未來科技 SED和FED顯示技術優(yōu)缺比較

    表面?zhèn)鲗щ娮影l(fā)射顯示器(SED)和場發(fā)射顯示器(FED)有許多相似特性，特別是它們都能用來實現(xiàn)超薄的平板顯示器，而且這種平板顯示器在快速響應時間、高效率、亮度和對比度方面可以與CRT相媲美。這兩種技術的市場應用方向都是大屏幕的高清電視(HDTV)。兩者都是通過控制電子束陣列在表面涂覆熒光粉的陽極板上刻畫圖像。兩種技術都需要分布于整個顯示器的多個隔離器支撐的真空玻璃封套。兩者本質上都是基于場發(fā)射概念，但發(fā)射器(emitter)結構上的主要差異導致了電子驅動器和顯示器工作方式有顯著的不同。

    信息顯示器是電子系統(tǒng)非常關鍵的人機界面，幾十年來業(yè)界專家一直在努力制造更大、更輕、更亮和更薄的顯示器，特別是用于電視收看。進一步追求完美電視顯示器的動力來自于HDTV，它改變了人們傳統(tǒng)的娛樂體驗，通過提供極高分辨率的清晰視頻、高保真的環(huán)繞立體聲、全屏圖像，以及交互應用的功能，HDTV提供的無以倫比的用戶體驗，引起了全球消費者的興趣。

    由于目前用于HDTV的顯示器技術的固有缺點，許多研究人員已經轉向將納米碳管(CNT)用作發(fā)射電極的場發(fā)射顯示器(FED)，并將此技術用于HDTV。另外，佳能和東芝公司已經開發(fā)出另外一種基于橫向場發(fā)射器的FED，稱為表面?zhèn)鲗щ娮影l(fā)射顯示器(SED)。

FED和SED的相似性

SED和FED技術有許多相同的地方，如：

1．外形

    首先，它們都是平板超薄屏幕技術，都可以滿足針對大屏幕顯示器的HDTV規(guī)范。業(yè)界推出的一種對角尺寸為36英寸的SED平面顯示器具有(H)1280 X 3 X (V)768 像素。這種顯示器只有7.3mm厚，由2.8mm厚的陰極板、2.8mm厚的陽極板和1.7mm厚的真空隔離層組成。這種平面顯示器重量為7.8kg。相似尺寸的FED的重量和厚度也大致相仿，F(xiàn)EG和SED的目標市場都是大屏幕HDTV。

2. 顯示技術

    其次，它們都是直接觀看或發(fā)射性顯示技術。每個像素或子像素自身都能產生可被用戶直接看見的光能，因此可以提供很高的對比度和效率，并且還有其它方面的性能改進。對于SED和其它FED技術來說，形成圖像的光是由帶能量電子撞擊非常類似于陰極射線管(CRT)陽極屏幕的熒光屏陽極產生的。所用熒光層也與CRT相同或類似。

3. 結構

    第三，因為電子加速需要真空才能避免電暈或等離子放電，因此SED和其它FED的機械結構要由密封玻璃封套組成，通過抽真空形成加速電子束所需的真空。根據顯示器尺寸和玻璃墻厚度，通常需要隔離器(spacer)來保護玻璃墻免受大氣壓力的破壞。隔離器還必須能夠承受高電壓梯度，并且在正常工作狀態(tài)對用戶是透明的。36英寸SED需要用20個肋狀隔離器以保持1.7mm厚的真空間隙。SED顯示器的原理圖如圖1所示。包括SED在內的所有FED技術都需要某種形式的吸氣技術，以便在顯示器抽真空和密封后保持玻璃封套內所需的真空狀態(tài)。

圖1：顯示了陰極板、肋狀隔離器和陽極板的SED結構(頂部)。FED結構(底部)也非常類似，只有陰極板細節(jié)有所不同。

4. 制造

    最后一點是制造和組裝工藝也非常相似，除了陰極板是個例外，后面還會討論到。目前開發(fā)的所有FED技術都需要裝配一個前板(陽極)和一個后板(陰極或電子源)以及側墻、隔離器和吸氣裝置。先單獨制造陽極和陰極板，然后與其它組件裝配在一起，再用玻璃粉或其它新型材料加以密封，最后抽真空。圖2給出了基于CNT的FED裝配流程，該流程也同樣適合包括SED在內的其它FED技術。有些技術將密封和抽真空步驟合并在一起，而有些技術則會取消隔離器或減少隔離器數(shù)量。一些正在開發(fā)中的新材料有望取代玻璃粉密封，以降低密封溫度，并避免使用高含鉛的材料。

圖2：顯示器制造基本流程框圖。

    SED和FED的陽極制造工藝非常相似。圖3給出了SED面板陽極結構的細節(jié)：黑色矩陣和彩色過濾器用于提高對比度，金屬背膜用于改善亮度和效率，也用作高壓電位的電極，并在電子束照明期間從熒光層釋放出電荷。

圖3：SED平面顯示器陽極板的放大照片[4]。雖然其它FED顯示器的尺寸可能會變化，但結構是非常相似的。

    另外，SED和基于CNT的FED顯示器都使用印刷的方法制造陽極和陰極板(后文將有詳細說明)。因此以個人觀點看，SED和其它FED技術有許多相同的組件，例如陽極以及陽極上使用的熒光層、隔離器、吸氣器以及大部分裝配工藝。下面讓我們再看看SED和其它FED技術的獨特性。