EL顯示器：歷史和最新發(fā)展

關(guān)鍵詞： 顯示器

薄膜型電致發(fā)光顯示器（Thin-film Electroluminescent Display）開(kāi)發(fā)于20世紀(jì)80年代初，它最初是作為單色無(wú)源LCD顯示器的高性能替代物而開(kāi)發(fā)的。EL開(kāi)發(fā)成功后，由四家公司商業(yè)化：美國(guó)平達(dá)系統(tǒng)公司(Planar Systems, Inc.)，芬蘭Finlux公司，日本夏普電子公司，以及日本電裝公司。該技術(shù)的最初應(yīng)用廣泛且多樣，人們很快發(fā)現(xiàn)它在便攜式醫(yī)療設(shè)備、工業(yè)控制、車載設(shè)備、以及軍事應(yīng)用領(lǐng)域具有顯著的優(yōu)點(diǎn)。對(duì)于采用EL技術(shù)生產(chǎn)的顯示器，其屏幕對(duì)角線尺寸小至數(shù)英寸，大至18英寸，涵蓋范圍包括單色顯示器、灰度顯示器、以及多色顯示器。

EL技術(shù)具有很多獨(dú)特的性能，這使得它成為眾多應(yīng)用的良好選擇。在這類應(yīng)用中，要求顯示器能夠耐受極端的環(huán)境條件。即使面臨投資數(shù)十億美元的其他顯示技術(shù)，EL顯示器的獨(dú)特特性仍然保證了其長(zhǎng)期的市場(chǎng)生命力。對(duì)于尋求極高顯示性能的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)人員，EL顯示器依然是最佳的選擇。

小型單色EL顯示器

EL是一項(xiàng)自發(fā)光技術(shù)，它能自行發(fā)光，而不是對(duì)來(lái)自其他光源的光進(jìn)行控制，其顯原理的基礎(chǔ)是光刻蝕法。從本質(zhì)上講，其像素具有完美的邊緣銳度，從而能夠表現(xiàn)精細(xì)的清晰圖像，稱為“一目了然的可讀性”。在需要對(duì)顯示的關(guān)鍵信息做出快速響應(yīng)的醫(yī)療、交通和其他應(yīng)用領(lǐng)域，這類可讀性十分重要。

電致發(fā)光顯示器采用了極黑的、非反射的電極結(jié)構(gòu)，即使在強(qiáng)環(huán)境光條件下，以相對(duì)較低的功率，仍能保持高的對(duì)比度。對(duì)于在夜間工作需要降低亮度的應(yīng)用，通過(guò)數(shù)字控制和模擬電壓控制技術(shù)，使EL顯示器具備很大的亮度調(diào)整范圍，以降低亮度和功耗。

Planar QVGA多色電致發(fā)光顯示器

電致發(fā)光顯示器具有無(wú)與倫比的視角，無(wú)論是在水平方向還是垂直方向，均超過(guò)160度，而且顯示圖像對(duì)比度保持不變。得益于顯示結(jié)構(gòu)具有固態(tài)特征以及無(wú)機(jī)磷的長(zhǎng)壽命，在其漫長(zhǎng)的使用壽命內(nèi)，能夠保持一致的視覺(jué)性能。很多EL顯示器在使用了10多年以后，仍能繼續(xù)正常使用。
得益于EL顯示器的固態(tài)結(jié)構(gòu)特征，其工作溫度可以達(dá)到驚人的-50攝氏度到+85攝氏度。不同于其他類型的顯示技術(shù)，無(wú)需預(yù)熱也無(wú)需昂貴的大功率加熱器，EL顯示器在–50攝氏度下依然如常溫狀態(tài)下一樣正常工作而沒(méi)有任何的性能損失，達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)亮度，保持快速的響應(yīng)時(shí)間。

多色薄膜型電致發(fā)光顯示器的結(jié)構(gòu)

從結(jié)構(gòu)上看，EL顯示器采用了極其牢靠的設(shè)計(jì)。在安裝恰當(dāng)?shù)臈l件下，EL顯示器能夠耐受極高的振動(dòng)負(fù)載，能夠抵抗苛刻應(yīng)用環(huán)境下的劇烈震動(dòng)。典型規(guī)格是它能耐受超過(guò)100 Gs的振動(dòng)。顯示屏和控制電路具有密封的固態(tài)特征，這使得它具有極高的可靠性，平均無(wú)故障時(shí)間(MTBF)超過(guò)50000小時(shí)。與當(dāng)前其他的顯示技術(shù)相比，由于具有極高的可靠性，無(wú)需更換燈管，屏幕表面沒(méi)有偏光膜而不會(huì)被刮傷，EL顯示器的實(shí)際使用成本更低。

通常EL顯示器提供了數(shù)字串行視頻數(shù)據(jù)接口，兼容目前市場(chǎng)上絕大部分的無(wú)源LCD控制器和嵌入式視頻控制器。而且很多新型號(hào)的EL顯示器采用了AMLCD接口，從而使得開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)更加容易。目前市場(chǎng)上的大多數(shù)EL顯示器均支持3 V和5 V邏輯電平。顯示器還采用了特殊的設(shè)計(jì)，在滿足當(dāng)前各個(gè)EMI標(biāo)準(zhǔn)要求的前提下，能夠?qū)?duì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的影響降至最低。大多數(shù)新型號(hào)的EL顯示器也都符合歐盟RoHS指令的要求。輸入電壓通常為12 VDC，對(duì)于電池驅(qū)動(dòng)的便攜式應(yīng)用和車載應(yīng)用，某些型號(hào)EL顯示器還支持很寬的輸入電壓范圍。

只有EL顯示技術(shù)能夠提供透明顯示，或切割為曲線形狀。

通常EL顯示器是單色的，對(duì)角線尺寸從3.5英寸到10.4英寸，分辨率從160 x 80 (H x V)到VGA。EL顯示器通常采用磷產(chǎn)生的琥珀色。美國(guó)平達(dá)系統(tǒng)公司能夠提供超過(guò)16種不同顯示系列， 75款以上各種型號(hào)，具有不同的溫度范圍、界面和信號(hào)連接器的EL顯示器。

美國(guó)平達(dá)系統(tǒng)公司多年前就已經(jīng)提供VGA格式的多色顯示器。目前，公司開(kāi)發(fā)了QVGA格式的多色EL顯示器。該產(chǎn)品采用了單色顯示器中使用的傳統(tǒng)琥珀磷，同時(shí)增加了紅色和綠色過(guò)濾器。由此它不僅具有和單色EL相同的優(yōu)秀顯示特性，而且能夠產(chǎn)生顏色的變化，從而可以突出顯示信息。對(duì)于某些特定的應(yīng)用場(chǎng)合，該解決方案不僅能夠保持傳統(tǒng)EL的優(yōu)良特性，而且可以用顏色突出顯示關(guān)鍵的信息。

借助于獨(dú)特的EL顯示技術(shù)，美國(guó)平達(dá)系統(tǒng)公司生產(chǎn)出了透明的EL顯示器。由于薄膜非常的薄，典型的后部鋁電極被另一種透明的銦-錫-氧（ITO）取代，從而使得整個(gè)顯示結(jié)構(gòu)具有透明的效果。

由于不存在液體，EL顯示器可以被制成任意的形狀，甚至包括曲面。而且也可以在顯示器上直接鉆孔，或與設(shè)備的其他部分合成一體。一項(xiàng)應(yīng)用方式是在機(jī)械測(cè)量設(shè)備上安裝透明的EL顯示器，使得測(cè)量時(shí)可以透過(guò)顯示器直接看到被測(cè)物體。透明顯示器具有與所有EL顯示器相同的顯示性能和牢靠特性，它使得獨(dú)特的顯示器形狀成為可能，并能為設(shè)計(jì)人員提供獨(dú)特的設(shè)計(jì)選擇。使用可靠的顯示技術(shù)并結(jié)合該特性，應(yīng)用于高端電器和其他消費(fèi)類產(chǎn)品，透明EL顯示器可以給消費(fèi)者以與眾不同的外觀感覺(jué)。

長(zhǎng)期的使用實(shí)例表明EL是一種結(jié)實(shí)耐用和可靠的顯示技術(shù)，盡管如此，EL顯示器仍在不斷的創(chuàng)新過(guò)程中。隨著美國(guó)平達(dá)系統(tǒng)公司等在EL事業(yè)上的不斷投入，設(shè)備開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)人員能夠在EL顯示器上不斷發(fā)現(xiàn)AMILCD和無(wú)源LCD模塊所無(wú)法具備的眾多優(yōu)點(diǎn)。