Billigare och bättre fältemissionsskärmar

Ett nytt elektronemitterande material bäddar för fältemissionsskärmar som är både billiga i drift och att tillverka. Det hävdar ett brittiskt forskarföretag.

Nystartade Printable Field Emitters, PFE, som har sin bas på Rutherford Appletonlaboratoriet i England, har utvecklat teknik för tillverkning av stora platta fältemissionsskärmar av samma höga kvalitet som skärmar baserade på katodstrålerör.

Enligt företaget innebär deras patenterade elektronemitterande material att skärmarna blir billigare att tillverka och energisnålare än andra fältemissionsskärmar. Företaget hoppas ha demonstrationsexemplar av skärmarna klara i slutet av året.

PFEs teknik är baserad på fältemission över ett brett område, vilket innebär att endast låga elektriska fält krävs för att emittera elektroner. Det innebär i sin tur att det elektronemitterande materialet inte behöver formas till vassa spetsar som i konventionella fältemissionsskärmar. Dessa kan visserligen tillverkas med hjälp av standardprocesser för halvledartillverkning, men tillverkningskostnaderna är höga och utbytet är än så länge dåligt.

Bred fältemission har däremot hittills krävt dyra deponeringsprocesser för tunna filmer av diamant eller diamantliknande kol. PFE har dock funnit ett alternativ och har beviljats ett brittisk patent för en

ny typ av material som kan sprutas direkt på en katodledare. Tekniken är enligt företaget kompatibel med nuvarande tillverkningsprocesser för plasmaskärmar, vilket innebär att fältemissionsskärmar baserade på PFEs teknik kan göras i redan existerande produktionslinjer.

Säkrat finansiering

I processen deponeras ett metallkatodlager på ett substrat och ett emissionslager sprutas ovanpå. Ytterligare ett katodlager deponeras sedan kemiskt följt av ett isolerande lager. Litografi utnyttjas sedan för att skapa fältemissionshålen, som kan ha en diameter på mellan 4 och 10 μm jämfört med cirka 1 μm för spetsbaserad teknik. Detta minskar också tillverkningskostnaden.

PFE, som redan har säkrat en investering på två miljoner pund från riskkapitalföretaget 3i, planerar att utveckla tillverkningstekniken och licensiera ut processen. För tillfället koncentrerar företaget sina ansträngningar på det elektronemitterande materialet samtidigt som man försöker förbättra processens reproducerbarhet. Dessutom vill man lägga de emitterande punkterna närmare varandra. Målet är att de ska ligga så tätt intill varandra att det inte är möjligt att avgöra var en slutar och en annan börjar. Detta motsvarar cirka 100 000 elektronemitterande punkter per kvadratcentimeter.

Gittan Cedervall