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三菱三枪三束与SONY单枪三束 主流中低档荫罩式显示器 图7.1 ECD结构及显示原理 第7章 新型光电显示技术 根据电致变色层材料的不同，ECD又可分为以下2种类型。 1. 全固态塑料电致变色器件 全固态塑料电致变色器件采用低压反应离子镀工艺在，ITO塑料衬底上制备WO3和NiO 电致变色薄膜，采用MPEO-LiClO4高分子聚合物作电解质，制备透射型全固态塑料电致变色器件，变色调制范围达到30%左右。 2. 混合氧化物电致变色器件 混合氧化物可以改善单一氧化物电致变色的性能, 引起人们的关注。TiO2具有适宜的离子输运的微观结构、高的力学性能和化学稳定性，它与WO3混合制作电致变色器件，加快了响应时间及延长了器件的寿命。 第7章 新型光电显示技术 7.2 场致发射显示技术 7.2.1 场致发射显示器件的构成及工作原理 1. 场致发射显示技术 场致发射显示（Field Emission Display，FED）与真空荧光显示（VFD）和CRT有许多相似之处，它们都以高能电子轰击荧光粉。与VFD 不同的是，它用冷阴极微尖阵列场发射代替了热阴极的电子源，用光刻的栅极代替了金属栅网，这种新型的自发光型平板显示器件实际是CRT的平板化，兼有CRT和固体平板显示器件的优点，不需要传统偏转系统，可平板化，无X射线，工作电压低，比TFT-LCD更节能，可靠性高。 第7章 新型光电显示技术 2. 场致发射显示器件的构成 场致发射显示器件，即场致发射阵列平板显示器，或称为真空微尖平板显示器（Mini Flat Panel，MFP），是一种新型的自发光平板显示器件，它实际上是一种很薄的CRT显示器，其单元结构是一个微型真空三极管（图7.2），包括一个作为阴极的金属发射尖锥，孔状的金属栅极以及有透明导电层形成的阳极，阳极表面涂有荧光粉。由于栅极和阳极间距离很小，但在栅极和阴极间加上不高的电压（小于100 V）时， 在阴极的尖端会产生很强的电场，当电场强度大于5×107 V/cm时，电子由于隧道效应从金属内部穿出进入真空中，并受阳极正电压加速，轰击荧光粉层实现发光显示。 第7章 新型光电显示技术 图7.1 微型真空三极管结构 第7章 新型光电显示技术 FED的制造过程与LCD很类似，采用的玻璃平板相同，薄膜沉积和光刻技术也很相似。制作阵列状的微尖锥结构时，采用两步光刻工艺，首先对微孔阵列光刻，这一步有很高的光刻精度（小于1.5 μm），可用紫外光步进曝光来实现，然后用蒸发和刻蚀制造微尖。用上述方法制造的阴极必须满足3点要求： （1）在整个表面上具有均匀的电子发射。 （2）提供充分的电流，以便在低电压下获得高亮度。 （3）在微尖和栅极之间没有短路。 第7章 新型光电显示技术 为了满足以上要求，采用了下面两项技术： （1）在导通的阴极和选通的微尖之间利用一个电阻层来控制电流，使每一选通的像素含有大量的微尖，可保证发射的均匀性。 （2）高发射密度（104微尖／mm2）和小尺寸（直径小于1.5 μm），使得在100 V激励电压下获得l mA/mm2的电流密度，从而实现高亮度。 第7章 新型光电显示技术 采用上述方法制造的一种15cm FED单色显示器的性能如下： 激励面积（mm2） 110×90 行列数 256×256 光点尺寸（mm2） 0.12 微尖密度（/mm2） 104 阳极-阴极空间（μm） 200 阴极-栅极电压（V） 80 阴极-阳极电压（V） 400 辉度（cd/m2） 150～300 对比度 100︰1 响应时间（μs） 2 寿命（h） 5000 平均功率耗散（屏）（W/cm2） 1 第7章 新型光电显示技术 2. FED工作原理 FED工作原理如图7.3所示，两块平板玻璃之间有200 μm的间隙，底板上有一个排气管可抽气，显示器件的阴极由交叉金属电极网组成，一层金属带连接阴极，另一层正交的金属带连接栅极，两层金属带之间由l μm厚的绝缘层分开，每一个像素由相交的金属带行列交叉点所选通，涂有荧光粉的屏对应于像素安放。每个像素有数千个微电子管，即使有一些发射尖锥失效也不会影响像素显示，这一特点非常有利于提高成品率。如果在这些微尖锥发射阵列上加上矩阵选址电路，就构成了FED。 第7章 新型光电显示技术 图7.3