ำและออกซิเจนมาก ดังนั้นการปิดผนึกจึงมีความจำเป็น OLED เป็นอุปกรณ์เปล่งแสงที่ใช้งานได้จริงและมีคุณสมบัติแสงที่ยอดเยี่ยมและใช้พลังงานต่ำ มีศักยภาพในการผลิตจำนวนมากในกระบวนการแบบโรล-ต่อ-โรลบนวัสดุพิมพ์ที่ยืดหยุ่นได้ จึงผลิตได้ในราคาถูกมาก เทคโนโลยีนี้มีการใช้งานที่หลากหลาย ตั้งแต่การให้แสงสีเดียวแบบพื้นที่กว้างไปจนถึงการแสดงกราฟิกวิดีโอแบบสีเต็มรูปแบบ
หมึกอิเล็กทรอนิกส์
จอแสดงผลแบบ e-ink คือจอแสดงผลที่ควบคุมด้วยการใช้สนามไฟฟ้ากับวัสดุที่เสถียรสองแบบ ประกอบด้วยทรงกลมโปร่งใสที่ปิดผนึกด้วยไมโครจำนวนมาก แต่ละทรงกลมมีเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 100 ไมครอน ภายในมีวัสดุที่ย้อมด้วยของเหลวสีดำและอนุภาคไททาเนียมไดออกไซด์สีขาวจำนวนหลายพันอนุภาค เมื่อมีการใช้สนามไฟฟ้ากับวัสดุที่เสถียรสองแบบ อนุภาคไททาเนียมไดออกไซด์จะเคลื่อนที่เข้าหาขั้วไฟฟ้าหนึ่งขั้วขึ้นอยู่กับสถานะประจุของขั้วไฟฟ้า ส่งผลให้พิกเซลเปล่งแสงหรือไม่ เนื่องจากวัสดุที่เสถียรสองแบบ จึงสามารถเก็บข้อมูลไว้ได้เป็นเวลาหลายเดือน เนื่องจากสถานะการทำงานของวัสดุถูกควบคุมโดยสนามไฟฟ้า จึงสามารถเปลี่ยนแปลงเนื้อหาที่แสดงได้ด้วยพลังงานเพียงเล็กน้อย
เครื่องตรวจจับเปลวไฟ
เครื่องตรวจจับโฟโตเมตริกเปลวไฟ FPD (Flame Photometric Detector, ย่อมาจาก FPD)
1. หลักการของ FPD
หลักการของ FPD นั้นขึ้นอยู่กับการเผาไหม้ของตัวอย่างในเปลวไฟที่มีไฮโดรเจนสูง ดังนั้นสารประกอบที่มีกำมะถันและฟอสฟอรัสจะถูกทำให้ลดลงโดยไฮโดรเจนหลังจากการเผาไหม้ และสถานะที่กระตุ้นของ S2* (สถานะที่กระตุ้นของ S2) และ HPO* (สถานะที่กระตุ้นของ HPO) จะถูกสร้างขึ้น สารที่กระตุ้นทั้งสองจะแผ่สเปกตรัมที่ประมาณ 400 นาโนเมตรและ 550 นาโนเมตรเมื่อกลับสู่สถานะพื้นฐาน ความเข้มของสเปกตรัมนี้วัดด้วยหลอดโฟโตมัลติพลายเออร์ และความเข้มของแสงจะแปรผันตามอัตราการไหลของมวลของตัวอย่าง FPD เป็นเครื่องตรวจจับที่มีความไวและการเลือกสรรสูง ซึ่งใช้กันอย่างแพร่หลายในการวิเคราะห์สารประกอบกำมะถันและฟอสฟอรัส
2.โครงสร้างของโรค FPD
FPD เป็นโครงสร้างที่รวมเอา FID และโฟโตมิเตอร์เข้าด้วยกัน โดยเริ่มต้นจาก FPD เปลวไฟเดียว หลังจากปี 1978 เพื่อชดเชยข้อบกพร่องของ FPD เปลวไฟเดียว จึงได้พัฒนา FPD เปลวไฟคู่ขึ้นมา FPD มีเปลวไฟไฮโดรเจนในอากาศแยกกันสองเปลวไฟ เปลวไฟด้านล่างจะแปลงโมเลกุลของตัวอย่างเป็นผลิตภัณฑ์จากการเผาไหม้ที่มีโมเลกุลที่ค่อนข้างเรียบง่าย เช่น S2 และ HPO เปลวไฟด้านบนจะสร้างชิ้นส่วนสถานะกระตุ้นเรืองแสง เช่น S2* และ HPO* มีหน้าต่างที่เล็งไปที่เปลวไฟด้านบน และความเข้มข้นของเคมีเรืองแสงจะถูกตรวจจับโดยท่อโฟโตมัลติพลายเออร์ หน้าต่างทำจากแก้วแข็ง และหัวฉีดเปลวไฟทำจากสแตนเลส
3. ประสิทธิภาพของ FPD
FPD เป็นเครื่องตรวจจับแบบเลือกสรรสำหรับการกำหนดสารประกอบกำมะถันและฟอสฟอรัส เปลวไฟของมันคือเปลวไฟที่มีไฮโดรเจนสูง และอากาศที่เข้ามาเพียงพอสำหรับการทำปฏิกิริยากับไฮโดรเจน 70% เท่านั้น ดังนั้นอุณหภูมิของเปลวไฟจึงต่ำเพื่อสร้างกำมะถันและฟอสฟอรัสที่ถูกกระตุ้น เศษของสารประกอบ อัตราการไหลของก๊าซพาหะ ไฮโดรเจน และอากาศมีอิทธิพลอย่างมากต่อ FPD ดังนั้นการควบคุมการไหลของก๊าซจึงควรมีเสถียรภาพมาก อุณหภูมิของเปลวไฟสำหรับการกำหนดสารประกอบที่มีกำมะถันควรอยู่ที่ประมาณ 390 °C ซึ่งสามารถสร้าง S2* ที่ถูกกระตุ้นได้ สำหรับการกำหนดสารประกอบที่มีฟอสฟอรัส อัตราส่วนของไฮโดรเจนและออกซิเจนควรอยู่ระหว่าง 2 ถึง 5 และอัตราส่วนไฮโดรเจนต่อออกซิเจนควรเปลี่ยนแปลงตามตัวอย่างที่แตกต่างกัน นอกจากนี้ ควรปรับก๊าซพาหะและก๊าซแต่งหน้าให้เหมาะสมเพื่อให้ได้อัตราส่วนสัญญาณต่อสัญญาณรบกวนที่ดี
เวลาโพสต์ : 18 ม.ค. 2565