电致发光显示器ELD

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1、电致发光显示器ELD定义：定义： 电致发光（电致发光（Electro luminescence, EL）是将电能直接转换）是将电能直接转换成光能的一种物理现象。成光能的一种物理现象。-是一种电控发光器件是一种电控发光器件,是某些物质受电子激发而发出光是某些物质受电子激发而发出光.-是一种冷光源，是一种冷光源，-是靠荧光粉在交变电场作用下的本征发光，但亮度低，是靠荧光粉在交变电场作用下的本征发光，但亮度低，寿命仅有寿命仅有5000小时小时EL按激发过程不同可分为两大类：按激发过程不同可分为两大类： 注入电致发光注入电致发光LED在半导体在半导体PN结加正偏压时产生结加正偏压时产生少数载流子注入，

2、与多数载流子复合发光少数载流子注入，与多数载流子复合发光 。 高场电致发光高场电致发光ELD将发光材料粉末与介质的混合将发光材料粉末与介质的混合体或单晶薄膜夹持于透明电极板之间，外施电压，由电场体或单晶薄膜夹持于透明电极板之间，外施电压，由电场直接激励电子与空穴复合而发光直接激励电子与空穴复合而发光.特点：特点：ELD是一种主动发光型、平板式、全固体的显示器件。可是一种主动发光型、平板式、全固体的显示器件。可作为面光源和图形显示。作为面光源和图形显示。发光的颜色：黄橙色、绿色、红色、蓝色等发光的颜色：黄橙色、绿色、红色、蓝色等,且蓝且蓝-绿色、绿色、绿色、黄色和黄绿色、黄色和黄-绿色绿色EL显

3、示器也已有样机显示器也已有样机。具有多功能如存储记忆功能、光图像存储、光消除、电读具有多功能如存储记忆功能、光图像存储、光消除、电读出等功能出等功能 与与LED相比，较为大型化、方便易看，平均每一个像素的相比，较为大型化、方便易看，平均每一个像素的成本低。成本低。但是，在彩色化、多像素、大面积显示时亮度、发光效率但是，在彩色化、多像素、大面积显示时亮度、发光效率则不够理想。则不够理想。与与CRT相比成本较高。相比成本较高。 EL显示器的亮度在显示器的亮度在85到到3400cd/m2(25到到1000ft)。 对比度很高，图像质量也很理想。至少一个模块有一个灰对比度很高，图像质量也很理想。至少一

4、个模块有一个灰度，能满足图像的要求。度，能满足图像的要求。 全色和视频是其未来可能的应用领域。全色和视频是其未来可能的应用领域。 可视范围较大（从通常的位置到可视范围较大（从通常的位置到70度），工作环境温度从度），工作环境温度从055。 虽然其需要的电压相当高，但其电流很小，有时也可使用虽然其需要的电压相当高，但其电流很小，有时也可使用电池。电池。 电致发光显示器价格贵，因此很少用于消费产品中。电致发光显示器价格贵，因此很少用于消费产品中。 其典型的阵列尺寸为其典型的阵列尺寸为256512、320240和和640200。发展简况发展简况 1920年德国学者古登和波尔发现的，在某些物质加电压后

5、会发光。年德国学者古登和波尔发现的，在某些物质加电压后会发光。1923年苏联的罗塞夫发现了年苏联的罗塞夫发现了SiC中偶然形成的中偶然形成的p-n结中的光发射。结中的光发射。1936年年 G. Destriau(德斯垂德斯垂)发现掺入荧光粉发现掺入荧光粉ZnS的蓖麻油一加上电的蓖麻油一加上电场就会发光。场就会发光。1947年美国学者年美国学者Mcmaster(麦克玛斯特麦克玛斯特)发明了导电玻璃，发明了导电玻璃，引起开引起开发了发了平面光源平面光源-交流交流ELD，但亮度不够高，但亮度不够高1955年美国的沃尔夫在年美国的沃尔夫在GaP上观测到上观测到-族半导体发出的可见光，族半导体发出的可见

6、光，1962年美国的潘可夫从年美国的潘可夫从GaAs中获得了红外光，中获得了红外光，1966年以日本广播电视中心为首的三菱电机、松下电器等相继年以日本广播电视中心为首的三菱电机、松下电器等相继研制成矩阵型电极结构的研制成矩阵型电极结构的ELD屏电视图像显示装置。屏电视图像显示装置。1968年英国年英国Vecht等人最早开发了等人最早开发了DC分散型分散型ELD显示器件。显示器件。20世纪世纪60年代末松下公司开发了电视图像用年代末松下公司开发了电视图像用224224显示屏。显示屏。1968年美国贝尔年美国贝尔(Ball)所研制出薄膜型所研制出薄膜型ELD显示器件，称为显示器件，称为“LUMOC

7、EN”即分子中心发光的即分子中心发光的ELD。以。以ZnS为母体、发光为母体、发光中心是稀土卤素化合物分子中心是稀土卤素化合物分子(TbF3)，发光亮度比分散型，发光亮度比分散型ELD高高20世纪世纪70年代后，由于薄膜晶体管（年代后，由于薄膜晶体管（TFT）技术的发展，）技术的发展，EL在寿命、在寿命、效率、亮度、存储上的缺点得到了部分克服，成为大型显示技术三大效率、亮度、存储上的缺点得到了部分克服，成为大型显示技术三大最有前途的发展方向之一。最有前途的发展方向之一。1974年年S1D74国际会议上日本夏普国际会议上日本夏普TInoguchi等人发表了三等人发表了三层结构薄膜型层结构薄膜型E

8、LD，高亮度、高可靠性、长寿命。夏普接着又，高亮度、高可靠性、长寿命。夏普接着又开发了具有开发了具有1000V高耐压高耐压MOS晶体管和晶体管和MOSIC，三层结构的，三层结构的ELD具备了存储功能、光写入和光消除等多种功能。在具备了存储功能、光写入和光消除等多种功能。在SID74国际会议上，希望薄膜型国际会议上，希望薄膜型ELD能成为矩阵的大型信息显示屏。能成为矩阵的大型信息显示屏。1978年法国年法国MAbdalla等人开发了直流驱动薄膜型等人开发了直流驱动薄膜型ELD。1980年荷兰学者年荷兰学者Tuowosuntola用原子层外延技术制作发光层，用原子层外延技术制作发光层，使器件的特性

9、得到了显著改善。接着，东京工业大学为实现低压使器件的特性得到了显著改善。接着，东京工业大学为实现低压驱动采用了驱动采用了MIS结构，大幅度地改善了驱动电压，用分子束外延技结构，大幅度地改善了驱动电压，用分子束外延技术在术在GaAs基板上基板上ZnSe发光层，实现了低压驱动显示屏。大阪大发光层，实现了低压驱动显示屏。大阪大学采用多层重叠制作薄膜型学采用多层重叠制作薄膜型ELD，用控制电压法使之发出红、黄、，用控制电压法使之发出红、黄、绿、蓝各色光。绿、蓝各色光。在在SID92国际会议上报道了单色直流型国际会议上报道了单色直流型DC-ELD和交流型和交流型AC-ELD显示屏。显示屏。 薄膜型薄膜型

10、ACELD比比DC-ELD具有更大的显示容量和高亮度、长寿具有更大的显示容量和高亮度、长寿命。命。 在在DC-ELD的显示容量达的显示容量达640480个像素。薄膜型个像素。薄膜型AC-ELD的的高达高达1024864个像素，显示尺寸为对角线个像素，显示尺寸为对角线45.7cm。松下已报道了对角线松下已报道了对角线25.4cm，有，有1024768个像素加黑色衬底的薄膜型个像素加黑色衬底的薄膜型显示屏。在显示屏。在10001x的环境照度下，对比度为的环境照度下，对比度为100：1，最大功耗，最大功耗40W，采，采用能量复得电路，使对角线用能量复得电路，使对角线25.4cm，640480个像素的

11、显示屏最大功耗个像素的显示屏最大功耗降低到降低到15W。荷兰荷兰Lohia公司和日本夏普公司在公司和日本夏普公司在2.5cm2.5cm的显示屏上做出分辨力的显示屏上做出分辨力为为20线线/mm的薄膜型的薄膜型AC-ELD。美国美国cherry公司通过对公司通过对ZnS：Mn荧光粉进行滤色得到红、绿和蓝三基色荧光粉进行滤色得到红、绿和蓝三基色光。获得了多色显示。研制出光。获得了多色显示。研制出640200个像素、对角线个像素、对角线23cm的多色的多色DC-ELD屏。屏。Planar公司采用滤色片对黄色滤色时得到红、绿、黄三色光，用光吸收公司采用滤色片对黄色滤色时得到红、绿、黄三色光，用光吸收型