Электролюминисцентные дисплеи фирмы Planar

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.

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).

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).

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).

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

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.

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.

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

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

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).

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.

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