Las pantallas planas (FPD) se han convertido en la tendencia general de los televisores del futuro. Si bien es una tendencia general, no existe una definición estricta a nivel mundial. Generalmente, este tipo de pantalla es delgada y se asemeja a una pantalla plana. Existen muchos tipos de pantallas planas. Según el medio de visualización y el principio de funcionamiento, existen pantallas de cristal líquido (LCD), pantallas de plasma (PDP), pantallas de electroluminiscencia (ELD), pantallas de electroluminiscencia orgánica (OLED), pantallas de emisión de campo (FED) y pantallas de proyección, entre otras. Muchos equipos FPD están fabricados con granito, ya que su base de granito ofrece mayor precisión y propiedades físicas.
tendencia de desarrollo
En comparación con los CRT (tubos de rayos catódicos) tradicionales, las pantallas planas ofrecen ventajas como su delgadez, ligereza, bajo consumo, baja radiación, ausencia de parpadeo y beneficios para la salud. Han superado a los CRT en ventas globales. Se estima que, para 2010, la relación entre ambas alcanzará 5:1. En el siglo XXI, las pantallas planas se convertirán en el producto principal. Según las previsiones de la prestigiosa firma Stanford Resources, el mercado mundial de pantallas planas aumentará de 23 000 millones de dólares estadounidenses en 2001 a 58 700 millones de dólares estadounidenses en 2006, con una tasa de crecimiento anual media del 20 % en los próximos cuatro años.
Tecnología de visualización
Las pantallas planas se clasifican en pantallas de emisión de luz activa y pantallas de emisión de luz pasiva. Las primeras se refieren al dispositivo de visualización cuyo propio medio de visualización emite luz y proporciona radiación visible, lo que incluye la pantalla de plasma (PDP), la pantalla fluorescente de vacío (VFD), la pantalla de emisión de campo (FED), la pantalla de electroluminiscencia (LED) y la pantalla de diodos orgánicos emisores de luz (OLED). Las segundas significan que no emiten luz por sí mismas, sino que utilizan el medio de visualización para ser modulado por una señal eléctrica, y sus características ópticas cambian, modulando la luz ambiental y la luz emitida por la fuente de alimentación externa (retroiluminación, fuente de luz de proyección), y lo reproducen en la pantalla. Los dispositivos de visualización, incluyendo la pantalla de cristal líquido (LCD), la pantalla de sistema microelectromecánico (DMD) y la pantalla de tinta electrónica (EL), etc.
Pantalla LCD
Las pantallas de cristal líquido (LCD) incluyen las de matriz pasiva (PM-LCD) y las de matriz activa (AM-LCD). Tanto las pantallas de cristal líquido STN como las TN pertenecen a este último tipo de pantallas. En la década de 1990, la tecnología de pantallas de cristal líquido de matriz activa se desarrolló rápidamente, especialmente las pantallas de cristal líquido con transistores de película fina (TFT-LCD). Como sustituto de las STN, ofrece las ventajas de una rápida velocidad de respuesta y ausencia de parpadeo, y se utiliza ampliamente en ordenadores portátiles, estaciones de trabajo, televisores, videocámaras y consolas de videojuegos portátiles. La diferencia entre las AM-LCD y las PM-LCD radica en que la primera incorpora dispositivos de conmutación en cada píxel, lo que permite superar las interferencias cruzadas y obtener una visualización de alto contraste y alta resolución. La AM-LCD actual adopta un dispositivo de conmutación TFT de silicio amorfo (a-Si) y un esquema de condensadores de almacenamiento, lo que permite obtener un alto nivel de gris y una visualización con colores reales. Sin embargo, la necesidad de alta resolución y píxeles pequeños para aplicaciones de cámaras y proyección de alta densidad ha impulsado el desarrollo de pantallas TFT (transistor de película fina) de P-Si (polisilicio). La movilidad del P-Si es de 8 a 9 veces mayor que la del a-Si. El pequeño tamaño del TFT de P-Si no solo es adecuado para pantallas de alta densidad y alta resolución, sino que también permite integrar circuitos periféricos en el sustrato.
En resumen, la pantalla LCD es adecuada para pantallas delgadas, ligeras, pequeñas y medianas con bajo consumo de energía, y se usa ampliamente en dispositivos electrónicos como computadoras portátiles y teléfonos móviles. Se han desarrollado con éxito pantallas LCD de 30 y 40 pulgadas, y algunas ya se han puesto en uso. Tras la producción a gran escala de pantallas LCD, su costo se ha reducido continuamente. Un monitor LCD de 15 pulgadas está disponible por $500. Su desarrollo futuro apunta a reemplazar la pantalla catódica de las PC y aplicarla en televisores LCD.
Pantalla de plasma
Las pantallas de plasma son una tecnología de emisión de luz que se basa en el principio de descarga de gas (por ejemplo, la atmósfera). Las pantallas de plasma tienen las ventajas de los tubos de rayos catódicos, pero se fabrican en estructuras muy delgadas. El tamaño habitual de los productos es de 40 a 42 pulgadas. Se están desarrollando productos de 50 a 60 pulgadas.
fluorescencia al vacío
Una pantalla fluorescente de vacío es un tipo de pantalla ampliamente utilizado en productos de audio/video y electrodomésticos. Se trata de un dispositivo de visualización de vacío de tipo tubo electrónico de triodo que encapsula el cátodo, la rejilla y el ánodo en un tubo de vacío. Los electrones emitidos por el cátodo se aceleran mediante la tensión positiva aplicada a la rejilla y al ánodo, estimulando el fósforo recubierto del ánodo para que emita luz. La rejilla adopta una estructura de panal.
electroluminiscencia)
Las pantallas electroluminiscentes se fabrican mediante tecnología de película delgada de estado sólido. Se coloca una capa aislante entre dos placas conductoras y se deposita una fina capa electroluminiscente. El dispositivo utiliza placas recubiertas de zinc o estroncio con un amplio espectro de emisión como componentes electroluminiscentes. Su capa electroluminiscente tiene un espesor de 100 micras y puede lograr el mismo efecto de visualización nítido que una pantalla de diodos orgánicos emisores de luz (OLED). Su voltaje de activación típico es de 10 kHz y 200 V CA, lo que requiere un circuito integrado controlador más costoso. Se ha desarrollado con éxito una micropantalla de alta resolución que utiliza un esquema de control de matriz activa.
condujo
Las pantallas de diodos emisores de luz (LED) constan de una gran cantidad de diodos emisores de luz (LED), que pueden ser monocromáticos o multicolor. Los LED de alta eficiencia se encuentran disponibles, lo que permite producir pantallas LED de gran tamaño a todo color. Estas pantallas se caracterizan por su alto brillo, alta eficiencia y larga vida útil, y son ideales para uso en exteriores. Sin embargo, esta tecnología no permite fabricar pantallas de gama media para monitores o PDA (ordenadores portátiles). No obstante, el circuito integrado monolítico LED puede utilizarse como una pantalla virtual monocromática.
MEMS
Esta es una micropantalla fabricada con tecnología MEMS. En estas pantallas, se fabrican estructuras mecánicas microscópicas mediante el procesamiento de semiconductores y otros materiales mediante procesos semiconductores estándar. En un dispositivo digital de microespejos, la estructura es un microespejo soportado por una bisagra. Estas bisagras se activan mediante cargas en las placas conectadas a una de las celdas de memoria inferiores. El tamaño de cada microespejo es aproximadamente del diámetro de un cabello humano. Este dispositivo se utiliza principalmente en proyectores comerciales portátiles y proyectores de cine en casa.
emisión de campo
El principio básico de una pantalla de emisión de campo es el mismo que el de un tubo de rayos catódicos: los electrones son atraídos por una placa y colisionan con un fósforo recubierto en el ánodo para emitir luz. Su cátodo está compuesto por una gran cantidad de diminutas fuentes de electrones dispuestas en una matriz, es decir, en forma de un conjunto de un píxel y un cátodo. Al igual que las pantallas de plasma, las pantallas de emisión de campo requieren altos voltajes para funcionar, que van desde 200 V hasta 6000 V. Sin embargo, hasta el momento, no se han convertido en una pantalla plana de uso generalizado debido al alto coste de producción de sus equipos.
luz orgánica
En una pantalla de diodos orgánicos emisores de luz (OLED), se hace pasar una corriente eléctrica a través de una o más capas de plástico para producir una luz similar a la de los diodos inorgánicos emisores de luz. Esto significa que un dispositivo OLED requiere una película de estado sólido apilada sobre un sustrato. Sin embargo, los materiales orgánicos son muy sensibles al vapor de agua y al oxígeno, por lo que el sellado es esencial. Los OLED son dispositivos emisores de luz activos que presentan excelentes características de iluminación y bajo consumo de energía. Tienen un gran potencial para la producción en masa mediante un proceso rollo a rollo sobre sustratos flexibles y, por lo tanto, su fabricación es muy económica. Esta tecnología tiene una amplia gama de aplicaciones, desde la iluminación monocromática simple de grandes áreas hasta las pantallas gráficas de vídeo a todo color.
Tinta electrónica
Las pantallas de tinta electrónica se controlan mediante la aplicación de un campo eléctrico a un material biestable. Consisten en un gran número de esferas transparentes microselladas, cada una de aproximadamente 100 micras de diámetro, que contienen un material teñido con líquido negro y miles de partículas de dióxido de titanio blanco. Al aplicar un campo eléctrico al material biestable, las partículas de dióxido de titanio migran hacia uno de los electrodos según su estado de carga. Esto hace que el píxel emita luz o no. Gracias a su biestable, el material retiene la información durante meses. Dado que su estado de funcionamiento está controlado por un campo eléctrico, el contenido de la pantalla se puede modificar con muy poca energía.
detector de luz de llama
Detector fotométrico de llama FPD (Detector fotométrico de llama, FPD para abreviar)
1. El principio de FPD
El principio de la FPD se basa en la combustión de la muestra en una llama rica en hidrógeno, de modo que los compuestos que contienen azufre y fósforo se reducen por hidrógeno tras la combustión, generando los estados excitados de S2* y HPO*. Las dos sustancias excitadas emiten espectros de alrededor de 400 nm y 550 nm al regresar a su estado fundamental. La intensidad de este espectro se mide con un tubo fotomultiplicador, y la intensidad de la luz es proporcional al caudal másico de la muestra. La FPD es un detector altamente sensible y selectivo, ampliamente utilizado en el análisis de compuestos de azufre y fósforo.
2. La estructura del FPD
El FPD es una estructura que combina un detector de inducción de fluidos (FID) y un fotómetro. Inicialmente, se trataba de un FPD de una sola llama. Después de 1978, para compensar las deficiencias del FPD de una sola llama, se desarrolló el FPD de doble llama. Cuenta con dos llamas independientes de aire e hidrógeno: la llama inferior convierte las moléculas de la muestra en productos de combustión que contienen moléculas relativamente simples como S₂ y HPO₂; la llama superior produce fragmentos luminiscentes de estado excitado, como S₂* y HPO₂*. Dispone de una ventana orientada hacia la llama superior, y la intensidad de la quimioluminiscencia se detecta mediante un tubo fotomultiplicador. La ventana es de vidrio duro y la boquilla de la llama es de acero inoxidable.
3. El rendimiento del FPD
El detector de partículas finas (FPD) es un detector selectivo para la determinación de compuestos de azufre y fósforo. Su llama es rica en hidrógeno, y el suministro de aire solo es suficiente para reaccionar con el 70 % del hidrógeno, por lo que la temperatura de la llama es baja para generar azufre y fósforo excitados. Fragmentos de compuestos. El caudal del gas portador, hidrógeno y aire tiene una gran influencia en el detector de partículas finas (FPD), por lo que el control del flujo de gas debe ser muy estable. La temperatura de la llama para la determinación de compuestos que contienen azufre debe estar alrededor de los 390 °C, lo que puede generar S2* excitado; para la determinación de compuestos que contienen fósforo, la relación de hidrógeno y oxígeno debe estar entre 2 y 5, y la relación de hidrógeno a oxígeno debe modificarse según las diferentes muestras. El gas portador y el gas de reposición también deben ajustarse adecuadamente para obtener una buena relación señal-ruido.
Hora de publicación: 18 de enero de 2022