你不知道的 FED


21人参与 |分类: D生活谷|时间: 2020-06-17

自从写了CRT的介绍 ( http://www.wretch.cc/blog/KisPlay/1341612) 以后, 就看到有人回问说关于FED这个技术的原理. 小弟熊熊想起了好久以前的一则新闻: 友达买下了SONY负责开发FED(场发射显示器)技术的子公司. 在好奇心的驱使下, 参考谷哥大神, 稍微整理一下FED相关的资讯跟大家一起讨论啰!

要提到FED, 就不得不提到去年金融风暴最常曝光的组织, 没错, FED就是”美国联準会”的缩写… 好像有乌鸦飞过! 其实FED的英文是Field Emission Display, 中文意思就是场发射显示器, 是藉由背面基板的阴极放电, 放出电子到前板的萤光层上激发萤光体发光. 跟传统的CRT产生影像的机制很相似, 最直觉的差异是体积一个(CRT)很厚, 一个(FED)很薄, 这也是为什幺有人说FED是CRT的技术改良啦!

网路上可以搜寻到不少很专业的技术介绍文章, 大家有空有兴趣也可以去参考一下:

http://www.pida.org.tw/optolink/optolink_pdf/91053908.pdf

http://www.pctartarus.com/?bbsthread-2324/

小弟就先摘录部分的内容跟大家介绍啰~

以下转载自光连双月刊第39 期

FED显示器是一种自发光式薄型显示器,消耗电力较低,高亮度,广视角,反应速度快(μsec 等级),动作温度範围大(-40~+80°C)以及耐环境性等。由于发光原理最近于CRT,显示性能也有接近CRT 所呈现的等级,不过,FED 的开发历史虽起于1950 年代,至今仍未实用化,目前待解决的问题包括寿命(数千小时)提昇、可靠度、成本等方面,如今虽有多项新技术的产生,但都面临实用化的问题。但随着新技术的引进与突破,因此在平面显示器领域中颇受期待。

FED 的发光方式与CRT 相异之处,在于CRT 是加热阴极产生热电子,并利用电磁场控制电子偏向,在萤光幕上扫描定址,而FED 的电子发出方式是平面状,电子直接向前射出到对应的画素(图1)。FED 的显示技术可以将传统bulk 形式的CRT 薄型化,因此有着thin CRT 的别称,在显示器技术领域当中,因能保有CRT 的色彩表现,同时兼顾到平面、薄型的新世代显示器发展需求而受到瞩目。

 你不知道的 FED

FED 依发射方式不同,早期的技术主流为Spindt方式,Spindt 型的发射体(emitter)是圆锥状的立体构造,新的技术是朝向较简单的平面构造,以因应低成本製程、大型化的需求,近年来较受到注目的新技术则有表面传导型﹙ SCE, Surface Conduction Electron Emitter Display﹚、碳奈米管型﹙CNT,Carbon Nanotube﹚、弹道电子面放出型﹙BSD,Ballistic electron Surface emitting Display﹚等。

 

以下转载自”经济部产业技术资讯服务推广计划(Industrial Technology Intelligence Services)”

浅谈次世代FPD显示技术-SED

SED(Surface-conduction Electron-emitter Display); 表面传导电子发射显示器)显示器技术为场发射显示器(Field Emission Display, FED)技术的一种,两者差异仅在于结构上的不同。

1965年M.I.Elinson首先发表表面传导型(Surface-conduction electron emitter, SCE)型冷阴极的射极原理。之后1976年与1986年陆续开发冷阴极射极阵列(Field emitter array, FEA)与利用FEA之Spindt型FED试作。然而,1986年由日本Canon开发的SED型FED构造是与之前任何型FED构造皆不同的独特构造。2004年9月14日,Canon与Toshiba共同发表36吋SED试製面板并宣布同年10月将共同投资18.2亿美元,合组一家名为SED Inc.的合资公司,专事生产SED之平面显示面板,应用此面板所生产的平面电视称为SED TV。

因SED应用与CRT相同的发光原理,是故SED在视角、动态影像、对比能与色阶再现都如CRT般出色。由于SED的构造是将类似CRT电子枪的电子发射源依画素数量排列在玻璃基板上,另一片玻璃基板则涂布同样依画素数量的RGB三色萤光体再将两片玻璃基板贴合,并把其中极薄的空间抽成真空及四周予以密闭即成。因此SED可称为「薄型化的CRT电视」。

集自发光、广视角、高亮度与低耗电等优点于一身的SED TV,在整体画质方面,除明对比不及LCD TV外,在暗对比、低耗电力、动画视认性、视角、色再现性等大都优于LCD TV与PDP TV。

 

 你不知道的 FED

 

1. 低耗能: SED将电子能量转换为可见光的效率(发光效率)较其他显示器佳,耗能仅为PDP的1/2、LCD的1/3、低于CRT。

2. 对比提升: 2005年4月所展示的SED面板,其对比度已由2004年CEATEC展出的8600比1,提昇至10万比1。与PDP一般在3000比1到5000比1以及TFT-LCD仅1500比1,显得相当卓越。

3. 反应速度: 身为FED显示技术一员,SED拥有媲美CRT等级(低于1ms)的反应速度。

4. 色再现性: 採用Micro-filter技术改良,SED的色再现性已提昇至NTSC的94%,可谓与CRT相当。

(上述为网路历史资料摘录, 实际技术规格差异, 在技术演进之下应该有些许的出入啰)

你不知道的 FED

其实网路上相关的资讯很多, 只是大部分都有点历史了. 这是可以想见的事情, 在TFT LCD快速发展之下, 连PDP这样优异的显示技术都渐趋于非主流, 传统的CRT和背投影电视更不用说了. 只是FED这个技术是基于传统CRT的显示原理改良而来, 兼具有CRT的画质, TFT LCD的轻薄, 而且不像TFT LCD需透过背光源穿透发出可见光, 降低了能源使用的效率, 也不像PDP需要高电压驱动. 照技术规格来看, 改善了传统CRT的缺点, 却拥有TFT LCD和PDP薄型化的优点, 应该是有很大的发展潜力的. 其实小弟认为, 像这样主动发光的显示技术, 就好像现在最火红的AMOLED, 可是相较之下AMOLED在大尺寸化的难度比较高, FED反而在大尺寸的显示上, 具有一定的竞争力.

也许在产品寿命、可靠度、成本等等的困难还有待克服. 不过这些也是现阶段AMOLED发展的问题, 小弟想提出来跟大家讨论, 对于FED这样的显示技术, 大家有没有什幺想法可以互相交流一下啰~ 

延伸阅读

CRT显示器介绍  http://www.wretch.cc/blog/KisPlay/1341612

显示器的前世今生  http://www.wretch.cc/blog/KisPlay/1153488

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