你不知道的 FED
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。
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。
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)
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