Использование углеродных нанотрубок в fed – дисплеях
Еще одной многообещающей технологией для создания плоских экранов является CNT-FED, которая использует углеродные нанотрубки CNT (Carbon NanoTubes). Еще в конце 90-х годов в качестве катодов в FED-панелях начали применять пучки углеродных нанотрубок, выращиваемых на подложке. Первым делом на стеклянную подложку наносится графитовый порошок, зерна которого имеют размеры 3 - 5 нм, а затем панель обрабатывается при определенных температуре и давлении. В течение нескольких минут зерна образуют волокна до 10 - 30 нм в сечении и до 100 нм в высоту, способные испускать в вакуум электроны под воздействием разности напряжений на катоде и аноде. Отрицательно заряженный катод составляет решетку и излучает электроны через нанотрубки, которые как бы фокусируют их энергию (рис.31).
Новая технология будет применяться при производстве плоскопанельных дисплеев и, по мнению ее разработчиков, позволит значительно улучшить их характеристики. Дело в том, что углеродные нанотрубки имеют ряд исключительных свойств: электропроводность, соизмеримую с электропроводностью меди или кремния; лучшую среди всех известных материалов теплопроводность; прочность, почти в сто раз превосходящую сталь. К тому же для производства плоских экранов технология CNT-FED обладает всеми преимуществами: не требует задней подсветки, имеет малое время отклика, широкий угол обзора и высококачественную цветопередачу. При этом у дисплеев на базе CNT-FED значительно больше время жизни.
К настоящему моменту уже созданы и опробованы прототипы тонких плоских дисплеев, работающих на матрице из нанотрубок. Под действием напряжения, прикладываемого к одному из концов нанотрубки, с другого конца начинают испускаться электроны, которые попадают на фосфоресцирующий экран и вызывают свечение пиксела. Получающееся при этом зерно изображения может быть фантастически малым - порядка микрона.
Действительно, результаты лабораторных исследований панелей FED с нанотрубками оказались вполне стабильными (срок их службы достигает 20 тыс. ч) и настолько выгодными в производстве, что стоимость дисплеев с 30-дюймовым экраном обещала стать на 30% ниже стоимости самого дешевого ЖК-монитора такой же диагонали. Собственные программы по разработке панелей на базе CNT-FED ведут сейчас многие передоваые фирмы [28].
красный
зеленый синий
Рис. 31. Блок-схема одного пикселя дисплея на базе CNT-FED
Выбор марки люминофора и описание вспомогательных деталей
В этом разделе конструктор выбирает и обосновывает выбор люминофора, приводит его основные характеристики. На базе энергетической диаграммы материала люминофора описывает физические процессы, приводящие к люминесценции, поясняет факторы, обеспечивающие определенный цвет свечения. Здесь также дается обоснование необходимости алюминиевого покрытия на люминесцентном экране. Для кинескопа цветного телевидения конструктор кратко описывает конструкцию теневой маски и методику нанесения люминофора, обеспечивающего цветное изображение.
В качестве вспомогательных деталей конструктор может выбрать и описать назначение, конструкцию, материал и приблизительные размеры вспомогательных деталей: газопоглотителя, держателей, разделительных экранов, выводов и т.п.