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标题: FED场发射技术后平板电视时代的生力军 [打印本页]

作者: admin 时间: 2014-10-13 09:25
标题: FED场发射技术后平板电视时代的生力军

FED的四种技术

　　FED英文全称是Field Emission Display，即场致发射显示器。依电子发射源而分，FED又可分为CNT（碳纳米管型）、SED（表面传导型）、Spindt（圆锥发射体型）、BSD（弹道电子放射型）等类型。目前最为看好的应用主要是CNT和SED两大技术体系。
FED类型开发状况
　　FED的发光原理和传统的CRT电视非常相似，都是利用电场吸引阴极电子源发射电子束，撞击荧光物质发光。但FED在物理结构上却与CRT截然不同。CRT是用一组电子枪负责整个屏幕的显示，因此电子枪必须以扫描的方式才能生成一幅完整的画面。而FED则将电子枪微型化，每一个像素点都有三个微型电子枪分别对应像素点上RGB三色。不同种类的FED，萤光屏侧的阳极基板没有太大不同，差别仅在于电子发射方式，即阴极基板侧的电子发射源各有不同。比如佳能公司开发的SED技术，三星、三菱和摩托罗拉一直在研发的碳纳米管技术，飞利浦、日立和先锋公司也在研制类似FED的技术等。

FED横断面

　　FED 基本结构为两块平板玻璃和一层空间，即由电子发射源板和荧光显示屏两部分组成，上层为荧光屏板，下层为微阵列电子发射源板，相互靠得很近。在每个像素点后面不到3mm处都放置了成千上万个极小的电子发射器。电子源撞击像素点上的荧光物质（RGB），显示屏就呈现出不同的图形与色彩。所以，FED和等离子（PDP）、液晶（LCD）一样，都属于“定址（Addressed）显示器”，在显示画面时不需要扫描。
　　早在1928年场发射电极理论就被提出，但直到1990年法国电子学实验室LEII的Meyer小组研究成功FED世界第一个显示器样机，FED才引起广泛的重视。在FED 技术发展初期，以法国为代表的FED研究主要应用于军事设备上。FED的发展在很大程度上依赖于材料工业的发展，因此只有纳米技术发展到今天，FED技术才得到了良好发展。近几年随着日本公司和韩国公司的加入，FED加快了民用化发展步伐。2001年，日本伊势公司展出的一款亮度就达到了1万流明的15英寸FED产品，2002年伊势电子又开发出了40英寸FED面板。韩国三星公司也在2002 年研制成功32英寸的FED面板。

FED结构

　　从理论上说，FED产品能比等离子或液晶平板电视更轻薄，能量消耗比等离子或液晶小得多。并具备CRT电视的高亮度、高对比度、高分辨率、高响应速度和宽视角的优势，从任一角度都可看到清晰图像，并无CRT的电磁辐射和X射线辐射，成本也不高。
　　目前，日本、韩国和英国等各大显示器件大公司投入巨资研发大尺寸FED，掀起了第二代FED研发热潮。他们有韩国三星、LG，日本的佳能、东芝、索尼、松下、先锋、日立、富士通，以及我国的TCL、海信、创维、长虹等电视厂商等。
SED电视技术原理
　　由佳能与东芝联合开发的SED是Surface Conduction Electron Emitter Display的缩写，中文解释为表面传导电子发射显示技术，在目前的FED体系中最接近商品化，属于“场发射显示”FED中的一类。其计划推出的第一代50英寸的SED电视机，其解析度可达到Full HD级（1920×1080）。不仅如此，东芝还将为未来的家庭设计“SED电视＋HD DVD”的模式，将基于蓝光技术的HD DVD影碟机与SED电视“捆绑”起来，提前进入“1080p”的高清时代。

SED显示原理

　　与其它平板显示器的不同，SED在两玻璃基板覆盖的内部必须处于高度真空状态，一般要保证有1×10-7乇左右的真空度。为此，两板基板间要安排支撑隔板，把上层的大气压力转移到下层相互抵消。据佳能、东芝公司技术说明，SED制作了采用传统晶体管的光刻工艺和液晶电视制作工艺，即先用光刻法在底层基板上制造出电极，然后以喷墨技术同时生成一批PdO象素膜，再施加“通电成形处理”。这种工艺比只用喷墨技术形成的单元模的均匀性好。只用喷墨技术时一边要控制厚度等误差，同时还要抑止象素膜上形成的龟裂大小误差，较难操作精确。比起生产碳纳米管工艺技术，SED要简单得多。
　　据介绍，佳能、东芝公司的SED技术结构大致如下：在两层玻璃基板之间时是真空，前玻璃基板内侧制作有均匀排列的红、绿、蓝三色荧光粉像素点，并涂镀金属膜，形成阳极板；后玻璃基板内侧制作有荧光粉点对应的电极单元组，单元组中相邻的一对单元互相隔离，表面覆有称为“点子放出素子膜”的材料，这种材料很容易发射电子束。当相邻电极单元间加上10几伏的电压后，由于二电极单元之间仅有纳米级的微小距离，因而其间电场较强，由于隧道效应作用使“点子放出素子膜”表面发射出电子；而电子发射后，却会被加有更高电压的上玻璃基板所吸引而形成“点子线”在电场吸引下使电子飞向上基板，打击荧光粉素而发光。这也是SED与其它的场致发射显示器（FED）的区别所在。
SED性能优异
SED的显示性能兼顾CRT与液晶技术所长，画质超越液晶和等离子电视。
1、对比度高。
　　SED的解析力如同液晶电视，而色彩、对比度层次的表现则胜过高级的CRT电视。与等离子和液晶电视比，暗室对比度高达8600：1（等离子最高为5000：1，液晶仅为600：1）。在今年“2005东京平板显示器展”会上，佳能与东芝展示的SED电视对比度又有新的突破，对比度竟高达100000：1，比以前提高了十多倍，这应该是目前显示器对比度参数的顶峰了！

SED与CRT显示原理对比

2、具有CRT的一切优点。
　　SED电视的响应速度和CRT电视相当，动态画面全然没有残影；显示像素采用等间距均匀分布，画面无几何失真，不需要电子束扫描，不会产生闪烁和聚焦不良；其色彩表现力也和CRT一样，色彩、色温的准确性很高。初期试SED显示器样品，可实现每通道10位色（可显示10.7亿色彩），并可增加到每通道11-12位色的高水准。

SED与LCD和PDP性能比较

3、具有平板电视的一切优势。
　　SED因不需要控制电子束扫描的偏转线圈，厚度可达5cm，甚至可以制造出更薄大的屏幕电视墙；视角能达到160度以上；发光效率比等离子和液晶都高；耗电量低。不需要背光照明，其电压不过数十伏量级，耗电量也只有相同尺寸的液晶电视的2/3；不会产生X射线，无CRT辐射之忧，环保性好于等离子电视和液晶电视。
　　SED显示器惟一的缺点是画面的亮度仅为300cd/m2，尚不及等离子。但由于是荧光粉发光，其亮度应该是可以做得更高的。佳能和东芝对改善峰值亮度颇有信心，并已经进行了多种试验。例如，在阴极发射电子束一侧，将现有的1%的电子发射效率提高几倍。据说，这种新的制造方法已经建立起来，即改进象素单元膜龟裂形成的工艺，并对驱动电压最优化。

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