场发射显示器
场发射显示器
五、FED中的发射均匀性和稳定性问题
（4）分布式横向串联电阻结构 网格状串联电阻结构的缺 点是，当等位体薄膜上的任何 一个微尖发生短路击穿时，该 等位体薄膜上的所有微尖都失 效。改进措施是使每个像素都 包含多个这样的单元，即使个 别单元失效，对该像素影响也 有限。
分布式横向串联电阻结构及其等效电路
六、聚焦型微尖阵列场发射阴极
优点：减小电子束的发散度，实现高阳极电压工作。
聚焦极 栅极
竖直同轴聚焦型
共面聚焦型
六、聚焦型微尖阵列场发射阴极
聚焦型微尖照片
七、FED的主要制作材料和工艺
两组常用高、低压荧光粉的性能
低压荧光粉存在的问题：
色饱和度低，可见光转换效率低，亮度低，寿命短。
七、FED的主要制作材料和工艺
三、微尖阵列场发射阴极
金属微尖FEA制作过程
三、微尖阵列场发射阴极
金属微尖FEA的扫面电镜照片
三、微尖阵列场发射阴极
Si微尖FEA制作过程
三、微尖阵列场发射阴极
Spindt尖锥型场发射平面显示器件遇到的困难
（1）大面积Spindt尖锥阵列制作
大面积Spindt尖锥阵列制作是最大的难题。尤其是在追 求尖锥形成的一致性时,困难就更大。具体的难点在于要求有 庞大的工艺设备。 （2）封接、排气和消气技术的突破 在大面积显示器制作的过程中,必须解决封接、排气和消 气的技术问题。 （3）发射稳定性和均匀性差
三、微尖阵列场发射阴极
微尖形貌
三、微尖阵列场发射阴极
微尖阵列场发射阴极（FEA） 场致发射是在金属尖端上进行的。如果尖端曲率半径为1m， 尖端与阳极距离为1m左右，则当极间加上几十伏的电压，就会 在尖端表面上产生109V/cm数量级的强电场。 在忽略极间空间电荷的情况下，阴极发面尖端处场强与阳 极电压Ua成正比。即
场致发射显示.
场致发射显示定义：场发射显示器（FED），即场致发射阵列平板显示或称为真空微尖平板显示器（MFD)，是一种新型的自发光平板显示器件。
场致发射显示一、发展简史•1961年，Shouledrs.K.R提出用场发射电子源的纵向和横向真空微电子三极管的概念•1968年，斯坦福研究所的Spindt.C.A，用薄膜技术和钼尖锥工艺制作微型场发射阵列阴极。
•1985年，Meyer.R，微尖锥型阴极的矩阵选址阴极发光平板显示器•1988年，美国首届国际真空微电子学会议，标志真空微电子学的正式诞生•1989年，单色FED研制成功•1997年，全色FED研制成功•2001年，Sony公司13.2英寸全色FED场致发射显示场致发射显示On Nov. 23, 1999PixTech, Inc.announced thedelivery of the first12.1-inch FieldEmission Display(FED) to the U. S.ArmyFirst Delivery of 12.1”FEDFED的优点：•图像质量好、视角宽（1800）•功耗低（1－3w）、寿命长•无偏转线圈，无X射线辐射•响应速度快（<2 us）•体积小，重量轻•工作温度范围宽•制作工艺比较简单（与LCD及其它PDP比）总之，FED集中了CRT和LCD的优点，摒弃了它们的缺点，性能优良，极具竞争力的新一代显示器。
场致发射显示FED的应用领域：•< 6英寸的FED，替代CRT,作头盔显示•可以放在武器上左定位显示器•摄像器上的取景器•汽车的导航系统显示终端•电子照相机的显示器•仿真技术方面•便携式计算机显示屏•用作可视电话的显示器主要在军事领域场致发射显示二、FED的工作原理构成：场发射阵列阴极（FEAC)和显示荧光屏示意图：场致发射显示场致发射显示和材料有关的常数：与发射体现状，栅压；B A :)/(2g g g e U U B AU I−⋅=FED 的场发射理论场发射就是导体或者半导体表面施加强电场，使导带中的电子发射到真空中。
几种显示技术的比较
几种常见显示技术的比较平板显示器件包括液晶显示器件(LCD)、等离子体显示器件(PDP)、发光二极管显示器件(LED)，场发射显示器件(FED )、表面传导发射显示器件(SED )、无机电致发光器件(IOEL)、有机电致发光器件(OLED ) 等。
下面就其中的几种做简要的介绍。
1、液晶显示器件(LCD )液晶显示器件是液晶应用的主体，发展很快。
液晶显示器的优缺点:（1)结构和产品体积。
传统显示器由十使用CRT，必须通过电子枪发射电子束到屏幕，因而显像管的管颈不能做得很短，当屏幕增加时也必然增大整个显示器的体积。
液晶显示器通过显示屏上的电极控制液晶分子状态来达到显示目的，即使屏幕加大，它的体积也不会成正比的增加(只增加尺寸不增加厚度所以不少产品提供了壁挂功能，可以让使用者更节省空间)，而且重量上比相同显示面积的传统CRT显示器要轻得多。
同时液晶显示器由十功耗只在十电极和驱动IC上，因而耗电量比传统CRT显示器也要小得多。
（2)辐射和电磁波干扰。
传统CRT显示器由十采用电子枪发射电子束，在打到屏幕上后会产生辐射，尽管现有产品在技术上有很大的提高，把辐射损害降到最小，但不可能根除。
在这一点上，液晶显示器具有先天的优势，它根本没有辐射可言。
至十电磁波的干扰，液晶显示器只有来自驱动电路的少量电磁波，只要将外壳严格密封即可排除电磁波外泄，而传统CRT显示器为了散热，不得不将外壳钻上散热孔，所以电磁波干扰就不可避免了。
所以液晶显示器也被称为冷显示器或环保显示器。
（3)平面直角和分辨率。
液晶显示器一开始就使用纯平面的玻璃板，其平面直角的显示效果比传统显示器看起来好得多。
不过在分辨率上，液晶显示器理论上可提供更高的分辨率，但实际显示效果却差得多。
而传统显示器在较好显卡的支持下达到完美的显示效果。
（4)显示品质。
传统显示器的显示屏幕采用荧光粉，通过电子束打击荧光粉显示，因而显示的明亮度比液晶的透光式显示(以口光灯为光源)更为明亮，在可视角度上也比液晶显示器要好得多。
场发射显示器与场离子显示器—FED与FID
• FED英文全称是Field Emission Display，即场致 发射显示器。
• 依电子发射源而分，FED又可分为CNT（碳纳 米管型）、SED（表面传导型）、Spindt（圆 锥发射体型）、BSD（弹道电子放射型）等 类型。
• 目前最为看好的应用主要是CNT和SED两大技 术体系。
支撑间隔材料
• FED工作于真空条件下，显示屏又是平面型， 为了抵抗大气压力，FED上下基板之间必须采 用支撑结构
• FED支撑结构要求： • （1）支撑单元的支撑面积必须足够小，在显
示图像时不影响图像质量 • （2）支撑单元的体电阻和表面电阻必须很大，
使得阳极与阴极之间由于支撑单元造成的漏 电流可以忽略不计 • （3）为了防止电荷积累，支撑单元要具有合 适的电阻率，把电荷导走 • （4）具有足够大的支撑强度
PixTech FED
Spindt Type FED
PixTech 5.2”
In field emission displays, electrons coming from millions of tiny micro-tips pass through gates and light up pixels on a screen.
（1）在玻璃板上先后蒸上100nmMo层和200um非晶 硅电阻层，并光刻形成电极；
（2）沉积1umSiO2绝缘层和100umMo栅极，并光刻 成列电极
（3）涂光刻胶，并形成栅孔，干刻除去栅孔上的 Mo层
（4）进一步干刻除去栅孔下的SiO2层，直到电阻层 为止，除去表面光刻胶
工艺过程
（5）在垂直方向用电子束蒸发钼，同时在与水 平表面成15度的方向上蒸铝
真空度的维持
显示器成像的原理
显示器成像的原理显示器成像的原理是指将电子信号转化为可见图像的过程。
在现代显示技术中，常见的显示器有液晶显示器（LCD）、有机发光二极管显示器（OLED）和场发射显示器（FED）等。
液晶显示器（LCD）的原理是基于液晶的光学效应。
液晶是一种介于液体和晶体之间的物质，具有有序排列的分子结构。
液晶显示器的结构包括背光源、液晶层和像素阵列。
背光源提供光源，液晶层根据外部电场的作用改变光的透射性，而像素阵列则控制每个像素的透光与否。
在显示过程中，电子信号通过电路传输到液晶层，通电时会改变液晶层中分子的排列方式，从而改变光的透射性。
最终，在背光源的照射下，透光和不透光的像素会形成可见的图像。
有机发光二极管显示器（OLED）的原理是利用有机材料的电致发光效应。
OLED 显示器的结构包括有机发光层、电子传输层和电极层。
有机发光层由发光材料组成，电子传输层用于传输电子信号，电极层用于施加电场。
在显示过程中，电子信号通过电路传输到电极层，经过电子传输层后进入有机发光层，激发有机材料中的电子，从而发出光。
每个像素由红、绿、蓝三种发光材料的不同组合来形成不同的颜色。
OLED显示器具有自发光特性，不需要背光源，具有较高的亮度和对比度。
场发射显示器（FED）是一种基于电子场发射原理的显示器。
FED显示器的结构类似于传统的阴极射线管（CRT），包括阴极、阳极和荧光屏。
与CRT不同的是，FED的阴极表面有许多纳米级的针状结构，这些针状结构可以通过场发射产生电子束。
在显示过程中，电子信号通过电路传输到阴极，电子束通过控制阳极电势将电子束引导到相应的像素位置。
当电子束碰撞到荧光屏上时，会产生荧光现象，形成可见的图像。
FED显示器具有高亮度、高对比度和快速响应等优点。
总的来说，现代显示器成像的原理基于不同的物理效应，在液晶显示器中是利用液晶的光学效应，而在OLED和FED显示器中则是通过电致发光效应和场发射发光效应来实现。
这些显示器的成像原理不仅改变了显示器的外观和性能，还提供了更清晰、更亮丽的图像效果，广泛应用于电视、计算机和移动设备等领域。
场发射显示器新型
場發射顯示器的原理類似傳統陰極射線管。 場發射顯示器的原理類似傳統陰極射線管。 場發射顯示器則由數十萬個主動冷發射子所構成， 場發射顯示器則由數十萬個主動冷發射子所構成，每一像素 有固定獨立的電子發射子，毋須使用偏向板。 有固定獨立的電子發射子，毋須使用偏向板。
場發射顯示器種類
FED技術依其陽極電壓，而區分為低電壓型 FED技術依其陽極電壓，而區分為低電壓型 與高電壓型兩種： Ⅰ(低電壓型 低電壓型)FED 螢光體激發用之陽極電壓為1kV 1kV以下 Ⅰ(低電壓型)FED ：螢光體激發用之陽極電壓為1kV以下
單層奈米碳管(SWCNT) 單層奈米碳管(SWCNT)製作射極的新方法 (SWCNT)製作射極的新方法
僅需以4V的驅動電壓就能釋放出電子。 僅需以4V的驅動電壓就能釋放出電子。 在以尖端直徑約20-30nm的圓錐狀矽晶片作為射極所用傳統 在以尖端直徑約20-30nm的圓錐狀矽晶片作為射極所用傳統 場發射元件的製程上，再加上在矽晶片尖端以熱CVD（化學 場發射元件的製程上，再加上在矽晶片尖端以熱CVD（化學 氣相成長）法成長SWCNT的製程而成。 氣相成長）法成長SWCNT的製程而成。 使圓錐狀矽晶片的尖端成長SWCNT的射極（左）和將之並列 使圓錐狀矽晶片的尖端成長SWCNT的射極（左）和將之並列 如右的電子顯微鏡照片。
場發射顯示器 [Field Emission Display, FED]
表面传导电子发射显示器(SED)和场发射显示器(FED)的技术对比分析
表面传导电子发射显示器(SED)和场发射显示器(FED)的技术对比分析场发射显示器概述场发射显示器（Field emission display，FED）发光原理为：在发射与接收电极中间的真空带中导入高电压以产生电场，使电场刺激电子撞击接收电极下的萤光粉，而产生发光效应。
此种发光原理与阴极射线管（CRT）类似，都是在真空中让电子撞击萤光粉发光，其中不同之处在CRT由单一的电子枪发射电子束，透过偏向轨（Deflation Yoke）来控制电子束发射扫瞄的方向，而FED显示器拥有数十万个主动冷发射子，因此在构造上FED可以达到比CRT节省空间的效果。
其次在于电压部分，CRT大约需要15~30KV左右的工作电压，而FED的阴极电压约小于1KV。
FED技术原理与发展场发射电极理论最早是在1928年由R.H.Eowler与L.W.Nordheim共同提出，不过真正以半导体制程技术研发出场发射电极元件，开启运用场发射电子做为显示器技术，则是在1968年由C.A.Spindt提出，随後吸引後续的研究者投入研发。
不过，场发射电极的应用是到1991年法国LETI CHENG公司在第四届国际真空微电子会议上展出一款运用场发射电极技术制成的显示器成品之後，场发射电极技术才真正被注意，并吸引Candescent、Pixtech 、Micron、Ricoh、Motorola、Samsung、Philips等公司投入，也使得FED加入众多平面显示器技术的行列。
在场发射显示器的应用，发射与接收电极中间为一段真空带，因此必须在发射与接收电极中导入高电压以产生电场，使电场刺激电子撞击接收电极下的萤光粉，而产生发光效应。
此种发光原理与阴极射线管（CRT）类似，都是在真空中让电子撞击萤光粉发光，其中不同之处在CRT由单一的电子枪发射电子束，透过偏向轨（Deflation Yoke）来控制电子束发射扫瞄的方向，而FED显示器拥有数十万个主动冷发射子，因此在构造上FED可以达到比CRT节省空间的效果。
毕业设计-平视武器瞄准显示器的场发射能力
第1章引言1.1平视武器瞄准系统1.1.1平视武器瞄准系统的概况20 世纪60年代数字电子技术、真空电子器件的发展，引发了航空火控系统从探测传感到控制计算和瞄准显示的“数字革命”。
从目标探测及飞机传感到计算与显示都发生了原理和结构的巨大变化。
平视武器瞄准系统是首当其冲的。
为了克服飞行员既要上视远看目标及飞机外界(空中、地面)的景物，又要低头看座舱内仪表板上极近距离的飞行数据、各功能分系统工作情况和武器准备状态，所带来的视觉转换造成的黑视与延误，用光学电子瞄准系统—平显火控系统代替光学瞄准具，瞄准的同时又能够观察飞行信息，充分利用视准特性，保障可边攻击边对飞行状态及外部环境进行了解，提高了作战效率[5]。
1.1.2 平视武器瞄准系统的功能平视武器瞄准系统所执行的功能有：1) 显示飞行参数及引导控制数据，保障载机起降、航行与接敌过程的指挥，消除飞行员在飞行中对座舱内、外交替观察的困扰。
2) 适应空空导弹、航炮等武器对空中目标的攻击，完成它们的瞄准计算与控制，显示易于判读和操作的瞄准图像。
3) 适应空地/空海导弹、炸弹、航箭、航炮等武器对地、对海目标的攻击，完成它们的瞄准计算与控制，显示易于判读和操作所需的瞄准图像。
4) 按作战状态确定应发武器的特性，输给武器改善其性能的装入信号，指挥武器投射。
5) 反映平显火控系统及飞机的现状，显示必须的警告、故障等信息。
1.1.3 平视武器瞄准系统的组成平视武器瞄准系统由下列设备组成：驾驶员显示器(PDU ) ——它装于飞行员前方，其内部结构集真空电子、高压电磁偏转、视准光学结构为一体的电子视准显示设备，它具备光亮度自动调节能力[13]。
电子组件(EU ) ——它突破了第一代火控系统中模拟计算装置的唯一性，是一个火力控制、任务计算、显示生成、多信息接口的数字计算机系统，其所装软件完全符合上述的工作状态及画面格式。
前控制面板(U FCP) ——它是平显火控系统的主要人机接口，集中控制系统工作状态和作战装入参数，其控制与显示和操作都与工作状态相对应。
高压带电显示的原理
高压带电显示的原理高压带电显示是一种利用高电压作用下产生的放电现象来显示文字、图形等信息的技术。
它主要包括阴极射线管（CRT）、等离子体显示器（PDP）、场发射显示器（FED）等几种类型。
首先，我们来看阴极射线管（CRT）的工作原理。
CRT是一种利用电子束在荧光屏上扫描来产生亮点的显示器。
它包含一个玻璃管，管内面涂有荧光物质的荧光屏，而在管的另一端则有电子枪和偏转系统。
当高压作用下，电子枪会发射出高速电子，这些电子会被偏转系统控制成一定的方向和位置，然后撞击到荧光屏上，使其发出亮光，形成图像。
其次，我们来分析等离子体显示器（PDP）的工作原理。
PDP是一种使用气体放电原理产生光的显示器。
它由两层平行的玻璃板组成，两层玻璃板之间装有少量稀薄的气体和少许的透明导电体。
当高压作用下，气体会被激发成等离子体，然后透明导电体上加上电压，使之放电，产生紫外光。
紫外光再被荧光物质激发，产生可见光，从而形成图像。
最后，让我们来了解一下场发射显示器（FED）的工作原理。
FED是利用发射枪在纳米级空间内产生场发射电子来光亮荧光物质的显示器。
FED是在玻璃基板上形成许多微型细孔，每个细孔内都设置好发射枪，各发射枪前分别放置一个荧光物质点，由于细孔非常小，只有纳米级，故当高压作用下，电子被发射枪发射出来，撞击到荧光物质点上，形成亮点，从而成像。
总的来说，高压带电显示的原理是通过高压的作用下，产生电子束、等离子体、场发射电子等来激发荧光物质，最终形成可见的图像。
虽然这几种显示器的工作原理有所不同，但它们都是利用高电压带电效应来实现显示的。
在这些显示器中，高电压扮演着非常重要的角色，它为产生电子束、等离子体等提供了能量，驱动了整个显示过程。
然而，尽管高压带电显示技术能够实现高亮度、高对比度、快速响应等优点，但不可忽视的是，由于需要较高的电压驱动显示器的工作，带电显示器的设计、制造和使用都还会存在很多技术难题和安全隐患。
所以，在使用高压带电显示器时，我们需要谨慎操作，严格按照使用说明进行使用，以确保人身安全和设备的正常运行。
场发射
二、场发射的发射原理 三、场发射显示器制作 四、场发射性能测试
一、显示技术的概括
1、显示器的基本构造
2、显示器的种类
主动发光型 显示器 被动发光型 阴极射线管 等离子体 发光二极管 场发射等 液晶 电致变色等
二、场发射(Field Emission Display , FED)的发射原理
图2.2 直接生长法FED测试示意图
三、场发射显示器制作
1、移植法制备FED薄膜阴极
丝网印刷法（主要） 移植法 电泳沉积法 光刻法
旋涂法
主要步骤：
将浆料均匀的印 刷在印有银浆（ 导电材料）的玻 璃板上，示意图 3.1
碳管的制备
浆料制备
丝网印刷
催化剂放入管 式炉的恒温区 ，分别通入氮 气、氢气和乙 炔生长多壁碳 管，之后将碳 管进行纯化处 理
加电压
观察发光情况
结果：
图4.1 丝网印刷FED低电压下发光照片
图4.2 丝网印刷FED低电压下发光照片
将多壁碳管、 粘结剂（乙基 纤维素）和有 机溶剂（松油 醇）以一定的 比例和条件混 合
热处理
热处理温度 曲线如图3.2 所示
图3.1丝网印刷工艺示意图
图3.2 FED阴极热处理温度曲线
2、 制备FED薄膜阳极
荧光粉浆料的 制备
丝网印刷
热处理
3.3场发射显示器的成品
四、场发射性能测试
步骤：
将样品放入真 空室内 抽真空，达到 10-4数量级
1、场发射概述
场发射即对导体或半导体的表面施加一强电场， 通过尖端放电，从而使导带中的电子发射到真空 。 碳纳米管（Carbon Nanotube ,CNT）用高比 表面积小的尖端曲率半径、稳定的化学性质、高机械 强度的特性 ，因此被选为场发射最具研究价值的材 料
中国自主技术的力量——下一代平板显示器FED综述
基 板 １ ２和前玻 璃板 １ ６以及封 装组件可 以为阴极 ０ ０
电子 的稳定 发射 提供 一个 １ ～５ｔ ｒ 到 １ ～７ｔｒ ０ ｏｒ ０ ｏ ｒ 的真 空环境 。
维普资讯
诖理 性弓ｆ 导消 费
让 ＤＩＹ 改变 生 活 皴 谖 滚 嘲 场致发射显示器 Ｆ Ｄ Ｅ
Ｆ ＥＤ 英 文 全 称 是 Ｆ ｅｄ Ｅ ｓｉｎ Ｄｉｐａ ｉｌ ｍｉｓｏ ｓ ｌｙ，即
在 每个 像素 点 后面 不到 ｍｍ 处 都放 置 了大 量 的 电 ３ 子枪 （ 圆锥 发射体 型的话 ，每平方 毫米高 达 １万个
性 能 更好 ．稳 定性 更高 ．这 个技 术被 称 为 ＤＶＤ技
术。
金 刚石薄 膜发射 体有 以下两 点好 处 ．一是只 需 要 普通 的平面 工艺 ．无需 过程复 杂 的微 尖结 构 ．二
是 ＤＶＤ器件 表面 的电子逸 出功低 ， 以应 用更低 的 可 电压 。
Ｆ Ｄ有个 非常 大的好 处 ．那就是 它 的输 入输 出 Ｅ 特 性是幂 函数特 性的 ．和 Ｃ Ｔ非常类似 。这样 无需 Ｒ 复 杂的校 正电 路就能 得到 理想 的伽 马 ２２的特 性 。 ． 对比 Ｐ ＤＰ和 Ｌ Ｄ 要 么是 用抖动 电路解 决这个 Ｃ
在 Ｆ Ｄ的 阳极 ，一般 加 ３ｋ Ｅ Ｖ～６ Ｖ的高 压 Ｖａ ｋ ，
阴极一般 接地 ， 栅极 为 １ ０Ｖ一 １ ０ ０ Ｖ的驱动 电压 Ｖ ｇ，
该 驱动 电压 受视 频信 号调制 以实现 图像 不同 灰度等 级 显示 。其 中 １ １ 阴极 ，１ ２为后玻 璃基 板 ，１ ３ ０为 ０ ０ 为栅极 ，１ ４ ０ 为碳 纳米 管 ，ｌ ５为铝反射 膜兼 阳极 的 ０
光电子发光与显示技术 第六章 场致发射显示(FED) PPT课件
❖ 1988年，美国首届国际真空微电子学会议， 标志真空微电子学的正式诞生
❖ 1989年，单色FED研制成功 ❖ 1997年，全色FED研制成功 ❖ 2001年，Sony公司13.2英寸全色FED ❖ 2004年，彩色40英寸碳纳米管FED样机 ❖ 2005年，彩色36英寸SED电视展示
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3、FED的场发射理论
❖ Field Emission Display (or Field Effection Display) 所谓电子发 射是指电子从阴极逸出进入真空或其它气体媒质中的过程。所有 物体都含有大量的电子，常态下不逸出物体，当电子获得足够的 能量，足以克服阻碍其逸出物体表面的力时，便产生了电子发射。
FED主要用途在军事领域方面
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2.发展简史
❖ 1961年，Shouledrs.K.R提出用场发射电子 源的纵向和横向真空微电子三极管的概念
❖ 1968年，斯坦福研究所的Spindt.C.A，利用 薄膜技术和微电子工艺研制成钼微尖锥场发 射阵列阴极。
❖ 1985年，Meyer.R，微尖锥型阴极的矩阵选 址阴极发光平板显示器
❖ 电子发射按照其获得外加能量的方式，即电子的受激发方式分为 以下四种：热电子发射，光电子发射，次级电子发射及场致电 子发射。
fed光学
fed光学
FED（Field（Emission（Display，场发射显示器）是一种基于场发射技术的显示设备。
在光学领域，FED的工作原理利用了量子力学中的隧道效应，通过强电场作用使阴极表面的电子“冷”发射出来，这些高速电子随后撞击荧光粉涂层产生光子，进而形成图像。
FED技术的特点在于其高亮度、高对比度和宽视角，因其发光原理与传统的CRT（阴极射线管）类似，但却拥有更薄的结构设计。
FED内部无需复杂的液晶层、背光源等组件，因此响应速度更快，色彩还原性能良好，并且能够在低电压下工作，具有较好的节能效果。
然而，尽管FED理论上的优势显著，但实际研发过程中面临的技术挑战较多，如微细加工工艺难度大、长期稳定性问题以及成本高昂等。
随着新型显示技术的发展，如OLED（ 有机发光二极管）等的竞争，FED 作为一种先进的显示技术，在商业化进程上相对滞后。
2024年发射显示器(FED)市场发展现状
发射显示器（FED）市场发展现状引言发射显示器（Field Emission Display，FED）是一种基于纳米级发射材料的新型显示技术。
相比于传统液晶显示器（LCD）和有机发光二极管显示器（OLED），FED具有更高的亮度、更好的对比度和更快的响应速度。
本文将对FED市场的发展现状进行分析。
FED市场概述FED技术起源于20世纪90年代，经过多年发展，目前已经进入商业化阶段。
FED显示器因其出色的性能和可观的应用前景受到了广泛关注。
根据市场研究机构的数据，在全球范围内，FED显示器市场的规模逐年增长，预计未来几年将继续保持良好的发展态势。
FED市场主要驱动因素FED显示器在市场上积极发展的主要因素有以下几个方面：1.优越的画质表现：FED显示器具有更高的亮度和更好的对比度，能够呈现更真实、更细腻的图像，给用户带来更好的视觉享受。
2.快速的响应速度：FED显示器的响应速度远远超过液晶显示器和OLED显示器，特别适合用于观看高速画面，如电子竞技、体育赛事等。
3.低功耗：相比于其他显示技术，FED显示器具有更低的功耗，有助于节约能源和降低用户使用成本。
4.广泛的应用领域：FED显示器适用于各种应用场景，特别是需要高画质和高响应速度的领域，如电视、电脑显示器、游戏设备等。
FED市场面临的挑战尽管FED显示器有着广阔的发展前景，但在市场推广和普及过程中仍面临一些挑战：1.高成本：目前，FED显示器的制造成本相对较高，这导致其价格相比传统显示器偏高，限制了其在市场上的竞争力和普及程度。
2.技术难题：尽管FED显示器已经取得了一些重要的技术突破，但仍存在一些技术难题需要克服，如长时间使用后的寿命问题、生产工艺的改进等。
3.市场竞争压力：随着液晶显示器和OLED显示器等其他显示技术的不断发展，FED显示器面临着激烈的市场竞争，需要不断创新和提升自身的竞争力。
FED市场发展趋势尽管FED市场面临一些挑战，但展望未来，仍有几个发展趋势值得关注：1.技术突破：随着科技的进步和不断的研发投入，FED显示器技术有望在成本、寿命等方面取得重要突破，进一步提高其市场竞争力。
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谢谢大家！ 请各位老师同学指点！
场致发射电子的出射方向集中于表 面法线方向附近较小的角度范围内，其 方向分布可表示为 ：
E 0 sin 2 γ jE 0 dj = exp πd d cos γd
为了获得可利用的场致发射电流，阴极 表面必须有相当高的加速电场强度 。 如何获得如此高的场强呢？ 联想到“尖端放电”！ 只要将场致发射体（阴极）做成曲率半 径很小的针尖 。 电场强度E可以用以下经验公式估算：
C Ee dn = dEe Ee EF 1 + exp kT
热电子发射密度 ：
We j = AT exp kT
2
场致电子发射 ：
πp j = j0 sin (πp )
其中：
bWe j0 = Bd exp d
2
kT p= d
B = 4πemh 3
ehE d = πf 2 emW e
E = 2 .32
V hρ
三、问题的分析
要实现显示器件的平板化 ，必须去 掉传统CRT显示器的聚焦偏转部分。
场致发射显示器 （FED） 基本模型已建立。
可行性分析
1、制造工艺 试想用该技术制造一个现在主流的 17 英 寸 显 示 器 （ 显 示 屏 长 320mm ， 宽 240mm），实现1600×1200的分辨率。 每个发射尖端占有面积约：
四、问题的解决
彩色显示的可行方案： 所有的彩色象素都由 不同亮度的RGB三色 象素叠加而成。 微尖阵列FED显示器 1体积小 2重量轻 3平板化 4大大省电， 5显示质量好 6响应时间仅几微秒
五、问题的展望 1、实现显示器件平板化的解决方案众多。 2、目前大部分平板显示器件的图像显示 质量，特别是性能价格比和传统CRT显示 器件仍然有一定的距离。 3、FED显象原理和CRT几乎完全相同 （电子束激发荧光粉发光），因此它完 全有能力达到和超越CRT的显示质量。 4、未来的FED将向高亮度、高分辨率、 大尺寸方向发展。
场致发射应用新观点
——挑战传统CRT显示技术
一、问题的提出 上个世纪由CRT统治整个显示技术领域！ CRT（Cathode Ray Tube ）突出优点： 1 、具有高分辨率 2 、轻易实现的高亮度及很好的对比度 3 、能够显示丰富的彩色色调和图象层次 4 、显示速度快 ——被人们认为是图文显示的标准
逐渐暴露的缺点： 1、体积大 2、重量大 3、功耗大 4、屏幕越大 显象管越长
显示技术首要解决的问题： 实现显示器件的平板化！
二．问题的铺垫 从固体中发射出（自由）电子按原理分 主要有： 1 、热电子发射 ——传统CRT的原理 2 、场致电子发射 ——新技术核心
固体体内电子的运动状态是量子化的: 能量的 1 × ≈ 0.013 mm 2 = 1.3 × 10 4 m 2 1600 × 1200 3
平均边长为： 1.3 × 10 4 m 2 ≈ 110 m
2、制造材料
πp j = j0 sin (πp )
kT p= d
bWe j0 = Bd exp d
2
两者比较：
1、电子的能量分散 热发射电子来源于固体内电子的费 米分布的高端尾部 场致发射电子多数不是从能量分布 的拖尾部，而是从费米能级附近发出的。 因此场致发射电子的能量分散比热 发射电子要小的多！
2、电子的方向分布 热电子发射方向余弦分布：
Ee + W e dn = CE exp cos γ d dE e kT
B = 4πemh
3
ehE d = πf 2
emW e
在其他条件不变时，随着逸出功We的减 小，场发射电流会显著增大。寻求逸出 功We足够低的材料，可以轻易实现在很 低控制电压下获得相当可观的发射电流！
2.1 金属场致发射材料 2.2 硅及表面敷TiN、BN膜硅场致发射材料 2.3 碳纳米管——场致发射材料的新希望 径向尺寸为纳米量级，管子两端基本上 都封口的一维量子材料。 碳管纳米量级的细尖 构成非常理想的尖端， 其表面逸出功We也很 小，极易发射电子。 首选碳纳米管用于做 FED的电子发射体。