平面顯示器（FPD）已成為未來電視的主流，是大勢所趨，但國際上並沒有嚴格的定義，一般這種顯示器比較薄，外觀類似平板。平面顯示器的種類很多，根據顯示介質和工作原理，有液晶顯示器（LCD）、等離子顯示器（PDP）、電致發光顯示器（ELD）、有機電致發光顯示器（OLED）、場發射顯示器（FED）、投影顯示器等。許多FPD設備都是由花崗岩製成的，因為花崗岩機座具有更好的精度和物理性能。
發展趨勢
平面顯示器與傳統CRT（陰極射線管）相比，具有輕薄、低功耗、低輻射、無閃爍、有益人體健康等優點，在全球銷售量上已超過CRT，預計到2010年，二者銷售額之比將達到5：1。21世紀，平板顯示器將成為顯示器中的主流產品。根據著名的史丹佛資源公司預測，全球平板顯示器市場規模將從2001年的230億美元成長到2006年的587億美元，未來4年年平均成長率將達到20%。
顯示技術
平面顯示器分為主動發光顯示器和被動發光顯示器。前者是指顯示介質本身發光並提供可見輻射的顯示器件，其中包括等離子顯示器（PDP）、真空螢光顯示器（VFD）、場發射顯示器（FED）、電致發光顯示器（LED）和有機發光二極體顯示器（OLED）等。後者是指其自身不發光，而是利用顯示介質經電信號調製，其光學特性發生變化，調製環境光以及外界電源（背光源、投影光源）發出的光，在顯示屏幕或屏幕上進行顯示。顯示器件包括液晶顯示器（LCD）、微機電系統顯示器（DMD）和電子墨水（EL）顯示器等。
液晶顯示器
液晶顯示器包括被動矩陣液晶顯示器（PM-LCD）和主動矩陣液晶顯示器（AM-LCD）。 STN和TN液晶顯示器皆屬於被動矩陣液晶顯示器。 1990年代，主動矩陣液晶顯示器技術發展迅速，尤其是薄膜電晶體液晶顯示器（TFT-LCD）。作為STN的替代產品，TFT-LCD具有響應速度快、無閃爍等優點，廣泛應用於便攜式電腦和工作站、電視、攝影機以及掌上型遊戲機。 AM-LCD與PM-LCD的差異在於，前者在每個像素上增加了開關元件，可以克服交叉幹擾，獲得高對比度和高解析度的顯示。目前的AM-LCD採用非晶矽（a-Si）TFT開關元件和儲存電容方案，可獲得高灰階等級並實現真彩色顯示。然而，高密度攝影機和投影應用對高解析度和小像素的需求推動了P-Si（多晶矽）TFT（薄膜電晶體）顯示器的發展。 P-Si的遷移率比a-Si高8～9倍，P-Si TFT尺寸小，不僅適用於高密度、高解析度顯示，而且可以在基板上整合外圍電路。
總而言之，LCD適用於薄型化、輕量化、低功耗的中小尺寸顯示屏，廣泛應用於筆記型電腦、手機等電子設備。目前，30吋、40吋的LCD已經研發成功，部分已投入使用。 LCD規模化生產後，成本不斷降低，一台15吋的液晶顯示器售價約500美元。其未來的發展方向是取代PC的陰極顯示器，應用於液晶電視。
等離子顯示器
等離子顯示器是一種利用氣體（如大氣）放電原理來實現的發光顯示技術。等離子顯示器兼具陰極射線管的優點，但結構非常薄。主流產品尺寸為40-42英寸，50-60吋產品正在研發中。
真空螢光
真空螢光顯示器是一種廣泛應用於影音產品和家電的顯示器。它是一種三極電子管型真空顯示器件，將陰極、閘極和陽極封裝在真空管內。陰極發射的電子被施加到閘極和陽極的正電壓加速，激發塗在陽極上的螢光粉發光。柵極採用蜂窩狀結構。
電致發光
電致發光顯示器採用固態薄膜技術製成。在兩塊導電板之間放置絕緣層，並沉積一層薄薄的電致發光層。本裝置採用鍍鋅或鍍鍶且發射光譜較寬的板作為電致發光元件。其電致發光層厚度為100微米，可達到與有機發光二極體（OLED）顯示器相同的清晰顯示效果。其典型驅動電壓為10KHz、200V交流電壓，需要更昂貴的驅動IC。目前已成功研發出採用主動陣列驅動方案的高解析度微顯示器。
引領
發光二極體顯示器由大量發光二極體組成，這些二極體可以是單色的，也可以是多色的。高效率藍色發光二極體的出現，使得製作全彩大螢幕LED顯示器成為可能。 LED顯示器具有高亮度、高效率和長壽命的特點，適合用於戶外大螢幕顯示。然而，該技術尚無法製作用於顯示器或PDA（掌上電腦）的中階顯示器。不過，LED單晶片積體電路可以用作單色虛擬顯示器。
微機電系統
這是採用MEMS技術製造的微型顯示器。在此類顯示器中，微型機械結構是透過採用標準半導體製程加工半導體和其他材料而製成的。數位微鏡裝置的結構是一個由鉸鏈支撐的微鏡。其鉸鏈由連接到下方儲存單元之一的極板上的電荷驅動。每個微鏡的尺寸約為人類頭髮的直徑。此元件主要用於便攜式商用投影機和家庭劇院投影機。
場發射
場致發射顯示器的基本原理與陰極射線管相同，即電子被極板吸引，並與塗在陽極上的螢光粉碰撞而發光。其陰極由大量排列成陣列的微小電子源組成，即一個像素加一個陰極的陣列形式。與等離子顯示器一樣，場致發射顯示器需要高電壓才能運作，範圍從200V到6000V。但由於其製造設備生產成本高昂，迄今為止，它尚未成為主流的平板顯示器。
有機光
在有機發光二極體顯示器 (OLED) 中，電流通過一層或多層塑料，產生類似無機發光二極體的光。這意味著 OLED 裝置需要的是基板上的固態薄膜堆疊。然而，有機材料對水蒸氣和氧氣非常敏感，因此密封至關重要。 OLED 是一種主動發光裝置，具有優異的光特性和低功耗特性。它們在柔性基板上採用捲繞式製程進行大規模生產具有巨大潛力，因此製造成本非常低。此技術應用範圍廣泛，從簡單的單色大面積照明到全彩視訊圖形顯示器。
電子墨水
電子墨水顯示器是透過向雙穩態材料施加電場來控制的顯示器。它由大量微密封的透明球體組成，每個球體的直徑約為100微米，內含黑色液態染色材料和數千個白色二氧化鈦顆粒。當向雙穩態材料施加電場時，二氧化鈦顆粒會根據其電荷狀態遷移到其中一個電極。這會導致像素發光或不發光。由於該材料是雙穩態的，因此它可以保留資訊數月。由於其工作狀態由電場控制，因此只需極少的能量即可改變其顯示內容。
火焰光探測器
火焰光度偵測器FPD（火焰光度偵測器，簡稱FPD）
1. FPD的原理
FPD的原理是將樣品在富氫火焰中燃燒，使含硫、磷的化合物燃燒後被氫氣還原，生成S2*（S2的激發態）和HPO*（HPO的激發態）激發態。這兩種激發態物質回到基態時分別輻射400nm和550nm左右的光譜。用光電倍增管測量此光譜的強度，光強度與樣品的質量流量成正比。 FPD是一種高靈敏度、高選擇性的偵測器，廣泛應用於硫、磷化合物的分析。
2. FPD的結構
FPD是FID與光度計合而為一的結構，最開始為單火焰FPD，1978年後為了彌補單火焰FPD的不足，發展了雙火焰FPD。它有兩個獨立的空氣-氫氣火焰，下火焰將樣品分子轉化為含有S2、HPO等相對簡單分子的燃燒產物；上火焰產生發光的激發態碎片，如S2*、HPO*，上火焰有一個對準上火焰的窗口，透過光電倍增管檢測化學發光強度。窗口由硬質玻璃製成，火焰噴嘴由不銹鋼製成。
3. FPD的性能
FPD是用來測定硫磷化合物的選擇性偵測器，其火焰為富氫火焰，空氣的供應量僅夠與70%的氫氣發生反應，因此火焰溫度較低，容易產生激發態的硫磷化合物碎片。載氣、氫氣和空氣的流速對FPD影響很大，因此氣體流量控制要非常穩定。測定含硫化合物的火焰溫度應在390℃左右，此時能產生激發態的S2*；測定含磷化合物時，氫氧比應在2~5之間，並依不同的樣品改變氫氧比。也應適當調節載氣和尾吹氣，以獲得良好的信噪比。
發佈時間：2022年1月18日