SED顯示技術(shù),SED顯示技術(shù)原理是什么?
SED顯示技術(shù),SED顯示技術(shù)原理是什么?
??? 談到平板顯示技術(shù),多數(shù)人可能只知道液晶和等離子,有人可能還知道有機發(fā)光二極管(OLED)顯示技術(shù)、電致發(fā)光EL顯示技術(shù)和電子紙,但對SED這種顯示技術(shù),知道的人可能就不多了。在畫質(zhì)上,SED全面勝過了液晶和等離子電視,而且功耗也比同尺寸的液晶和等離子電視低得多。SED的橫空出世,讓人們又多了一個選擇。那么,SED究竟是個什么樣的技術(shù)呢?讓我們先來了解一下吧。
?
SED顯示原理
SED中文名稱是“表面?zhèn)鲗?dǎo)電子發(fā)射顯示(Surface-conduction Electron-emitter Display)”,其發(fā)光原理與傳統(tǒng)的CRT顯示器有相似之處,也是利用陰極發(fā)射電子,然后通過電場加速,使電子轟擊熒光粉發(fā)出亮光。但SED在結(jié)構(gòu)上與CRT完全不同,是一種平板式顯示器,厚度比液晶和等離子顯示器都要薄。
?
SED工作原理
?
同樣是利用帶電粒子轟擊熒光粉,但SED產(chǎn)生電子的原理與CRT顯示器有很大的不同。CRT的電子槍通過加熱金屬陰極,使它具有表面活性,生成活潑電子,然后利用陽極把電子從陰極上拉出來,并利用偏轉(zhuǎn)線圈讓電子束在熒光屏的水平和垂直兩個方向上同時進行掃描,生成一幅完整的畫面。
相比之下,SED不僅沒有掃描裝置,而且產(chǎn)生電子的方式也不同。SED屏幕上的每個像素內(nèi)都有一個屬于自己的電子發(fā)射裝置(陰極),這個電子發(fā)射裝置其實就是一個寬度約為5nm(納米)的碳納米間隙。由于間隙寬度極小,只要在間隙兩端施加10伏特左右的電壓便能產(chǎn)生電子流(這與閃存芯片中存儲元的充放電原理相同,被稱作“F-N隧道效應(yīng)”)。此時,如果給金屬背板(陽極)施加一個正電壓,與陰極之間形成一個電場,電子流便會在電場力的作用下逃離間隙,奔向陽極,轟擊熒光粉,發(fā)出熒光。
?
SED的電子源可靠嗎?
前面我們已經(jīng)提到,SED通過碳納米間隙中的隧道效應(yīng)產(chǎn)生電流,然后利用陽極和陰極之間的電場改變電子的運動軌跡。我們知道,閃存也是利用隧道效應(yīng)進行數(shù)據(jù)存取的,由于其充放電過程會導(dǎo)致浮置柵極介質(zhì)的氧化降解,因此NAND型閃存的讀寫壽命為100萬次左右,而NOR型閃存因為通過熱電子注入方式寫入數(shù)據(jù),壽命更短,只有10萬次。SED中的碳納米間隙在放電瞬間是否會產(chǎn)生電火花,從而導(dǎo)致介質(zhì)氧化降解,從而縮短SED面板的壽命,這是最讓人放心不下的地方。
?
SED像素
為了延長電子源的壽命,佳能的工程師們在SED介質(zhì)材料的選擇上可謂挖空心思,甚至將鉑金(鉑,Pt)都給用上了。SED像素中的電極材料是鉑,而碳納米間隙兩端的材料則是鈀。鉑在1800℃的高溫下也不會氧化,鋼鐵廠、玻璃廠常用它作為熱電偶套管或輔助加熱電極。碳納米間隙是利用氧化鈀(PdO)分解得到的。作為一種性能非常穩(wěn)定的導(dǎo)電材料,氧化鈀常被用作厚膜電阻中的導(dǎo)電相,溫度超過820℃時,氧化鈀分解為金屬鈀。碳納米間隙正是利用了氧化鈀的這種特性,以電脈沖形成的熱量加工出來的。加工過程中氧化鈀被分解為金屬鈀,冷卻后因收縮而產(chǎn)生裂隙,形成放電間隙。這樣就讓碳納米間隙的壽命達到了60000小時。
特殊的制作工藝,加上性能穩(wěn)定的材料,保證了常溫下SED面板的工作穩(wěn)定性。
?
比液晶、等離子優(yōu)勢更明顯
在顯示器、電視機市場上,這些年來CRT技術(shù)雖然十分成熟,但因體積和功耗方面的問題,市場表現(xiàn)已顯出疲態(tài),取而代之的是液晶和等離子這兩種平板顯示器。但是,這兩種平板顯示技術(shù)也并非完美的顯示技術(shù),特別在顯示質(zhì)量、功耗和價格方面都還遠沒有達到令人滿意的地步。SED的出現(xiàn),其卓越的表現(xiàn)無疑讓人們產(chǎn)生了對這種新型顯示產(chǎn)品的期待。日本靜岡大學(xué)納米視覺研究中心先進納米機械實驗室主任中本正幸教授指出,SED將在未來自發(fā)光型顯示器以及納米技術(shù)時代,具有廣泛的產(chǎn)品應(yīng)用空間。他認(rèn)為,SED將是全彩高畫質(zhì)電視產(chǎn)品的極佳選擇。與傳統(tǒng)的平板顯示技術(shù)相比,SED在性能和成本方面具有優(yōu)勢。
從顯示質(zhì)量上來說,SED采用與普通電視顯像管同樣的熒光粉,亮度可達400cd/m2,在色彩飽和度及銳利度方面,都是液晶和等離子電視所難以匹敵的。而且SED由電子轟擊熒光粉發(fā)光,屬于自發(fā)光器件,不存在液晶顯示的可視角不夠和響應(yīng)時間過長的問題。SED發(fā)光完全可控,不存在液晶顯示的背光泄漏或等離子顯示的預(yù)放電問題,黑亮度只有0.04cd/㎡,暗處對比度高達10000∶1,黑色表現(xiàn)力極強。
在功耗方面,SED的發(fā)光效率可達5lm/W,耗電量只有同尺寸等離子或液晶顯示器的一半左右。
在成本方面,SED的結(jié)構(gòu)基本上是平面結(jié)構(gòu),不同于液晶和等離子的立體化結(jié)構(gòu),因此可以采用先進的印刷工藝進行批量制造,從而提高生產(chǎn)效率并降低成本。來自TRI(拓璞產(chǎn)研)的研究報告指出,40英寸的SED面板成本可以控制在600美元,而同尺寸液晶和等離子面板的成本則在700美元左右(2008年)。不過,考慮前期研發(fā)費用投入的因素,SED目前的成本還比較高,不過到了2010年就能夠與液晶和等離子持平。隨著生產(chǎn)規(guī)模的擴大,SED的成本優(yōu)勢會愈發(fā)顯著。
?
好東西為何遲遲不上市?
看到這里,有人可能要問了:既然SED這么好,為什么市場上見不到呢?我可以告訴你,作為SED的發(fā)明者,佳能公司早在1986年就開始SED相關(guān)技術(shù)的研發(fā),但當(dāng)時缺乏半導(dǎo)體芯片和其他電路技術(shù)的支持,SED一直沒有走出實驗室。
1999年,東芝公司與佳能就SED顯示技術(shù)簽署了合作協(xié)議,雙方共同將該技術(shù)推向?qū)嵱没?。佳能?jīng)歷過噴墨打印機漫長而艱辛的獨立研發(fā),在微細(xì)加工技術(shù)上積累了雄厚的實力,而東芝在電視技術(shù)上有很強的研發(fā)實力,兩家合作開發(fā)SED顯示技術(shù),可謂珠聯(lián)璧合,對推進SED的產(chǎn)業(yè)化極為有利。又經(jīng)過幾年的聯(lián)合攻關(guān),SED終于到了成熟階段。2004年9月14日,東芝與佳能聯(lián)合宣布將成立集研發(fā)、生產(chǎn)和銷售SED面板及電視設(shè)備、顯示設(shè)備于一體的合資公司SED Inc.(雙方各占50%股份)。
SED公司借助于佳能和東芝雙方強大的研發(fā)力量,SED產(chǎn)品眼看就要推出了??墒蔷驮谶@個節(jié)骨眼上,美國Nano-Proprietary公司與佳能公司在SED面板制造工藝的專利授權(quán)方面產(chǎn)生了意見分歧,一紙訴狀將佳能告上法庭。2007年5月3日,美國法院做出裁定,“佳能公司將Nano-Proprietary公司的受權(quán)范圍擴大到了東芝等其他日本廠商,違反了協(xié)議,Nano-Proprietary公司有權(quán)終止與佳能的協(xié)議?!奔涯茉谳?shù)艄偎局?,只好讓東芝退出SED有限公司的股份。在發(fā)生了這樣的變故之后,原定于2007年第四季度SED產(chǎn)品上市的計劃泡了湯。
業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為,SED發(fā)展道路之所以一波三折,為官司所困只是問題的冰山一角,國際利益集團想方設(shè)法阻止下一代顯示技術(shù)的上市,才是深層次的原因。有消息稱,早在兩三年前,就有電視制造商打算購買SED技術(shù)并將其封存,因為SED電視一旦投產(chǎn),對液晶和等離子制造商來說無疑是致命的打擊。假如說SED的某些關(guān)鍵技術(shù)專利被其他公司擁有,而這些公司從自身利益考慮,抱有打死也不賣的想法,將給SED的未來蒙上陰影。不過,近期有一條好消息傳來,說佳能公司已經(jīng)開發(fā)出一種非碳制造工藝以避免采用Nano-Proprietary公司的專利技術(shù)。即便在關(guān)鍵技術(shù)上取得了突破性進展,佳能公司也并未公布SED電視的上市時間,可能其中仍有變數(shù)吧。
面對來自O(shè)LED、EL等新型顯示技術(shù)的挑戰(zhàn),SED的命運會怎樣?佳能會采取哪些戰(zhàn)略突出重圍?讓我們拭目以待。
SED顯示技術(shù)SED(Surface-conduction Electron-emitter Display)表面?zhèn)鲗?dǎo)電子發(fā)射顯示器是FED (field emission displays)顯示技術(shù)家族中的一員,F(xiàn)ED技術(shù)是從如何將顯像管變得更薄開始著手開發(fā)的。FED雖然在市場上失敗了,但在技術(shù)上相當(dāng)成功,各種將CRT平面化的技術(shù)都是由FED技術(shù)發(fā)展而來的。比如三星、三菱和摩托羅拉一直在開發(fā)的碳納米管FED技術(shù)carbon nanotube FED (CNT-FED)。飛利浦、日立和先鋒公司也在研制類似FED的技術(shù)。還有就是我們今天要講的SED技術(shù)。SED在最初研制時也被稱作surface conduction emitter (SCE),佳能公司在1986年開始SED技術(shù)的研發(fā),從1999年起佳能與日本最大的半導(dǎo)體生產(chǎn)商東芝公司一起開發(fā)SED顯示器。今年10月佳能和東芝共同投資組建了SED公司,總投資達到18.2億美元。新組建的SED公司將在2005年正式將SED顯示器商品化,開始生產(chǎn)主要供大尺寸平板電視使用的SED面板。
SED顯示技術(shù)-SED顯示原理????
SED顯示技術(shù)SED的基本顯示原理同CRT相同,都是由電子撞擊熒光材料而發(fā)光,但電子撞擊的方式卻不一樣。CRT顯像管是將一個電子槍射出的電子束在偏轉(zhuǎn)線圈的強大磁場下偏離原來方向,依次去轟擊熒光材料。而SED則是將涂有熒光材料的玻璃板與鋪有大量微型電子發(fā)射器即電子槍的玻璃底板平行擺放,大量的微型電子發(fā)射器就像液晶或等離子顯示器的像素一樣。SED顯示器的關(guān)鍵是微型電子發(fā)射器之間的縫隙,這個縫隙只有幾納米的寬度,在施加電壓的情況下會產(chǎn)生隧道效應(yīng),從而使發(fā)射器發(fā)射電子,電子在電壓的作用下撞擊熒光材料從而發(fā)光。由于SED顯示器不需要發(fā)射電子束,從而使厚度可以做得相當(dāng)薄,目前公開的試驗機型的厚度比液晶和等離子顯示器都要薄。
SED顯示技術(shù)-SED的技術(shù)特點????
SED顯示技術(shù)SED顯示器最主要的特點就是對比度高,這是由它的發(fā)光原理決定的。由于發(fā)光原理和CRT相同,所以SED顯示器具有CRT高對比度的特點,這是液晶和等離子顯示器所無法比擬的。目前公布的SED面板的對比度高達8600:1,灰階為10位。SED不存在反應(yīng)時間的問題,幾乎看不到拖尾與輪廓模糊等現(xiàn)象。它沒有CRT的散焦現(xiàn)象,視角也很大。由于不需要電子束的偏離,使顯示器的厚度大大減小。和液晶相比,SED不需要背光,所以厚度比液晶顯示器還要薄,從而實現(xiàn)了平板化。在能耗方面SED同樣具有優(yōu)勢,它的能耗相當(dāng)?shù)停?2英寸SED顯示器的能耗比36英寸CRT電視還要低。在大畫面方面,SED顯示器只需增加微型電子發(fā)射器的數(shù)量就可以輕松實現(xiàn)大畫面。由于以上的眾多特點,佳能和東芝公司準(zhǔn)備將SED技術(shù)作為一個新的適應(yīng)高清晰內(nèi)容的平板顯示器標(biāo)準(zhǔn)。
SED顯示技術(shù)-SED的前景????
SED顯示技術(shù)具有CRT的畫面質(zhì)量和平板電視的厚度使得SED被認(rèn)為最有可能成為下一代顯示器。佳能和東芝投巨資組建SED公司也預(yù)示著SED的美好前景。兩家公司希望在2005年SED產(chǎn)品的月生產(chǎn)量達到3000塊,并在2008年時提高到180萬塊/年,到2010年達到300萬塊/年。2007年的收入預(yù)計可達到300億日元,并在2010年提高到2000億日元。DisplaySearch市場調(diào)查公司的最新調(diào)查預(yù)計,2008年平板顯示器市場的收入將從2003年的427億美元提高到972億美元。盡管在理論和樣機上SED表現(xiàn)出來的影像要比液晶和等離子更清晰,但目前還很難說SED已經(jīng)完全達到了投產(chǎn)水平。而且液晶在中小尺寸市場、等離子在大尺寸市場上正在逐步穩(wěn)固各自的地位。同時液晶與等離子的價格正在急速下降,SED能否得到普及,要看它是否有足夠的能力與前兩者相抗衡。
非常好我支持^.^
(137) 89.5%
不好我反對
(16) 10.5%
相關(guān)閱讀:
- [可編程邏輯] FPGA設(shè)計之Verilog中clk為什么要用posedge而不用negedge? 2023-10-10
- [電子說] PLC、PC-based、專用控制器,該選擇哪種運動控制器? 2023-09-19
- [制造/封裝] 研華科技Arm-based 單板電腦在血液透析機的應(yīng)用 2023-09-15
- [電子說] LibTorch-based推理引擎優(yōu)化內(nèi)存使用和線程池 2023-08-31
- [電子說] 重磅資訊 | 加拿大ISED更新RSS-247標(biāo)準(zhǔn)! 2023-08-18
- [電子說] 加拿大ISED發(fā)布第5版 RSS-192標(biāo)準(zhǔn) 2023-08-11
- [電子說] 西安紫光國芯新一代多層陣列SeDRAM技術(shù) 2023-08-11
- [電子說] 基于PoseDiffusion相機姿態(tài)估計方法 2023-07-23
( 發(fā)表人:admin )