各种平板显示技术简介(上)

产品优点
FED显示技术把CRT阴极射线管的明亮清晰与液晶显示的轻、薄结合起来，结果是具有液晶显示器的厚度、CRT显示器般快速的响应速度和比液晶显示器大得多的亮度。因此，FED显示器将在很多方面具有比液晶显示器更显著的优点：更高的亮度可以在阳光下轻松地阅读；高速的响应速度使得它能适应诸如游戏电影等快速更新画面的场合；内置的千万冗余电子发射器让其表面比液晶显示器更凹凸不平，视角更宽广，面板的结构相对简单，而且发射器的数量大大过剩，使合格率更高。即使十分之一的发射器失效，亮度的损失也可以忽略。

产品缺点
这种技术需要的电量很大，很难被应用于便携式设备。它们比最初设想的更难制造。 而且它们在尺寸方面有限制：到目前为止被展示过的最大的显示器是15寸的。也导致了目前FED尚处于实验室阶段，大规模市场应用尚需时日。

SED

　　SED的全称是"Surface-conduction Electron-emitter Display"，译成中文就是"表面传导电子发射显示器"。
　　SED在最初研制时也被称作surface conduction emitter (SCE)，佳能公司在1986年开始SED技术的研发，从1999年起佳能与日本最大的半导体生产商东芝公司一起开发SED显示器。2004年10月佳能和东芝共同投资组建了SED公司，总投资达到18.2亿美元。新组建的SED公司在2005年正式将SED显示器商品化，开始生产主要供大尺寸平板电视使用的SED面板。

　　前玻璃基板上涂有红、绿、蓝三色荧光粉，并作为阳极相对后玻璃基板加有几千伏的高压。通过丝网印刷法在后玻璃基板上制作对应每个像素的金属电极，并用喷墨印刷的方法在金属电极间制作氧化钯薄膜电子发射阴极。上图右下角就是单个像素的示意图。生成了氧化钯膜的金属电极间距只有4-6个纳米，当金属电极间加上十几伏的电压后，极间将形成超高电场，氧化钯膜中的电子会被牵引出来，形成电子发射。由于金属电极是沿着同一块玻璃基板排列，所以刚发射出来的电子是在玻璃基板表面传导的，这是这种器件被命名为表面传导电子发射显示器的原因，这也是SED与其它的场致发射显示器（FED）的区别所在。

　　SED只是场致发射显示器（FED）的一种。
　　SED的唯一区别就是起牵引电子作用的柵极并不是与电子发射阴极平行排列在下玻璃基板上，而是制作在电子发射阴极和阳极（上玻璃基板）之间，因此仅仅是电极制作工艺的区别。
　　FED从上世纪90年代初做出实用化的样机，到90年代中期实现商业化，已经过去了十几年，至今我们也没有看到其对显示工业产生多大的影响。除了前期受到阴极和柵极的制造工艺的困扰之外，还有如下的问题需要解决：
　　（1） 为了不影响电子的发射和运行，FED的内部为超高真空状态，其表面要承受超过每平方米10吨的压力，内部的支撑问题需要解决。这也决定了FED的尺寸不可能做的太大，由此我们也理解了为什么CRT会如此笨重，且其极限尺寸只能达到45英寸。
　　（2） 高速电子打到荧光粉后会把其内部吸附的气体解吸出来，造成真空度降低。因此FED的寿命与真空保持问题紧紧地联系在了一起。

VFD

发展历史
真空荧光显示屏（Vacuum Fluorescent Display，简称VFD）是20世纪60年代发明的一种自发光平板显示器，由于其特有的高亮度、广视角、耐环境等优点，在显示器家族中独树一帜，常被用作人机对话的终端显示器。

虽然荧光显示技术的历史不长，但发展迅猛。二十世纪七十年代从圆柱单位发展到平板多位管，八十年代的主流产品是厚膜阵列型产品，到八十年代末九十年代初，主要产品则为薄膜岛栅产品。在薄膜岛栅技术的基础上，各种新型的VFD相继问世，并由于其优越性、新颖性得到广泛应用。

技术原理
普通的VFD是三极管结构的电子管，至少在一个方向可以看到透明的真空容器内，置有灯丝（直热式氧化物阴极）、栅极（栅网）以及阳极（涂覆有显示图形的荧光粉的导体）等基本电极，还置有各种金属零部件，及通过厚膜或薄膜技术形成的膜层等。（VFD结构图见下）

灯丝是在不妨碍显示的极细钨丝蕊线上，涂覆上钡（Ba）、锶（Sr）、钙（Ca）的氧化物（三元碳酸盐），再以适当的张力安装在灯丝支架（固定端）与弹簧支架（可动端）之间，在两端加上规定的灯丝电压，使阴极温度达到6000C左右而放射热电子。栅极也是在不妨碍显示的原则下，将不锈钢等的薄板予以光刻蚀（PHOTO-ETHING）后成型的金属网格（MESH），在其上加上正电压，可加速并扩散自灯丝所放射出来的电子，将之导向阳极；相反地，如果加上负电压，则能拦阻游向阳极的电子，使阳极消光。阳极是指在形成大致显示图案的石墨等导体上，依显示图案的形状印刷荧光粉，于其上加上正电压后，因前述栅极的作用而加速，扩散的电子将会互相冲击而激发荧光粉，使之发光。（VFD工作原理图见下）