场发射显示器FED技术的原理和发展
然而，场发射电极的应用直到法国程公司在1991年第四届国际真空微电子会议上展出了场发射电极技术制成的成品显示器，吸引了Candescent、Pixtech、Micron、Ricoh、、Samsung、Philips等公司的投资，使FED加入了众多平板显示技术的行列。
虽然FED被认为是CRT的技术，但在发展初期，它的成本是无法和CRT相比的，主要是场发射元件的问题。虽然最早提出的Spindt微尺寸阵列是第一个实现发射显示的技术，但其阵列特性限制了显示尺寸，主要是因为其结构在每个阵列单元中包括一个圆孔，圆孔中包含一个金属锥。在制造过程中，光刻和蒸发技术会限制尺寸。
解决方法是采用该技术代替Spindt场发射元件。NEC在1991发表了一篇关于碳纳米管的文章后，研究人员发现用纳米结构或碳纳米管合成的石墨作为场发射元件可以获得更好的场发射效率，因此碳纳米管的合成技术成为FED研发的新方向。
目前在碳纳米管场发射显示器领域，日本史燚电子、韩国三星投资较早，索尼、日立、富士写真、佳能、松下、东芝、尼康、NEC也提出了纳米技术相关的专利申请，其中碳纳米管是主要研发项目。
在大型场发射显示面板方面，史燚电子是第一家。公司通过化学气相沉积成功生产出14.5英寸彩色碳纳米管场发射显示器，亮度达到10000 CD/m2/m2。此外，韩国三星也发布了单色、600cd/m2、15英寸的碳纳米管场发射显示器，并计划开发用于电视机的32英寸碳纳米管场发射显示器，成功实现100伏以下的低电压驱动结果。
1.佳能和东芝开发SED电视
在场发射显示技术中，佳能和东芝正在开发表面传导电子发射显示器(SED)，SED的技术原理主要基于表面传导发射电子理论。SED与CNT FED的区别在于，SED具有驱动电压更小、不需要焦炭蒸发电极、亮度更均匀等优点。没有聚焦电极，可以有效降低制造成本，亮度均匀性是厚膜FED的问题，因为厚膜不均匀是指在相同电压下，每个像素中流动的电流不相等，导致屏幕上亮度不均匀。
表1 sed和CNT FED之间的技术差异
技术SED CNT FED
优点1发射器具有均匀的效率和均匀的亮度。
2驱动电压小
3不需要聚焦电极。1发射效率高。
2.更容易建立一个结构。
缺点1裂缝不好控制，良品率难以提高。
2电子发射效率差。1发射器不好控制，亮度不均匀。
2驱动电压高。
3电子束容易膨胀，所以需要聚焦电极。
表2各种显示技术的性能比较
技术支持LCD PDP CRT
功耗◎◎△△
重量◎◎◎△
尺寸-○○
细度◎◎◎
操作环境◎◎
亮度◎◎◎
协调◎◎◎
色彩纯度◎◎◎
反应速度◎△ ◎
视角◎△ ◎
流程-增量χ χ
材料成本-Delta χ χ
驱动电路◎ ◎△ ◎
成本方面，根据佳能和东芝的说法，SED面板的驱动电路的材料成本和LCD面板差不多，而面板本身的材料成本和PDP相当，所以整体上相比LCD和PDP有成本优势。量产初期固定成本较高，但佳能和东芝计划在2010之前削减这部分成本，以与其他技术竞争。
2.碳纳米管场发射在背光模组中的发展。
近年来，由于大尺寸液晶电视的背光模组成本相对较高，阻碍了整体成本降低的空间和速度，除了原有的冷阴极管之外，发光二极管(LED)、平面光源技术、碳纳米管场发射技术都开始向大尺寸液晶面板发展。
目前韩国三星康宁、LG电子等。已经投入研发碳纳米管场发射背光模组，台湾理工学院电子所也将研发碳纳米管场发射背光模组样品。另外，日本日清机械株式会社也在2005年6月5438+10月展示了碳纳米管场发射背光模组的样品。
5438+0 2005年6月，日清机械株式会社与日本Displaytech21公司共同开发了使用碳纳米管的液晶面板背光模组。本次展览的样品图片尺寸为3英寸。其技术原理是以涂有碳纳米管的玻璃基板为阴极，涂有荧光材料的玻璃基板为阳极，以一定的间距重叠，以碳纳米管为电子辐射源，发射的电子射在荧光材料上，发出白光。所用碳纳米管的直径为20NM，是一种在一根碳纳米管中外径较小的多层碳纳米管。发光开始时的电场强度为0.74V/um，低于之前平均值1 ~ 2v/um。由于可以降低发光的电场强度，因此可以降低施加在碳纳米管和正极之间的电压，从而达到降低功耗的目的。作为32寸TFT液晶背光使用时，亮度为10.000cd/m2，约为60W。与冷阴极管(CCFL)和发光二极管(LED)相比，功耗更低。预计2006年达到实用水平时，目标是30000 CD/m2的现实亮度和50000小时的使用寿命。在应用上是手机和车载终端产品的中小尺寸液晶面板，未来计划向大屏幕液晶电视、照明设备等大型产品发展。