EL显示器的历史和未来发展前景

 

　　EL是 "Electro Luminescent"（电激发光）简称，它是一种转换电能为光能的技术，结合多种物质来产生光源，因其在运转的过程中不会发热，所以一般俗称"冷光". 冷光片的工作原理：通过加在两极的交流电压产生交流电场，被电场激发的电子撞击荧光物质（zns），引起电子能级的跳跃，变化、复合而发射出高效率冷光的一种物理观象，即电激发光现象。

　　目前平面显示器的技术有三种，即液晶式（Liquid Crystal Display;LCD）、电浆式（Plasma Display Panel;PDP）与电激发光式（Electron luminescent Display;ELD），液晶式由于成本低，耗电量小，已经大量使用于手提形计算机，不过，液晶式仍有许多缺点存在，像是视角不良、速度慢、结构复杂、无法大型化与生产成本高等，而电激发光式显示器所具有的视角度、发光却不发热、软屏可挠与轻薄短小等特性，使EL平面显示器在未来有极大发展潜力。电激发光（Electron luminescence;EL），即将电能转换成光能的一种物理现象。EL在1936年首度被德国科学家Destria博士发现，发光现象是由一根硫化锌（ZnS）棒浸在水银电极中产生，但是当时没有透明电极的发现，所以直到1951年透明电极的发现，才间接促进EL作为平面光源之设计，不过由于EL的发光强度与寿命的问题，EL仍无法实际应用。1974年Inoguchi发表具有双绝缘层的薄膜EL结构，解决发光强度与及寿命的问题，才开始成为研究的新领域。

　　薄膜型电致发光显示器（Thin-film Electroluminescent Display）开发于20世纪80年代初，它初是作为单色无源LCD显示器的高性能替代物而开发的。EL开发成功后，由四家公司商业化：美国平达系统公司（Planar Systems, Inc.），芬兰Finlux公司，日本夏普电子公司，以及日本电装公司。该技术的初应用广泛且多样，人们很快发现它在便携式医疗设备、工业控制、车载设备、以及军事应用领域具有显着的优点。对于采用EL技术生产的显示器，其屏幕对角线尺寸小至数英寸，大至18英寸，涵盖范围包括单色显示器、灰度显示器、以及多色显示器。

 

 

　　EL技术具有很多独特的性能，这使得它成为众多应用的良好选择。在这类应用中，要求显示器能够耐受极端的环境条件。即使面临投资数十亿美元的其他显示技术，EL显示器的独特特性仍然保证了其长期的市场生命力。对于寻求极高显示性能的设计开发人员，EL显示器依然是的选择。

 

小型单色EL显示器

 

　　EL是一项自发光技术，它能自行发光，而不是对来自其他光源的光进行控制，其显示 原理的基础是光刻蚀法。从本质上讲，其像素具有完美的边缘锐度，从而能够表现精细的清晰图像，称为“一目了然的可读性”。在需要对显示的关键信息做出快速响应的医疗、交通和其他应用领域，这类可读性十分重要。

　　电致发光显示器采用了极黑的、非反射的电极结构，即使在强环境光条件下，以相对较低的功率，仍能保持高的对比度。对于在夜间工作需要降低亮度的应用，通过数字控制和模拟电压控制技术，使EL显示器具备很大的亮度调整范围，以降低亮度和功耗。

　　Planar QVGA多色电致发光显示器

 

　　电致发光显示器具有无与伦比的视角，无论是在水平方向还是垂直方向，均超过160度，而且显示图像对比度保持不变。得益于显示结构具有固态特征以及无机磷的长寿命，在其漫长的使用寿命内，能够保持一致的视觉性能。很多EL显示器在使用了10多年以后，仍能继续正常使用。

　　得益于EL显示器的固态结构特征，其工作温度可以达到惊人的-50摄氏度到+85摄氏度。不同于其他类型的显示技术，无需预热也无需昂贵的大功率加热器，EL显示器在–50摄氏度下依然如常温状态下一样正常工作而没有任何的性能损失，达到标准亮度，保持快速的响应时间。 

 

　　多色薄膜型电致发光显示器的结构

 

　　从结构上看，EL显示器采用了极其牢靠的设计。在安装恰当的条件下，EL显示器能够耐受极高的振动负载，能够抵抗苛刻应用环境下的剧烈震动。典型规格是它能耐受超过100 Gs的振动。显示屏和控制电路具有密封的固态特征，这使得它具有极高的可靠性，平均无故障时间(MTBF)超过50000小时。与当前其他的显示技术相比，由于具有极高的可靠性，无需更换灯管，屏幕表面没有偏光膜而不会被刮伤，EL显示器的实际使用成本更低。

　　通常EL显示器提供了数字串行视频数据接口，兼容目前市场上绝大部分的无源LCD控制器和嵌入式视频控制器。而且很多新型号的EL显示器采用了AMLCD接口，从而使得开发设计更加容易。目前市场上的大多数EL显示器均支持3 V和5 V逻辑电平。显示器还采用了特殊的设计，在满足当前各个EMI标准要求的前提下，能够将对系统设计的影响降至。大多数新型号的EL显示器也都符合欧盟RoHS指令的要求。输入电压通常为12 VDC，对于电池驱动的便携式应用和车载应用，某些型号EL显示器还支持很宽的输入电压范围。 

 

 

　　只有EL显示技术能够提供透明显示，或切割为曲线形状。

　　通常EL显示器是单色的，对角线尺寸从3.5英寸到10.4英寸，分辨率从160 x 80 (H x V)到VGA。EL显示器通常采用磷产生的琥珀色。美国平达系统公司能够提供超过16种不同显示系列， 75款以上各种型号，具有不同的温度范围、界面和信号连接器的EL显示器。

 

 

　　借助于独特的EL显示技术，美国平达系统公司生产出了透明的EL显示器。由于薄膜非常的薄，典型的后部铝电极被另一种透明的铟-锡-氧（ITO）取代，从而使得整个显示结构具有透明的效果。

　　由于不存在液体，EL显示器可以被制成任意的形状，甚至包括曲面。而且也可以在显示器上直接钻孔，或与设备的其他部分合成一体。一项应用方式是在机械丈量设备上安装透明的EL显示器，使得丈量时可以透过显示器直接看到被测物体。透明显示用具有与所有EL显示器相同的显示性能和牢靠特性，它使得独特的显示器外形成为可能，并能为设计职员提供独特的设计选择。使用可靠的显示技术并结合该特性，应用于高端电器和其他消费类产品，透明EL显示器可以给消费者以与众不同的外观感觉。

　　长期的使用实例表明EL是一种结实耐用和可靠的显示技术，尽管如此，EL显示器仍在不断的创新过程中。随着美国平达系统公司等在EL事业上的不断投进，设备开发设计职员能够在EL显示器上不断发现AMILCD和无源LCD模块所无法具备的众多优点。