Düz Panel Ekran (FPD), geleceğin televizyonlarının ana akımı haline geldi. Genel bir eğilim olsa da, dünyada kesin bir tanımı yok. Genellikle bu tür ekranlar ince ve düz bir panele benziyor. Düz panel ekranların birçok çeşidi var. Görüntüleme ortamına ve çalışma prensibine göre sıvı kristal ekran (LCD), plazma ekran (PDP), elektrolüminesans ekran (ELD), organik elektrolüminesans ekran (OLED), alan emisyonlu ekran (FED), projeksiyon ekranı vb. bulunuyor. Birçok FPD ekipmanı granit malzemeden üretiliyor. Çünkü granit makine tabanı daha iyi hassasiyete ve fiziksel özelliklere sahip.
gelişim trendi
Geleneksel CRT (katot ışın tüpü) ile karşılaştırıldığında, düz panel ekranlar ince, hafif, düşük güç tüketimi, düşük radyasyon, titreşimsiz ve insan sağlığına faydalı olma avantajlarına sahiptir. Küresel satışlarda CRT'yi geride bırakmıştır. 2010 yılına kadar, iki ürünün satış değerlerinin oranının 5:1'e ulaşacağı tahmin edilmektedir. 21. yüzyılda, düz panel ekranlar ekran sektöründe ana akım ürünler haline gelecektir. Ünlü Stanford Resources'ın tahminine göre, küresel düz panel ekran pazarı 2001'deki 23 milyar ABD dolarından 2006'da 58,7 milyar ABD dolarına yükselecek ve önümüzdeki 4 yıl içinde ortalama yıllık büyüme oranı %20'ye ulaşacaktır.
Ekran teknolojisi
Düz panel ekranlar, aktif ışık yayan ekranlar ve pasif ışık yayan ekranlar olarak sınıflandırılır. İlki, ekran ortamının kendisinin ışık yaydığı ve görünür radyasyon sağladığı ekran cihazlarını ifade eder; bunlar arasında plazma ekran (PDP), vakum floresan ekran (VFD), alan emisyonlu ekran (FED), elektrolüminesan ekran (LED) ve organik ışık yayan diyot ekran (OLED) bulunur. İkincisi ise, kendisi ışık yaymaz, ancak ekran ortamını elektriksel bir sinyalle modüle ederek optik özelliklerini değiştirir, ortam ışığını ve harici güç kaynağından (arka ışık, projeksiyon ışık kaynağı) yayılan ışığı modüle eder ve bunu ekran veya görüntü üzerinde gerçekleştirir; bunlar arasında sıvı kristal ekran (LCD), mikro-elektromekanik sistem ekran (DMD) ve elektronik mürekkep (EL) ekran vb. bulunur.
LCD
Sıvı kristal ekranlar, pasif matrisli sıvı kristal ekranlar (PM-LCD) ve aktif matrisli sıvı kristal ekranlar (AM-LCD) olmak üzere ikiye ayrılır. Hem STN hem de TN sıvı kristal ekranlar pasif matrisli sıvı kristal ekranlara aittir. 1990'larda, özellikle ince film transistörlü sıvı kristal ekran (TFT-LCD) olmak üzere aktif matrisli sıvı kristal ekran teknolojisi hızla gelişti. STN'nin yerine geçen bir ürün olarak, hızlı tepki süresi ve titreşimsiz görüntü gibi avantajlara sahiptir ve taşınabilir bilgisayarlar ve iş istasyonlarında, televizyonlarda, video kameralarda ve el tipi video oyun konsollarında yaygın olarak kullanılmaktadır. AM-LCD ile PM-LCD arasındaki fark, AM-LCD'nin her piksele eklenen anahtarlama cihazlarına sahip olmasıdır; bu sayede çapraz girişim engellenir ve yüksek kontrastlı ve yüksek çözünürlüklü görüntü elde edilir. Günümüzdeki AM-LCD'ler, amorf silikon (a-Si) TFT anahtarlama cihazı ve depolama kapasitör şemasını kullanır; bu sayede yüksek gri seviye elde edilir ve gerçek renkli görüntü sağlanır. Ancak, yüksek yoğunluklu kamera ve projeksiyon uygulamaları için yüksek çözünürlük ve küçük piksellere duyulan ihtiyaç, P-Si (polisilikon) TFT (ince film transistör) ekranlarının geliştirilmesini tetiklemiştir. P-Si'nin hareketliliği, a-Si'ye göre 8 ila 9 kat daha yüksektir. P-Si TFT'nin küçük boyutu, yalnızca yüksek yoğunluklu ve yüksek çözünürlüklü ekranlar için uygun olmakla kalmaz, aynı zamanda çevresel devrelerin de alt tabakaya entegre edilebilmesine olanak tanır.
Özetle, LCD, düşük güç tüketimiyle ince, hafif, küçük ve orta boyutlu ekranlar için uygundur ve dizüstü bilgisayarlar ve cep telefonları gibi elektronik cihazlarda yaygın olarak kullanılmaktadır. 30 inç ve 40 inç LCD'ler başarıyla geliştirilmiş ve bazıları kullanıma sunulmuştur. LCD'nin seri üretiminden sonra maliyet sürekli olarak düşmektedir. 15 inçlik bir LCD monitör 500 dolara satılmaktadır. Gelecekteki gelişim yönü, PC'lerin katot ekranlarının yerini alması ve LCD TV'lerde uygulanmasıdır.
Plazma ekran
Plazma ekran, gaz (örneğin atmosfer) deşarjı prensibiyle gerçekleştirilen bir ışık yayan ekran teknolojisidir. Plazma ekranlar, katot ışın tüplerinin avantajlarına sahiptir, ancak çok ince yapılar üzerine üretilirler. Ana akım ürün boyutu 40-42 inçtir. 50-60 inçlik ürünler geliştirme aşamasındadır.
vakum floresansı
Vakum floresan ekran, ses/video ürünlerinde ve ev aletlerinde yaygın olarak kullanılan bir ekran türüdür. Katot, ızgara ve anotun bir vakum tüpü içinde kapsüllendiği, üç elektrotlu elektron tüpü tipi bir vakum ekran cihazıdır. Katottan yayılan elektronlar, ızgaraya ve anoda uygulanan pozitif voltajla hızlandırılır ve anot üzerine kaplanmış fosforu uyararak ışık yayar. Izgara petek yapısına sahiptir.
elektrolüminesans)
Elektrolüminesan ekranlar, katı hal ince film teknolojisi kullanılarak üretilir. İki iletken plaka arasına yalıtım katmanı yerleştirilir ve ince bir elektrolüminesan katman biriktirilir. Cihaz, elektrolüminesan bileşenler olarak geniş emisyon spektrumuna sahip çinko kaplı veya stronsiyum kaplı plakalar kullanır. Elektrolüminesan katmanı 100 mikron kalınlığındadır ve organik ışık yayan diyot (OLED) ekranla aynı net görüntü efektini elde edebilir. Tipik sürüş voltajı 10 kHz, 200 V AC voltajdır ve daha pahalı sürücü IC gerektirir. Aktif dizi sürüş şeması kullanan yüksek çözünürlüklü bir mikro ekran başarıyla geliştirilmiştir.
neden olmuş
Işık yayan diyot (LED) ekranlar, tek renkli veya çok renkli olabilen çok sayıda ışık yayan diyottan oluşur. Yüksek verimli mavi ışık yayan diyotların piyasaya sürülmesiyle, tam renkli büyük ekran LED ekranlar üretmek mümkün hale gelmiştir. LED ekranlar yüksek parlaklık, yüksek verimlilik ve uzun ömür özelliklerine sahiptir ve dış mekan kullanımına yönelik büyük ekranlar için uygundur. Bununla birlikte, bu teknolojiyle monitörler veya PDA'lar (el bilgisayarları) için orta sınıf ekranlar üretilemez. Ancak, LED monolitik entegre devre, tek renkli sanal ekran olarak kullanılabilir.
MEMS
Bu, MEMS teknolojisi kullanılarak üretilmiş bir mikro ekrandır. Bu tür ekranlarda, standart yarı iletken süreçleri kullanılarak yarı iletkenler ve diğer malzemeler işlenerek mikroskobik mekanik yapılar üretilir. Dijital bir mikro ayna cihazında, yapı bir menteşe ile desteklenen bir mikro aynadır. Menteşeleri, alttaki bellek hücrelerinden birine bağlı plakalardaki yükler tarafından harekete geçirilir. Her bir mikro aynanın boyutu yaklaşık olarak bir insan saçının çapı kadardır. Bu cihaz esas olarak taşınabilir ticari projektörlerde ve ev sinema projektörlerinde kullanılır.
alan emisyonu
Alan emisyonlu ekranın temel prensibi, katot ışın tüpüyle aynıdır; yani elektronlar bir plaka tarafından çekilir ve anot üzerine kaplanmış bir fosforla çarpıştırılarak ışık yayarlar. Katodu, bir dizi halinde düzenlenmiş çok sayıda küçük elektron kaynağından oluşur; yani bir piksel ve bir katot dizisi şeklindedir. Plazma ekranlar gibi, alan emisyonlu ekranlar da çalışmak için 200V ile 6000V arasında değişen yüksek voltajlara ihtiyaç duyar. Ancak, üretim ekipmanının yüksek üretim maliyeti nedeniyle bugüne kadar yaygın bir düz panel ekran haline gelmemiştir.
organik ışık
Organik ışık yayan diyot (OLED) ekranlarda, inorganik ışık yayan diyotlara benzeyen ışık üretmek için bir veya daha fazla plastik katmandan elektrik akımı geçirilir. Bu, bir OLED cihazı için gerekenin bir alt tabaka üzerinde katı hal film yığını olduğu anlamına gelir. Bununla birlikte, organik malzemeler su buharına ve oksijene karşı çok hassastır, bu nedenle sızdırmazlık şarttır. OLED'ler aktif ışık yayan cihazlardır ve mükemmel ışık özellikleri ve düşük güç tüketimi özelliklerine sahiptirler. Esnek alt tabakalarda rulo-rulo işlemiyle seri üretim için büyük potansiyele sahiptirler ve bu nedenle üretimi çok ucuzdur. Teknoloji, basit tek renkli geniş alan aydınlatmasından tam renkli video grafik ekranlarına kadar geniş bir uygulama yelpazesine sahiptir.
Elektronik mürekkep
E-mürekkep ekranlar, çift kararlı bir malzemeye elektrik alanı uygulanarak kontrol edilen ekranlardır. Her biri yaklaşık 100 mikron çapında, siyah sıvı boyalı malzeme ve binlerce beyaz titanyum dioksit parçacığı içeren çok sayıda mikro-sızdırmaz şeffaf küreden oluşur. Çift kararlı malzemeye elektrik alanı uygulandığında, titanyum dioksit parçacıkları yük durumlarına bağlı olarak elektrotlardan birine doğru hareket eder. Bu, pikselin ışık yaymasına veya yaymamasına neden olur. Malzeme çift kararlı olduğu için, bilgiyi aylarca saklar. Çalışma durumu elektrik alanı ile kontrol edildiğinden, ekran içeriği çok az enerji ile değiştirilebilir.
alev ışığı dedektörü
Alev Fotometrik Dedektörü FPD (Kısaca Alev Fotometrik Dedektörü)
1. FPD ilkesi
FPD'nin prensibi, numunenin hidrojen açısından zengin bir alevde yanmasına dayanır; böylece kükürt ve fosfor içeren bileşikler yanma sonrasında hidrojen tarafından indirgenir ve S2* (S2'nin uyarılmış hali) ve HPO* (HPO'nun uyarılmış hali) uyarılmış halleri oluşur. İki uyarılmış madde, temel hale döndüklerinde 400 nm ve 550 nm civarında spektrumlar yayarlar. Bu spektrumun yoğunluğu bir fotomultiplikatör tüpü ile ölçülür ve ışık yoğunluğu numunenin kütle akış hızıyla orantılıdır. FPD, kükürt ve fosfor bileşiklerinin analizinde yaygın olarak kullanılan, son derece hassas ve seçici bir dedektördür.
2. FPD'nin yapısı
FPD, FID ve fotometreyi birleştiren bir yapıdır. Başlangıçta tek alevli FPD olarak ortaya çıkmıştır. 1978'den sonra, tek alevli FPD'nin eksikliklerini gidermek için çift alevli FPD geliştirilmiştir. İki ayrı hava-hidrojen alevine sahiptir; alt alev, örnek moleküllerini S2 ve HPO gibi nispeten basit moleküller içeren yanma ürünlerine dönüştürür; üst alev ise S2* ve HPO* gibi ışıldayan uyarılmış durum parçacıkları üretir. Üst aleve doğru yönlendirilmiş bir pencere bulunur ve kemilüminesans yoğunluğu bir fotomultiplikatör tüpü ile algılanır. Pencere sert camdan, alev nozulu ise paslanmaz çelikten yapılmıştır.
3. FPD'nin performansı
FPD, kükürt ve fosfor bileşiklerinin belirlenmesi için seçici bir dedektördür. Alevi hidrojen açısından zengindir ve hava beslemesi sadece hidrojenin %70'iyle reaksiyona girecek kadar yeterlidir, bu nedenle alev sıcaklığı düşük olup uyarılmış kükürt ve fosfor bileşik parçacıkları oluşturur. Taşıyıcı gaz, hidrojen ve hava akış hızı FPD üzerinde büyük etkiye sahiptir, bu nedenle gaz akış kontrolü çok kararlı olmalıdır. Kükürt içeren bileşiklerin belirlenmesi için alev sıcaklığı yaklaşık 390 °C olmalıdır, bu da uyarılmış S2* oluşturabilir; fosfor içeren bileşiklerin belirlenmesi için hidrojen ve oksijen oranı 2 ile 5 arasında olmalı ve hidrojen-oksijen oranı farklı numunelere göre değiştirilmelidir. İyi bir sinyal-gürültü oranı elde etmek için taşıyıcı gaz ve destekleyici gaz da uygun şekilde ayarlanmalıdır.
Yayın tarihi: 18 Ocak 2022