自從寫了CRT的介紹 ( http://www.wretch.cc/blog/KisPlay/1341612) 以後, 就看到有人回問說關於FED這個技術的原理. 小弟熊熊想起了好久以前的一則新聞: 友達買下了SONY負責開發FED(場發射顯示器)技術的子公司. 在好奇心的驅使下, 參考谷哥大神, 稍微整理一下FED相關的資訊跟大家一起討論囉!
要提到FED, 就不得不提到去年金融風暴最常曝光的組織, 沒錯, FED就是”美國聯準會”的縮寫… 好像有烏鴉飛過! 其實FED的英文是Field Emission Display, 中文意思就是場發射顯示器, 是藉由背面基板的陰極放電, 放出電子到前板的螢光層上激發螢光體發光. 跟傳統的CRT產生影像的機制很相似, 最直覺的差異是體積一個(CRT)很厚, 一個(FED)很薄, 這也是為什麼有人說FED是CRT的技術改良啦!
網路上可以搜尋到不少很專業的技術介紹文章, 大家有空有興趣也可以去參考一下:
http://www.pida.org.tw/optolink/optolink_pdf/91053908.pdf
http://www.pctartarus.com/?bbsthread-2324/
小弟就先摘錄部分的內容跟大家介紹囉~
以下轉載自光連雙月刊第39 期
FED顯示器是一種自發光式薄型顯示器，消耗電力較低，高亮度，廣視角，反應速度快(μsec 等級)，動作溫度範圍大(-40~+80°C)以及耐環境性等。由於發光原理最近於CRT，顯示性能也有接近CRT 所呈現的等級，不過，FED 的開發歷史雖起於1950 年代，至今仍未實用化，目前待解決的問題包括壽命(數千小時)提昇、可靠度、成本等方面，如今雖有多項新技術的產生，但都面臨實用化的問題。但隨著新技術的引進與突破，因此在平面顯示器領域中頗受期待。
FED 的發光方式與CRT 相異之處，在於CRT 是加熱陰極產生熱電子，並利用電磁場控制電子偏向，在螢光幕上掃描定址，而FED 的電子發出方式是平面狀，電子直接向前射出到對應的畫素(圖1)。FED 的顯示技術可以將傳統bulk 形式的CRT 薄型化，因此有著thin CRT 的別稱，在顯示器技術領域當中，因能保有CRT 的色彩表現，同時兼顧到平面、薄型的新世代顯示器發展需求而受到矚目。
FED 依發射方式不同，早期的技術主流為Spindt方式，Spindt 型的發射體(emitter)是圓錐狀的立體構造，新的技術是朝向較簡單的平面構造，以因應低成本製程、大型化的需求，近年來較受到注目的新技術則有表面傳導型﹙ SCE， Surface Conduction Electron Emitter Display﹚、碳奈米管型﹙CNT，Carbon Nanotube﹚、彈道電子面放出型﹙BSD，Ballistic electron Surface emitting Display﹚等。
以下轉載自”經濟部產業技術資訊服務推廣計劃(Industrial Technology Intelligence Services)”
淺談次世代FPD顯示技術－SED
SED(Surface-conduction Electron-emitter Display); 表面傳導電子發射顯示器）顯示器技術為場發射顯示器(Field Emission Display, FED)技術的一種，兩者差異僅在於結構上的不同。
1965年M.I.Elinson首先發表表面傳導型(Surface-conduction electron emitter, SCE)型冷陰極的射極原理。之後1976年與1986年陸續開發冷陰極射極陣列(Field emitter array, FEA)與利用FEA之Spindt型FED試作。然而，1986年由日本Canon開發的SED型FED構造是與之前任何型FED構造皆不同的獨特構造。2004年9月14日，Canon與Toshiba共同發表36吋SED試製面板並宣布同年10月將共同投資18.2億美元，合組一家名為SED Inc.的合資公司，專事生產SED之平面顯示面板，應用此面板所生產的平面電視稱為SED TV。
因SED應用與CRT相同的發光原理，是故SED在視角、動態影像、對比能與色階再現都如CRT般出色。由於SED的構造是將類似CRT電子槍的電子發射源依畫素數量排列在玻璃基板上，另一片玻璃基板則塗布同樣依畫素數量的RGB三色螢光體再將兩片玻璃基板貼合，並把其中極薄的空間抽成真空及四周予以密閉即成。因此SED可稱為「薄型化的CRT電視」。
集自發光、廣視角、高亮度與低耗電等優點於一身的SED TV，在整體畫質方面，除明對比不及LCD TV外，在暗對比、低耗電力、動畫視認性、視角、色再現性等大都優於LCD TV與PDP TV。
1. 低耗能: SED將電子能量轉換為可見光的效率(發光效率)較其他顯示器佳，耗能僅為PDP的1/2、LCD的1/3、低於CRT。
2. 對比提升: 2005年4月所展示的SED面板，其對比度已由2004年CEATEC展出的8600比1，提昇至10萬比1。與PDP一般在3000比1到5000比1以及TFT-LCD僅1500比1，顯得相當卓越。
3. 反應速度: 身為FED顯示技術一員，SED擁有媲美CRT等級(低於1ms)的反應速度。
4. 色再現性: 採用Micro-filter技術改良，SED的色再現性已提昇至NTSC的94%，可謂與CRT相當。
(上述為網路歷史資料摘錄, 實際技術規格差異, 在技術演進之下應該有些許的出入囉)
其實網路上相關的資訊很多, 只是大部分都有點歷史了. 這是可以想見的事情, 在TFT LCD快速發展之下, 連PDP這樣優異的顯示技術都漸趨於非主流, 傳統的CRT和背投影電視更不用說了. 只是FED這個技術是基於傳統CRT的顯示原理改良而來, 兼具有CRT的畫質, TFT LCD的輕薄, 而且不像TFT LCD需透過背光源穿透發出可見光, 降低了能源使用的效率, 也不像PDP需要高電壓驅動. 照技術規格來看, 改善了傳統CRT的缺點, 卻擁有TFT LCD和PDP薄型化的優點, 應該是有很大的發展潛力的. 其實小弟認為, 像這樣主動發光的顯示技術, 就好像現在最火紅的AMOLED, 可是相較之下AMOLED在大尺寸化的難度比較高, FED反而在大尺寸的顯示上, 具有一定的競爭力.
也許在產品壽命、可靠度、成本等等的困難還有待克服. 不過這些也是現階段AMOLED發展的問題, 小弟想提出來跟大家討論, 對於FED這樣的顯示技術, 大家有沒有什麼想法可以互相交流一下囉~
延伸閱讀
CRT顯示器介紹 http://www.wretch.cc/blog/KisPlay/1341612
顯示器的前世今生 http://www.wretch.cc/blog/KisPlay/1153488
