La pantalla de emisión de campo (FED, por sus siglas en inglés) es una tecnología de pantalla plana que utiliza fuentes de emisión de electrones de área amplia para proyectar electrones contra fósforos coloreados, generando así una imagen a color. En esencia, un FED es una matriz de tubos de rayos catódicos (CRT) miniaturizados, donde cada tubo produce un subpíxel, agrupados de tres en tres para formar píxeles RGB (rojo, verde y azul).
Funcionamiento de la Tecnología FED
A diferencia de un CRT convencional, que utiliza un solo cañón de electrones impulsado por alto voltaje, la pantalla FED contiene una rejilla de cañones de electrones nanoscópicos. El dispositivo consiste en dos láminas de vidrio separadas por intervalos regulares, una de contiene los emisores, espaciadores y la rejilla, y la otra contiene los fósforos.
Proceso de Construcción
La pantalla se construye depositando rayas metálicas sobre una placa de vidrio para formar líneas de cátodo. Mediante fotolitografía, se colocan filas de puertas de conmutación en ángulo recto a las líneas de cátodo, creando una rejilla direccionable. En la intersección de cada fila y columna, se depositan pequeños parches de hasta 4,500 emisores, generalmente utilizando métodos derivados de impresoras de inyección de tinta.
Mecanismo de Emisión y Control
Se crea un campo de gradiente de alto voltaje entre los emisores y una malla metálica suspendida sobre ellos, que extrae los electrones de las puntas de los emisores. Debido a que este proceso es altamente no lineal, pequeños cambios de voltaje provocan que el número de electrones emitidos se sature rápidamente. Esto permite evitar esquemas de direccionamiento de matriz activa y el entorno permite que el subpíxel brille naturalmente una vez que se activa.
El voltaje de la rejilla dirige el flujo de electrones hacia el área abierta entre los emisores y la pantalla frontal, donde un segundo voltaje de aceleración los impulsa hacia los fósforos, dándoles la energía necesaria para iluminarlos.
Variantes y Desarrollo
Existen variantes como los CNT-FED, que utilizan nanotubos de carbono dopados con nitrogeno y/o boro como emisores. Samsung trabajó en el desarrollo de este tipo de pantallas, aunque no lanzó productos comerciales a gran escala.
Desventajas y Desafíos
- Sensibilidad de los Emisores: La eficiencia de los emisores depende de radioy pequeños en sus puntas, the cual los hace susceptibles a daños por impacto iónico causado por el alto voltaje interactuando con moléculas de gas residuales.
- Necesidad de Vacío: El sistema requiere niveles de vacío extremadamente altos para operar, lo que obliga a que el tubo de la pantalla sea sellado y mecánicamente robusto.
- Producción Comercial: A pesar del esfuerzo de Sony en la década de 2000, la tecnología fue superada por la dominancia de las pantallas LCD.