奈米碳管場發射顯示器
隨著奈米科技的發展，顯示器的未來將有一番全新的局面，誰能在這世代交替的時代沖出重圍，成為新一代的寵兒，相當受到矚目。極具競爭力的平面顯示器技術一八九七年發明的映像管，在二次世界大戰時，已廣泛使用在軍事的電子裝置和雷達系統上。由於映像管具有畫質優良和價格低廉的特點，長久以來一直被采用為電視和電腦的顯示器，且維持其不可替代的地位。然而，自一九九○年代後，由於制造技術大幅提升，造就了新世代顯示器的崛起，例如液晶顯示器（liquidcrystal display，LCD）、電漿顯示器（plasma displaypanel， PDP）、有機電激發光顯示器（organicelectroluminescencedisplay，OELD）、場發射顯示器（fieldemissiondisplayFED）等，這使得傳統映像管顯示器受到相當大的挑戰。目前在市面上較為廣泛流通的液晶顯示器和電漿顯示器，均受到一般大眾的喜愛，但價格上卻普遍偏高，所以暫時還未能動搖映像管顯示器在一般家庭里的地位。根據報導指出，一般人每天會看數十種以上具有顯示器的3C產品，包括電腦螢幕、電子鬧鐘、電子表、數位相機、手機、電視或個人數位助理（personal digitalassistant，PDA）等，可見顯示器技術應用在現代日常生活產品中的重要性。
場發射顯示器技術
新世代顯示器相較於傳統映像管顯示器有個很重要的特色，就是它們是平面顯示器（flat panel display，FPD），重量輕、體積小是它們的優點。傳統的映像管顯示器雖有高亮度及大視角等優點，但其厚重的本體非常不便於任意移動，而目前液晶顯示器雖然是市場的主流，但其視角、亮度、功率消耗的特性還需進一步改善。平面顯示器中結合了映像管顯示器與液晶顯示器優點的當屬場發射顯示器。場發射顯示器的技術自法國LETI 組織在第四屆國際真空電子會議發表以來，受到全球顯示器業界的矚目。場發射顯示器的工作原理類似傳統陰極映像管，都是在真空中發射電子撞擊涂布在面板上的螢光體而發光。然而，在構造上，陰極映像管是由單一電子槍發射電子束，透過偏向板進而控制電子束的方向。場發射顯示器則是由數十萬個尖端所構成的電子發射子，利用尖端放電原理而工作，不須使用偏向板的設計。在工作電壓方面，陰極映像管顯示器所需電壓約在15～30千伏特左右，場發射顯示器的陰極工作電壓則小於一千伏特。因為場發射顯示器結合了映像管顯示器與液晶顯示器的優點，而成為未來極具競爭力的顯示器技術之一。
場發射原理
場發射量子理論：在未外加電場的情形下，金屬內的電子必須具備足夠的能量，才有機會越過位能障到達真空側，但是當我們外加一電場時，會造成能帶彎曲，電子不需要很大的能量便可穿透位能障而到達真空側。當電場越大，電子所需穿透的位能障也會相對變小，而所得到的電流則會增強，這就是場發射顯示器的電子穿透基本原理。簡單來說，場發射就是導體中的電子在高電場作用下，從導體穿透表面能障至真空中的放射過程，一九二八年R.H.Fowler 和L. W.Nordheim 根據量子力學的理論推導出了場發射電流與外加電壓的關系。由於電場的強弱直接影響場發射的電流大小，因此想要獲得足夠電流的話，就要增加金屬與真空接面之間的電場，如此一來勢必要增加元件的操作電壓，這與我們當初所希望的低壓操作背道而馳。為了解決此一問題，根據電磁理論得知，若一物體呈尖端狀，則在尖端處會有較多電荷累積，亦即尖端處有較高的電場，所以把場發射顯示器的電子發射子設計成尖端結構，這樣一來我們便可在不須外加高電壓的情形下獲得較強的電場。利用發射子所放射的電子撞擊涂布在面板上的螢光體而發光，這就是場發射顯示器的發光原理。