Подписка на новости

Опрос

Нужны ли комментарии к статьям? Комментировали бы вы?

Реклама

 

2007 №7

Электролюминисцентные дисплеи фирмы Planar

Костина Ольга  
Данько Алексей  
Белецкий Виктор  

Встраиваемые дисплеи для экстремальных условий эксплуатации

Разработанная еще 30 лет назад технология электролюминесцентных дисплеев (EL) (рис. 1) остается актуальной и сегодня. Уникальные эксплуатационные качества и визуальные характеристики EL-дисплеев позволяют создавать решения, способные работать в тяжелых климатических условиях.

Дисплей EL 640.480-AG
Рис. 1. Дисплей EL 640.480-AG

За последние 20 лет качественные характеристики EL-дисплеев были значительно улучшены, увеличена яркость излучения люминесцентных пленок, а также контрастность изображения. Современная элементная база и технические решения, используемые в схемах управления, позволили увеличить долговечность дисплеев и значительно снизить энергопотребление. Применение современных материалов позволило уменьшить габариты дисплеев и повысить устойчивость к ударам и вибрации.

В дополнение к обычным монохромным, фирма Planar выпустила новый многоцветный QVGA EL-дисплей.

Возможности и преимущества EL-дисплеев:

  • работа при низких температурах без использования дополнительного обогрева;
  • широкий угол обзора — свыше 160°;
  • быстрый отклик дисплея — менее 1 мс;
  • компактный корпус и обрамление;
  • конструкция, снижающая уровень электромагнитного излучения;
  • надежная работа, долговечность (дисплеи проходят отбраковочные испытания);
  • совместимость с требованиями RoHS (параметр важен для любого производителя, чья продукция поставляется в Европу).

Области применения:

  • военная техника;
  • транспорт;
  • промышленность;
  • медицина;
  • государственная, общественная безопасность;
  • морские применения.

Технология тонкопленочных электролюминесцентных дисплеев Planar

EL-дисплей представляет собой твердотельную структуру, состоящую из пленки люминофора, сформированной между прозрачными слоями диэлектрика и матрицей электродов строк и столбцов (рис. 2).

Структура EL-дисплея
Рис. 2. Структура EL-дисплея

Такое решение позволяет получить плоский, компактный, надежный и устойчивый к внешним механическим воздействиям дисплей с малым временем отклика.

При подаче напряжения на определенные электроды столбцов и строк, в местах пересечения электродов (столбца и строки), формирующих пиксель изображения, происходит возбуждение люминофора и излучается свет с длиной волны 581,7 нм (рис. 3).

Спектр EL-дисплея (ZnS:Mn)
Рис. 3. Спектр EL-дисплея (ZnS:Mn)

При этом свечение люминофора твердотельной структуры EL-дисплеев очень стабильно. Срок службы дисплеев достигает 15 лет непрерывной эксплуатации. В начальный период эксплуатации происходит стабилизация яркости дисплея с последующим ее снижением на 20–25% (рис. 4).

Стабилизация яркости EL-дисплеев с течением времени
Рис. 4. Стабилизация яркости EL-дисплеев с течением времени

Яркость же VFD и CCFL с течением времени эксплуатации постоянно снижается (рис. 5).

Зависимость яркости свечения от времени работы
Рис. 5. Зависимость яркости свечения от времени работы

Следует также учесть, что представленные экспериментальные зависимости яркости дисплеев от длительности эксплуатации, получены при комнатной температуре (20–30 °С). При работе в условиях низких или высоких температур яркость флуоресцентных ламп с холодным катодом будет падать существенно быстрее.

По длительности эксплуатационного периода электролюминесцентные дисплеи также превосходят конкурирующие технологии (по материалам фирмы Planar). Особенно это существенно при низких и экстремально низких температурах (рис. 6). Высокие температуры сокращают срок службы как CCFL-ламп подсветки, так и электролюминесцентных дисплеев.

Долговечность в зависимости от температуры окружающей среды
Рис. 6. Долговечность в зависимости от температуры окружающей среды

EL-дисплеи Planar характеризуются широким углом обзора (более 160°), как в горизонтальном, так и в вертикальном направлении (рис. 7). При этом уровни яркости и контраста остаются неизменными при всех углах обзора. Широкий угол обзора EL-дисплеев наилучшим образом соответствует использованию их там, где чтение дисплея может происходить под острым углом, давая возможность пользователю не быть привязанным к точке наилучшего обзора.

Контраст изображения в зависимости от угла обзора для EL-дисплея и ЖК-дисплея с активной матрицей
Рис. 7. Контраст изображения в зависимости от угла обзора для EL-дисплея и ЖК-дисплея с активной матрицей

Время отклика EL-дисплеев не превышает одной миллисекунды и практически постоянно во всем диапазоне рабочих температур (рис. 8).

Время отклика дисплея в зависимости от температуры окружающей среды
Рис. 8. Время отклика дисплея в зависимости от температуры окружающей среды

Энергопотребление EL-дисплеев зависит от количества задействованных пикселей и уровня яркости (рис. 9).

Энергопотребление дисплея EL320.240.36-HB
Рис. 9. Энергопотребление дисплея EL320.240.36-HB

В модельном ряду EL-дисплеев Planar присутствуют дисплеи семейства ICEBrite. Дисплеи семейства ICEBrite характеризуются высокими уровнями яркости, четкостью изображения и устойчивостью к воздействию неблагоприятных факторов окружающей среды. Технология ICE позволяет исключить возникновение ореола и получить высокий уровень контрастности и четкости изображения без применения дорогостоящих фильтров.

На рис. 10 показано, как применение дополнительного фасеточного слоя-маски позволяет устранить влияние бокового рассеивания света пикселя (активной зоны люминофора).

Конструктивное отличие структур дисплеев
Рис. 10. Конструктивное отличие структур дисплеев: а) изготовленных обычным методом; б) с применением технологии ICE

В 2007 году фирма Planar начала производство цветных EL-дисплеев. Структуры монохромного и цветного EL-дисплеев схожи (рис. 11, 12). Дополнительные красные и зеленые элементы субпикселей сформированы на прозрачной подложке, расположенной над слоем люминофора и организованной на основе ALD (atomic layer deposition — метод послойного атомного осаждения) путем нанесения на покрывающую стеклянную панель органических фильтров.

Структура монохромного электролюминесцентного дисплея
Рис. 11. Структура монохромного электролюминесцентного дисплея
Структура многоцветного электролюминесцентного дисплея
Рис. 12. Структура многоцветного электролюминесцентного дисплея

Номенклатура EL-дисплеев фирмы Planar

Сегодня компания Planar предлагает одиннадцать семейств с диапазоном разрешений от 160×80 до 640×480. Общее количество моделей составляет 60 (таблица). Формата от 3

Скачать статью в формате PDF  Скачать статью Компоненты и технологии PDF

 


Сообщить об ошибке