এফপিডি পরিদর্শনে গ্রানাইটের প্রয়োগ

ফ্ল্যাট প্যানেল ডিসপ্লে (FPD) ভবিষ্যতের টিভির মূলধারায় পরিণত হয়েছে। এটি একটি সাধারণ প্রবণতা, কিন্তু বিশ্বে এর কোনো সুনির্দিষ্ট সংজ্ঞা নেই। সাধারণত, এই ধরনের ডিসপ্লে পাতলা হয় এবং দেখতে একটি ফ্ল্যাট প্যানেলের মতো। ফ্ল্যাট প্যানেল ডিসপ্লে অনেক প্রকারের হয়। ডিসপ্লে মাধ্যম এবং কার্যপ্রণালী অনুসারে, এর মধ্যে রয়েছে লিকুইড ক্রিস্টাল ডিসপ্লে (LCD), প্লাজমা ডিসপ্লে (PDP), ইলেকট্রোলুমিনেসেন্স ডিসপ্লে (ELD), অর্গানিক ইলেকট্রোলুমিনেসেন্স ডিসপ্লে (OLED), ফিল্ড এমিশন ডিসপ্লে (FED), প্রজেকশন ডিসপ্লে ইত্যাদি। অনেক FPD সরঞ্জাম গ্রানাইট দিয়ে তৈরি করা হয়। কারণ গ্রানাইট মেশিনের ভিত্তির নির্ভুলতা এবং ভৌত বৈশিষ্ট্য উন্নততর।

উন্নয়নের প্রবণতা
প্রচলিত সিআরটি (ক্যাথোড রে টিউব)-এর তুলনায় ফ্ল্যাট প্যানেল ডিসপ্লের সুবিধা হলো এটি পাতলা, হালকা, কম বিদ্যুৎ খরচ করে, এতে বিকিরণ কম হয়, কোনো ফ্লিকার নেই এবং এটি মানব স্বাস্থ্যের জন্য উপকারী। বিশ্বব্যাপী বিক্রির দিক থেকে এটি সিআরটি-কে ছাড়িয়ে গেছে। ধারণা করা হয়, ২০১০ সাল নাগাদ উভয়ের বিক্রির অনুপাত ৫:১-এ পৌঁছাবে। একবিংশ শতাব্দীতে ফ্ল্যাট প্যানেল ডিসপ্লে ডিসপ্লে জগতের প্রধান পণ্য হয়ে উঠবে। বিখ্যাত স্ট্যানফোর্ড রিসোর্সেসের পূর্বাভাস অনুযায়ী, বিশ্বব্যাপী ফ্ল্যাট প্যানেল ডিসপ্লের বাজার ২০০১ সালের ২৩ বিলিয়ন মার্কিন ডলার থেকে বেড়ে ২০০৬ সালে ৫৮.৭ বিলিয়ন মার্কিন ডলারে পৌঁছাবে এবং আগামী ৪ বছরে এর গড় বার্ষিক বৃদ্ধির হার ২০%-এ পৌঁছাবে।

ডিসপ্লে প্রযুক্তি
ফ্ল্যাট প্যানেল ডিসপ্লেকে সক্রিয় আলো নির্গমনকারী ডিসপ্লে (Active Light EMitting Display) এবং নিষ্ক্রিয় আলো নির্গমনকারী ডিসপ্লে (Passive Light EMitting Display) - এই দুই ভাগে ভাগ করা হয়। প্রথমটি হলো এমন ডিসপ্লে ডিভাইস যেখানে ডিসপ্লে মাধ্যমটি নিজেই আলো নির্গমন করে এবং দৃশ্যমান বিকিরণ সরবরাহ করে, যার মধ্যে রয়েছে প্লাজমা ডিসপ্লে (PDP), ভ্যাকুয়াম ফ্লুরোসেন্ট ডিসপ্লে (VFD), ফিল্ড এমিশন ডিসপ্লে (FED), ইলেকট্রোলুমিনেসেন্স ডিসপ্লে (LED) এবং অর্গানিক লাইট এমিটিং ডায়োড ডিসপ্লে (OLED)। দ্বিতীয়টি হলো এমন ডিসপ্লে ডিভাইস যা নিজে থেকে আলো নির্গমন করে না, বরং একটি বৈদ্যুতিক সংকেতের মাধ্যমে ডিসপ্লে মাধ্যমটিকে মড্যুলেট করে। এর আলোকীয় বৈশিষ্ট্য পরিবর্তিত হয় এবং এটি পারিপার্শ্বিক আলো ও বাহ্যিক বিদ্যুৎ সরবরাহ থেকে নির্গত আলোকে (ব্যাকলাইট, প্রজেকশন আলোর উৎস) মডুলেট করে ডিসপ্লে স্ক্রিন বা পর্দায় প্রদর্শন করে। এর মধ্যে রয়েছে লিকুইড ক্রিস্টাল ডিসপ্লে (LCD), মাইক্রো-ইলেক্ট্রোমেকানিক্যাল সিস্টেম ডিসপ্লে (DMD) এবং ইলেকট্রনিক ইঙ্ক (EL) ডিসপ্লে ইত্যাদি।
এলসিডি
লিকুইড ক্রিস্টাল ডিসপ্লের মধ্যে প্যাসিভ ম্যাট্রিক্স লিকুইড ক্রিস্টাল ডিসপ্লে (PM-LCD) এবং অ্যাক্টিভ ম্যাট্রিক্স লিকুইড ক্রিস্টাল ডিসপ্লে (AM-LCD) অন্তর্ভুক্ত। STN এবং TN উভয় লিকুইড ক্রিস্টাল ডিসপ্লেই প্যাসিভ ম্যাট্রিক্স লিকুইড ক্রিস্টাল ডিসপ্লের অন্তর্গত। ১৯৯০-এর দশকে অ্যাক্টিভ-ম্যাট্রিক্স লিকুইড ক্রিস্টাল ডিসপ্লে প্রযুক্তির দ্রুত বিকাশ ঘটে, বিশেষ করে থিন ফিল্ম ট্রানজিস্টর লিকুইড ক্রিস্টাল ডিসপ্লে (TFT-LCD)। STN-এর বিকল্প পণ্য হিসেবে এর দ্রুত প্রতিক্রিয়া গতি এবং ফ্লিকারিং না থাকার মতো সুবিধা রয়েছে এবং এটি পোর্টেবল কম্পিউটার ও ওয়ার্কস্টেশন, টিভি, ক্যামকর্ডার এবং হ্যান্ডহেল্ড ভিডিও গেম কনসোলে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়। AM-LCD এবং PM-LCD-এর মধ্যে পার্থক্য হলো, প্রথমটির প্রতিটি পিক্সেলে সুইচিং ডিভাইস যুক্ত করা থাকে, যা ক্রস-ইন্টারফারেন্স কাটিয়ে উঠতে এবং উচ্চ কনট্রাস্ট ও উচ্চ রেজোলিউশনের ডিসপ্লে প্রদান করতে পারে। বর্তমান AM-LCD-তে অ্যামরফাস সিলিকন (a-Si) TFT সুইচিং ডিভাইস এবং স্টোরেজ ক্যাপাসিটর স্কিম ব্যবহার করা হয়, যা উচ্চ গ্রে লেভেল অর্জন করতে এবং ট্রু কালার ডিসপ্লে বাস্তবায়ন করতে পারে। তবে, উচ্চ-ঘনত্বের ক্যামেরা এবং প্রজেকশন অ্যাপ্লিকেশনের জন্য উচ্চ রেজোলিউশন ও ছোট পিক্সেলের প্রয়োজনীয়তা পি-এসআই (পলিসিলিকন) টিএফটি (থিন ফিল্ম ট্রানজিস্টর) ডিসপ্লের বিকাশকে চালিত করেছে। পি-এসআই-এর গতিশীলতা এ-এসআই-এর চেয়ে ৮ থেকে ৯ গুণ বেশি। পি-এসআই টিএফটি-এর ছোট আকার কেবল উচ্চ-ঘনত্ব ও উচ্চ-রেজোলিউশনের ডিসপ্লের জন্যই উপযুক্ত নয়, বরং এর সাবস্ট্রেটে পেরিফেরাল সার্কিটও সংহত করা যায়।
সব মিলিয়ে, এলসিডি কম বিদ্যুৎ খরচের পাতলা, হালকা, ছোট এবং মাঝারি আকারের ডিসপ্লের জন্য উপযুক্ত এবং এটি নোটবুক কম্পিউটার ও মোবাইল ফোনের মতো ইলেকট্রনিক ডিভাইসে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়। ৩০-ইঞ্চি এবং ৪০-ইঞ্চি এলসিডি সফলভাবে তৈরি করা হয়েছে এবং এর মধ্যে কিছু ব্যবহারও শুরু হয়েছে। এলসিডির ব্যাপক উৎপাদনের পর এর দাম ক্রমাগত কমছে। ৫০০ ডলারে একটি ১৫-ইঞ্চি এলসিডি মনিটর পাওয়া যায়। এর ভবিষ্যৎ উন্নয়নের দিক হলো পিসির ক্যাথোড ডিসপ্লেকে প্রতিস্থাপন করে এলসিডি টিভিতে এর প্রয়োগ।
প্লাজমা ডিসপ্লে
প্লাজমা ডিসপ্লে হলো গ্যাস (যেমন বায়ুমণ্ডল) নিঃসরণের নীতির মাধ্যমে বাস্তবায়িত একটি আলো-নিঃসরণকারী ডিসপ্লে প্রযুক্তি। প্লাজমা ডিসপ্লেতে ক্যাথোড রে টিউবের সুবিধাগুলো রয়েছে, কিন্তু এগুলো অত্যন্ত পাতলা কাঠামোর উপর তৈরি করা হয়। এর প্রধান পণ্যের আকার হলো ৪০-৪২ ইঞ্চি। ৫০-৬০ ইঞ্চির পণ্যগুলো উন্নয়নের পর্যায়ে রয়েছে।
ভ্যাকুয়াম ফ্লুরোসেন্স
ভ্যাকুয়াম ফ্লুরোসেন্ট ডিসপ্লে হলো এমন একটি ডিসপ্লে যা অডিও/ভিডিও পণ্য এবং গৃহস্থালী যন্ত্রপাতিতে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়। এটি একটি ট্রায়োড ইলেকট্রন টিউব ধরনের ভ্যাকুয়াম ডিসপ্লে ডিভাইস, যা ক্যাথোড, গ্রিড এবং অ্যানোডকে একটি ভ্যাকুয়াম টিউবের মধ্যে আবদ্ধ করে রাখে। এক্ষেত্রে, ক্যাথোড থেকে নির্গত ইলেকট্রনগুলো গ্রিড এবং অ্যানোডে প্রয়োগ করা ধনাত্মক ভোল্টেজ দ্বারা ত্বরান্বিত হয় এবং অ্যানোডের উপর প্রলেপযুক্ত ফসফরকে আলো নির্গত করতে উদ্দীপিত করে। গ্রিডটি একটি মধুচাক আকৃতির কাঠামো ব্যবহার করে।
ইলেকট্রোলুমিনেসেন্স)
সলিড-স্টেট থিন-ফিল্ম প্রযুক্তি ব্যবহার করে ইলেকট্রোলুমিনেসেন্ট ডিসপ্লে তৈরি করা হয়। দুটি পরিবাহী পাতের মধ্যে একটি অন্তরক স্তর স্থাপন করা হয় এবং এর উপর একটি পাতলা ইলেকট্রোলুমিনেসেন্ট স্তর জমা করা হয়। ডিভাইসটিতে ইলেকট্রোলুমিনেসেন্ট উপাদান হিসেবে বিস্তৃত বিকিরণ বর্ণালীযুক্ত জিঙ্ক-কোটেড বা স্ট্রনশিয়াম-কোটেড পাত ব্যবহার করা হয়। এর ইলেকট্রোলুমিনেসেন্ট স্তরটি ১০০ মাইক্রন পুরু এবং এটি অর্গানিক লাইট এমিটিং ডায়োড (OLED) ডিসপ্লের মতোই স্বচ্ছ প্রদর্শন প্রভাব অর্জন করতে পারে। এর সাধারণ ড্রাইভ ভোল্টেজ হলো ১০ কিলোহার্টজ, ২০০ ভোল্ট এসি ভোল্টেজ, যার জন্য আরও ব্যয়বহুল ড্রাইভার আইসি প্রয়োজন হয়। একটি অ্যাক্টিভ অ্যারে ড্রাইভিং স্কিম ব্যবহার করে একটি উচ্চ-রেজোলিউশনের মাইক্রোডিসপ্লে সফলভাবে তৈরি করা হয়েছে।
নেতৃত্বাধীন
লাইট-এমিটিং ডায়োড ডিসপ্লে বিপুল সংখ্যক লাইট-এমিটিং ডায়োড নিয়ে গঠিত, যা একরঙা বা বহুরঙা হতে পারে। উচ্চ-দক্ষতাসম্পন্ন নীল লাইট-এমিটিং ডায়োড সহজলভ্য হওয়ায় পূর্ণ-রঙিন বড় পর্দার এলইডি ডিসপ্লে তৈরি করা সম্ভব হয়েছে। এলইডি ডিসপ্লের বৈশিষ্ট্য হলো উচ্চ উজ্জ্বলতা, উচ্চ দক্ষতা এবং দীর্ঘ জীবনকাল, এবং এটি বাইরে ব্যবহারের জন্য বড় পর্দার ডিসপ্লে হিসেবে উপযুক্ত। তবে, এই প্রযুক্তি দিয়ে মনিটর বা পিডিএ (হ্যান্ডহেল্ড কম্পিউটার)-এর জন্য কোনো মধ্যম-মানের ডিসপ্লে তৈরি করা যায় না। কিন্তু, এলইডি মনোলিথিক ইন্টিগ্রেটেড সার্কিটকে একরঙা ভার্চুয়াল ডিসপ্লে হিসেবে ব্যবহার করা যেতে পারে।
মেমস
এটি MEMS প্রযুক্তি ব্যবহার করে নির্মিত একটি মাইক্রোডিসপ্লে। এই ধরনের ডিসপ্লেতে, প্রচলিত সেমিকন্ডাক্টর প্রক্রিয়া ব্যবহার করে সেমিকন্ডাক্টর এবং অন্যান্য উপকরণ প্রক্রিয়াজাতকরণের মাধ্যমে আণুবীক্ষণিক যান্ত্রিক কাঠামো তৈরি করা হয়। একটি ডিজিটাল মাইক্রোমিরর ডিভাইসে, কাঠামোটি হলো একটি কব্জা দ্বারা সমর্থিত মাইক্রোমিরর। এর কব্জাগুলো নিচের মেমরি সেলগুলোর একটির সাথে সংযুক্ত প্লেটগুলোর চার্জ দ্বারা চালিত হয়। প্রতিটি মাইক্রোমিররের আকার প্রায় একটি মানুষের চুলের ব্যাসের সমান। এই ডিভাইসটি প্রধানত বহনযোগ্য বাণিজ্যিক প্রজেক্টর এবং হোম থিয়েটার প্রজেক্টরে ব্যবহৃত হয়।
ক্ষেত্র নির্গমন
ফিল্ড এমিশন ডিসপ্লের মূল নীতি ক্যাথোড রে টিউবের মতোই, অর্থাৎ, একটি প্লেট দ্বারা ইলেকট্রন আকৃষ্ট হয় এবং অ্যানোডের উপর প্রলেপযুক্ত ফসফরের সাথে সংঘর্ষ ঘটিয়ে আলো নির্গত করে। এর ক্যাথোডটি একটি অ্যারেতে সাজানো অসংখ্য ক্ষুদ্র ইলেকট্রন উৎস দ্বারা গঠিত, অর্থাৎ, এটি একটি পিক্সেল এবং একটি ক্যাথোডের অ্যারের আকারে থাকে। প্লাজমা ডিসপ্লের মতোই, ফিল্ড এমিশন ডিসপ্লে কাজ করার জন্য ২০০V থেকে ৬০০০V পর্যন্ত উচ্চ ভোল্টেজের প্রয়োজন হয়। কিন্তু এর উৎপাদন সরঞ্জামের উচ্চ ব্যয়ের কারণে এটি এখনও পর্যন্ত মূলধারার ফ্ল্যাট প্যানেল ডিসপ্লে হয়ে উঠতে পারেনি।
জৈব আলো
একটি অর্গানিক লাইট-এমিটিং ডায়োড ডিসপ্লে (OLED)-তে, অজৈব লাইট-এমিটিং ডায়োডের মতো আলো তৈরি করার জন্য এক বা একাধিক প্লাস্টিকের স্তরের মধ্য দিয়ে বৈদ্যুতিক প্রবাহ চালনা করা হয়। এর মানে হলো, একটি OLED ডিভাইসের জন্য একটি সাবস্ট্রেটের উপর একটি সলিড-স্টেট ফিল্ম স্ট্যাক প্রয়োজন। তবে, জৈব পদার্থ জলীয় বাষ্প এবং অক্সিজেনের প্রতি খুব সংবেদনশীল, তাই সিলিং অপরিহার্য। OLED হলো সক্রিয় আলো-নিঃসরণকারী ডিভাইস এবং এটি চমৎকার আলোর বৈশিষ্ট্য ও কম বিদ্যুৎ খরচের বৈশিষ্ট্য প্রদর্শন করে। নমনীয় সাবস্ট্রেটের উপর রোল-বাই-রোল প্রক্রিয়ায় এর ব্যাপক উৎপাদনের সম্ভাবনা রয়েছে এবং তাই এটি তৈরি করা খুব সস্তা। এই প্রযুক্তির প্রয়োগক্ষেত্র ব্যাপক, সাধারণ একরঙা বৃহৎ-ক্ষেত্রের আলো থেকে শুরু করে পূর্ণ-রঙিন ভিডিও গ্রাফিক্স ডিসপ্লে পর্যন্ত বিস্তৃত।
ইলেকট্রনিক কালি
ই-ইঙ্ক ডিসপ্লে হলো এমন ডিসপ্লে যা একটি দ্বি-স্থিতিশীল উপাদানে বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র প্রয়োগ করে নিয়ন্ত্রিত হয়। এটি প্রায় ১০০ মাইক্রন ব্যাসের অসংখ্য মাইক্রো-সিল করা স্বচ্ছ গোলক দিয়ে গঠিত, যেগুলোর মধ্যে একটি কালো তরল রঞ্জিত পদার্থ এবং হাজার হাজার সাদা টাইটানিয়াম ডাইঅক্সাইডের কণা থাকে। যখন দ্বি-স্থিতিশীল উপাদানটিতে বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র প্রয়োগ করা হয়, তখন টাইটানিয়াম ডাইঅক্সাইডের কণাগুলো তাদের চার্জের অবস্থার উপর নির্ভর করে ইলেকট্রোডগুলোর একটির দিকে সরে যায়। এর ফলে পিক্সেলটি আলো নির্গত করে বা করে না। যেহেতু উপাদানটি দ্বি-স্থিতিশীল, তাই এটি কয়েক মাস পর্যন্ত তথ্য ধরে রাখে। যেহেতু এর কার্যকারী অবস্থা একটি বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র দ্বারা নিয়ন্ত্রিত হয়, তাই খুব অল্প শক্তি দিয়েই এর প্রদর্শিত বিষয়বস্তু পরিবর্তন করা যায়।

শিখা আলো ডিটেক্টর
ফ্লেম ফটোমেট্রিক ডিটেক্টর এফপিডি (ফ্লেম ফটোমেট্রিক ডিটেক্টর, সংক্ষেপে এফপিডি)
১. এফপিডি-র মূলনীতি
এফপিডি-র মূলনীতি হলো হাইড্রোজেন-সমৃদ্ধ শিখায় নমুনার দহন। এর ফলে দহনের পর সালফার ও ফসফরাসযুক্ত যৌগগুলো হাইড্রোজেন দ্বারা বিজারিত হয় এবং S2* (S2-এর উত্তেজিত অবস্থা) ও HPO* (HPO-এর উত্তেজিত অবস্থা)-এর মতো উত্তেজিত অবস্থা উৎপন্ন হয়। এই দুটি উত্তেজিত পদার্থ যখন ভূমি অবস্থায় ফিরে আসে, তখন তারা প্রায় ৪০০ ন্যানোমিটার ও ৫৫০ ন্যানোমিটার তরঙ্গদৈর্ঘ্যে বর্ণালী বিকিরণ করে। এই বর্ণালীর তীব্রতা একটি ফটোমাল্টিপ্লায়ার টিউবের সাহায্যে পরিমাপ করা হয় এবং আলোর তীব্রতা নমুনার ভর প্রবাহ হারের সমানুপাতিক। এফপিডি একটি অত্যন্ত সংবেদনশীল ও সুনির্দিষ্ট ডিটেক্টর, যা সালফার ও ফসফরাস যৌগের বিশ্লেষণে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়।
২. এফপিডি-র গঠন
এফপিডি হলো এফআইডি এবং ফটোমিটারের সমন্বয়ে গঠিত একটি কাঠামো। এর শুরুটা হয়েছিল একক-শিখা এফপিডি হিসেবে। ১৯৭৮ সালের পর, একক-শিখা এফপিডি-র ত্রুটিগুলো পূরণ করার জন্য দ্বৈত-শিখা এফপিডি তৈরি করা হয়। এতে দুটি পৃথক বায়ু-হাইড্রোজেন শিখা থাকে; নিচের শিখাটি নমুনার অণুগুলোকে দহনজাত পদার্থে রূপান্তরিত করে, যেগুলোতে S2 এবং HPO-এর মতো অপেক্ষাকৃত সরল অণু থাকে; উপরের শিখাটি S2* এবং HPO*-এর মতো আলোকদীপ্ত উত্তেজিত অবস্থার খণ্ডাংশ তৈরি করে। উপরের শিখার দিকে তাক করা একটি জানালা থাকে এবং একটি ফটোমাল্টিপ্লায়ার টিউবের মাধ্যমে কেমিলুমিনেসেন্সের তীব্রতা শনাক্ত করা হয়। জানালাটি শক্ত কাচ দিয়ে তৈরি এবং শিখার নজলটি স্টেইনলেস স্টিল দিয়ে তৈরি।
৩. এফপিডি-র কর্মক্ষমতা
FPD হলো সালফার এবং ফসফরাস যৌগ নির্ণয়ের জন্য একটি সিলেক্টিভ ডিটেক্টর। এর শিখাটি একটি হাইড্রোজেন-সমৃদ্ধ শিখা, এবং সরবরাহকৃত বায়ু কেবল ৭০% হাইড্রোজেনের সাথে বিক্রিয়া করার জন্য যথেষ্ট, ফলে শিখার তাপমাত্রা কম থাকে যা উত্তেজিত সালফার এবং ফসফরাস যৌগের খণ্ডাংশ তৈরি করে। বাহক গ্যাস, হাইড্রোজেন এবং বায়ুর প্রবাহ হার FPD-এর উপর ব্যাপক প্রভাব ফেলে, তাই গ্যাস প্রবাহ নিয়ন্ত্রণ খুব স্থিতিশীল হওয়া উচিত। সালফারযুক্ত যৌগ নির্ণয়ের জন্য শিখার তাপমাত্রা প্রায় ৩৯০ °C হওয়া উচিত, যা উত্তেজিত S2* তৈরি করতে পারে; ফসফরাসযুক্ত যৌগ নির্ণয়ের জন্য, হাইড্রোজেন এবং অক্সিজেনের অনুপাত ২ থেকে ৫-এর মধ্যে হওয়া উচিত, এবং বিভিন্ন নমুনা অনুযায়ী হাইড্রোজেন-থেকে-অক্সিজেন অনুপাত পরিবর্তন করা উচিত। একটি ভালো সিগন্যাল-টু-নয়েজ অনুপাত পাওয়ার জন্য বাহক গ্যাস এবং মেক-আপ গ্যাসও যথাযথভাবে সমন্বয় করা উচিত।