211service.com
Nanovadi displejiem
Pētnieki Ilinoisas Universitātē Urbana Champaign ir izstrādājuši vienkāršu procesu vertikālu vara nanovadu audzēšanai uz dažādām virsmām. Nanovadu blokus varētu izmantot lauka emisijas displejos — jauna veida displeja tehnoloģijā, kas sola nodrošināt spilgtākus, spilgtākus attēlus nekā esošie plakanā ekrāna displeji. Šādā lietojumprogrammā nanovadi tiktu izmantoti, lai izšautu elektronus uz ekrāna fosfora daļiņām, izgaismojot tās.
Mazs un ass: Virkne vertikālu vara nanovadu ar piecstūra uzgaļiem varētu kalpot kā elektronu emitētāji lauka emisijas displejos. Izstarotāji izšauj elektronus uz krāsainām fosfora daļiņām uz stikla ekrāna, izgaismojot tās, veidojot attēlus. Apakšējā attēlā redzams prototips, ko izgatavojuši Urbana-Champaign Ilinoisas Universitātes pētnieki.
Jaunā ražošanas metode, ko izstrādājusi Kyekyoon Kim un Hyungsoo Choi , noved pie vara nanovadiem, kuru platums ir no 70 līdz 250 nanometriem. Pētnieki var izmantot šo procesu, lai audzētu nanovadus uz dažādām virsmām, tostarp silīcija, stikla, metāla un plastmasas. Tie apraksta nanovadu masīvu un demonstrē lauka emisijas displeja prototipu tiešsaistes uzlaboto materiālu rakstā.
Metāla nanovadu vertikālie bloki nodrošina ķīmisko un bioloģisko sensoru izgatavošanu papildus elektronu emitētājiem lauka emisijas displejos (FED). Taču grūtības, kas saistītas ar precīzi definētu masīvu audzēšanu, ir atturējušas šīs tehnoloģijas, saka Jugangs Suns, Argonnas Nacionālās laboratorijas zinātnieks. Nanomēroga materiālu centrs . Nanovadu vertikālās augšanas kontrole parasti ietver to audzēšanu veidnē, kas izgatavota no cita materiāla. Veidnes izgatavošana un pēc tam mazgāšana ir laikietilpīga. Turklāt daudzas no šīm metodēm ietver nanovadu pārvietošanu uz vēlamo virsmu.
Jaunajai metodei nav nepieciešama veidne. Pētnieki izmanto kopīgu sintēzes metodi, ko sauc par ķīmisko tvaiku pārklāšanu. Tie pakļauj substrātu īpaši izgatavota vara saturoša savienojuma tvaikiem 200 līdz 300 grādu temperatūrā pēc Celsija. Iegūtie vara nanovadi, kas aug uz pamatnes, ir piecpusēji ar asu piecstūra galu. Izaicinājums ir izstrādāt un sintezēt prekursoru un atbilstošus apstākļus, kādos augs jauki vadi, saka Kims.
Vara nanovadi ir piemēroti izmantošanai FED, jo tie ir viendabīgi un ar ļoti smailu galu. Jo mazāks uzgaļa izmērs, jo spēcīgāks ir elektriskais lauks, saka Kims. Tieši tāpēc pat ar ļoti mazu spriegumu...tie kļūs par ļoti efektīviem elektronu emitētājiem. Nanovadi izstaro elektronus ar zemu 100 voltu spriegumu, atšķirībā no volframa kvēldiega, ko izmanto tradicionālajos, lielgabarīta katodstaru cauruļu televizoros (CRT), kuriem nepieciešami daudzi kilovolti.
Lauka emisijas displeji solās būt mazāk enerģijas izsalkuši nekā plazmas ekrāni un šķidro kristālu displeji, vienlaikus saglabājot CRT spilgtumu un asumu. Tie darbojas pēc līdzīga principa kā CRT, taču ir tikai dažus milimetrus biezi. Tā vietā, lai izmantotu vienu elektronu lielgabalu, viņi izmanto miljoniem mazu elektronu emitētāju, lai izšautu elektronus uz ekrāna pārklātiem sarkaniem, zaļiem un ziliem fosforiem.
Uzņēmumi, piemēram, Sony un Motorola, pirmo reizi mēģināja komercializēt lauka emisiju displejus apmēram pirms 10 gadiem. Šajos displejos kā elektronu emitētāji tika izmantoti mikrometra izmēra metāla uzgaļi. Bet uzgaļiem bija nepieciešams augsts spriegums, un tos nevarēja izgatavot lielās platībās. Pēc tam daži ražotāji pievērsa uzmanību oglekļa nanocaurulēm. Gan Samsung, gan Motorola ir izstrādājuši uz oglekļa nanocaurulēm balstītu FED tehnoloģiju (skatiet Nanotech on Display un High-Definition Carbon Nanocaurules TV). Lauka emisijas tehnoloģijas , Sony atdalītais uzņēmums, izmanto atšķirīgu pieeju. Viņi izmanto metāla nanouzgali kā izstarotājus. Uzņēmums plāno 2009. gadā piegādāt profesionālus FED video monitorus, kuru pamatā ir šī tehnoloģija.
Taču visi šie displeji ir dārgi un joprojām nav gatavi komerciālo TV tirgum. Iemesls tam ir gan ekonomisks, gan tehnisks, saka Deivids Bārnss , DisplaySearch analītiķis, konsultāciju uzņēmums Ostinā, Teksasā. Viens no galvenajiem tehnoloģiskajiem šķēršļiem, lai radītu un uzturētu vakuumu starp elektronu emitētājiem un ar fosforu pārklāto stiklu. Izstarotāji laika gaitā var arī degradēties, jo to galos veidojas ārkārtīgi liela enerģija. Uzturēt gan vakuumu, gan izstarotājus televizora 10 gadu mūža garumā ir izaicinājums.
Lauka emisijas displeji, kuros izmanto vara nanovadus, saskarsies ar tādām pašām problēmām. Tomēr, saka Bārnss, varš varētu būt nedaudz izturīgāks.
Kriss Činoks, dibinātājs un prezidents Insight Media , Norwalk, CT balstīta konsultāciju firma, kas koncentrējas uz displeju nozari, jauno izstrādi sauc par daudzsološu pētījuma rezultātu, lai gan tas vēl ir pārāk agrs, lai to izmantotu mūsu radaru. Viņš norāda, ka nanovadiem būs jābūt plānākiem par 70 līdz 250 nanometriem. Oglekļa nanocaurules un metāla nanouzgali ir tikai dažus nanometrus lieli, kā rezultātā katrā pikselī ir 10 000 vai vairāk izstarotāju. Pat ja puse no tiem nedarbojas, joprojām ir pietiekami daudz, lai izgaismotu pikseļu.
Lai gan nozare drīzumā negaida komerciālu FED izstādi, Bārnss saka, ka ir pamatoti vairāk pētījumu par dažādām jaunajām tehnoloģijām. Kad cilvēki ir izveidojuši laboratorijas prototipus, tas ir diezgan pārliecinoši, viņš saka. Ir šis spilgtais dzīvīgums, ko jūs iegūtu, skatoties tradicionālo CRT.