电子显示器件，即是人们常说的人机界面，它能将来自各种电子装置的信息，通过人的视觉传递给人；而且通过它能与人交换信息，进行人机对话，具有电子工具的功能。因此，电子显示器件是连接人与机器的纽带，是人机间传递、交换信息的桥梁。在当今的信息社会中，无论产业领域还是民用领域，电子显示器件的作用越来越重要，且在广泛使用、日益普及的同时，仍在日新月异地发展着。为充分满足突飞猛进发展中的信息社会的多样化需求，高性能、新形式的电子显示器件不断地被开发出来，可以说是层出不穷。下面让我们比较具体地看看电子显示器件。
依电子显示器件功能来定义，它是指能将各种电子装置输出的电情报信息，变换为人的视觉可辨知的光情报信息的器件。而且这些器件一般具有将变换的光情报信以二维空间图形化输出的功能。也就是说，能将光信息变换为数字、文字、图形、画面等图形化的形式并显示出来。电子显示器件可分主动发光型和非主动发光型两大类，前者利用光信息发光，直接进行显示；后者本身并不发光，而是通过反射、散射、干涉等现象，对其它光源所发出的光进行控制，即通过光变换进行显示。一般又称主动发光型显示为能动型或发光型显示，而称非主动发光型显示为被动型或受光型显示。
历史最悠久的当属布劳恩管(CRT)显示器，到目前为止，它在显示质量、经济性、市场占有率等方面依然保持第一位。从市场销售看，属第二位的为LCD，以下按VFD、PDP、LED、ELD这样的顺序排列。而且LCD以下全部电子显示器件的合计市场占有率大约为50％强，这就表明，即使目前，综合看来，CRT仍不失为最杰出的电子显示器件。
但从另一方面看，在1970年前后，随着IC及LSI半导体技术的迅猛发展，各种电子元器件纷纷实现了固体化及低电压、低功耗等。与此相伴，各种电子设备也向小型、轻量化方向发展。随着以计算机为轴心的各种各样信息处理装置的诞生，为适应这种新形势，人们对全新的电子显示器件——薄型、轻量、低驱动电压、低功耗的平面显示板型的电子显示器件的社会需求急剧增加。为满足这种巨大的社会需求，目前对各种各样平面显示板型的电子显示器件的研究、开发、改良工作正在积极进行之中。其实用法也在踏踏实实地逐步进展之中。
2．沿革与变迁
几种平面显示板型电子显示器件的技术萌芽可以追溯到19世纪末期。1888年Reinitzer，发现的液晶、1897年Braun发明的布劳恩管(CRT)、1923年lossew发现的SiC单晶的电荷注入型发光现象、1936年Destriau发现的ZnS荧光体中电致发光(EL)现象等，均可以算是这个领域中最初的发现。
但是，除1930年前后开始的电视广播中CRT显示器达到实用化之外，大部分的电子显示器件呈现实用化的形式是出现在此后的50~60年，在20世纪60年代之后才慢慢提到日程上。从现代科学技术的发展速度讲，可算经历了漫长的发展历程。
(1)液晶显不器LCD和电化学显示器ECD
LCD和ECD均属于非主动发光型电子显示器，二者诞生的时间也不相上下，前者以1968年HeiImeier等发表DSM型和GH型的LCD方式以及1971年Schadt等发表TN型LCD方式为标志，后者以1969年Deb发表氧化钨系全固体ECD及1973年Schoot等发表氧化还原系液体ECD为标志。但是，从实用的观点看，两种电子显示器却存在很大差别。LCD已于1980年前后达到实质的实用化阶段，特别是1980年Dundee大学试制的a-SiTFT驱动ICE)和1982年Scheffer等人开发的STNLCD，为LCD的进一步推广普及创造了极好的条件。最近，作为数字、文字、图形、电视画面显示等应用，已渗透到生产和消费的所有领域。除CRT之外，其市场实绩已稳居整个电子显示器的第一位。相比之下，ECD尚停留在开始商品化的试验性阶段。
(2)等离子体显示板PDP和电致发光显示器ELD
PDP和ELD均属于主动发光型平面显示板式电子显示器。PDP的原型可追溯到1956年开发的冷阴极放电显示管(nixie管，数码管)；而作为平面显示板式显示器的实质性开发，是以1966年Illinois大学存储型AC驱动PDP的发表以及1969年Burroughs公司自扫描型DC驱动PDP的发表为标志。1975年前后，由AC驱动和DC驱动，用于数字、文字及图形显示的平板显不器升始普及。1985年，NHK试制了脉冲存储型DC驱动彩色PDPTV。1993年，21英寸的大画面全彩色视频显示PDP由富士通公司实现商品化。
与此相对，关于ELD，利用1936年由Destriau发现的EL现象，Sylvania公司(美)曾于1950年开发成功分散型AC驱动FL照明板。但显示器的实用化，却因显示器的低辉度和短寿命几乎停顿F来。后来，由于受到1968年贝尔实验室开发成功薄膜型AC驱动EL显示板(Iumocen)NN励，ELD的实用化研究再度活跃起来。1978年由夏普公司实现了高辉度、长寿命二重绝缘薄膜型AC驱动EL文手显示用平面显示板的商品化。而后，1980年，具有更高辉度的原子层外延(ALE)薄膜型AC驱动EL平面显示板由Lohja公司(芬兰)实现实用化。在此之后，1987年，柯达公司(美)发表可在低电压工作，具有更高辉度，通过发光层选择可以获得多彩色发光的有机薄膜EL。1988年，美国的平板系统公司(Planer System)正式发表全彩色显示ELD。
(3)真空荧光管显示器VFD和光发射二极管显示器LED
VFD和LED同属主动发光型，在初期阶段作为数字显示和指示器等，在实用化方面亦有相似之处。关于VFD，1967年伊势电子(目)开发出显示1位数字的球形单行管；1972年双叶电子工业(日)开发出显示多位数字的球形多行管及平行多行管。由于平行管的出现，VFD作为显示字符及图形的大容量平板显示器而崭露头角。在此之后，随着视角及视差的大幅度改善以及前面发光方式VFD的实用化，1985年前后，各大公司相继发表将这种方式与红绿蓝(RGB)荧光体相组合的多色彩VFD显示器。
另一方面，关于LED，其发祥要追溯到1925年，但比较活跃的实用化研究是在1953年对GAP发光现象的观察以及1962年Pankove等发表GaAs电荷注入发光现象之后。此后，1968年，首先GaAsP系的红色LED达到实用化，继而以GaP及A1GaAs系为中心的红色、橙色、黄色、绿色等各种发光色的LED纷纷达到制品化。最近，高辉度的GaN蓝色发光LED也开始达到实用化。I-E1的主要用途为导航灯及数字显示板等小型显示器。与VFD-g4，最近其应用领域也开始迅速向字符及图形显示领域扩大。1990年，集中红、绿、蓝彩色管，使之纵横排列而构成的大画面全彩色LED显示板业已问世。
(4)阴极射线管(布劳恩管)显示器CRT
布劳恩发明了布劳恩管(CRT)是。100多年前的事，因此CRT显示器的实用化很早，在1930年前后德国及美国已开始使用黑白电视播送节目。1950年，球形彩色显示CRT在美国开发成功。在日本，民用CRT显示器的实用化也自1953年黑白电视问世和1960年彩色电视问世而正式开始。而产业领域CRT显示器的普及则是在1970年前后，当时将计算机终端引入CRT显示才刚刚开始。1982年，以实现平面型CRT为目标，束导向型CRT(RCA公司)及等离子体激励的CRT(西门子公司)等开发成功并正式发表，而且于1991年开始高清晰度卫星试验播送，从此开始了高清晰度CRT接收机的商品化。
(5)其它电子显示器
以平面显示板型显示器为中心，列举其主要类型。1969年由Marks、1975年由Magnabox公司(美)、1977年由施乐(xerox)公司(美)分别开发出分散颗粒取向型显示器(SPD)、磁性颗粒旋转型显示器(MPD)以及分色颗粒旋转型显示器(TBD)等颗粒旋转方式的显示器。1969年Salldia研究室开发出采用透明锆钛酸铅镧(PLZT)的显示器。1970年RcA公司，1980年飞利浦公司和Ben出x公司(美)分别试制出箔变形型显示器(DMD)、箔吸引型显示器(DFD)等静电吸引方式的显示器。1973年松下电器开发出电泳成像显示器(EPlD)等。1989年LETI(法)开发出spindt型微阴极方式显示器，并作为21世纪高性能平面显示板型电子显示器而受到广泛注目。
3．显示性能及特征的比较
(1)各种显示性能的比较
表1中按非主动发光型和主动发光型两大类，分别列出各种电子显示器件有代表性的性能。根据表1，人们可以对各种显示器件的性能进行比较，并且可以掌握受光型和发光型显示器件的典型特征。
(2)其它特征的比较
表2中示出前一部分中没有讨论的显示器件特征和性能的比较。已达到全色化、实用化水平的显示器件有CRT、附加微滤色器方式的LCD和荧光体激励发光方式的PDP。而VFD全色化的关键是开发具有蓝、绿色荧光体波长的高辉度和长寿命的各色荧光体。对于LED来说，其主要课题是提高蓝色LED的发光辉度和发光效率。而对于ELD来说，提高发蓝光的辉度也是全色化的关键。
表1各种电子显示器件的显示性能。显示性能、非主动发光型、LCDPM型AM型ECDEPIDSPD、工作电压／VAC2～5DC0.5～3DC～50AC5～10AC5～10。
每平方厘米消耗电流或电量数微安［培］>5mC～10μA数微安［培］、对比度10～2550～80～1510～2510～30、响应时间／“s30～200ms20～60ms～500ms50～200ms100～300ms、辉度(亮度)／ed／m2显示色O(△)黑白多色～全色O蓝，红紫其他色O单色O蓝其他色、存储功能×(O)OO×、工作寿命O△△△、显示性能、主动发光型、PDPAC型DC型ELDVFDLEDCRT、工作电压／VAC90-150DC180-250AC100～200DC10～40DC2～5DC20000～30000、每平方厘米消耗电流或电量数微安［培］数毫安［培］数毫安［培］数十毫［培］～1μA、对比度20～50～40～50～40～100、响应时间／“s2～20数～50～10～1～1、辉度(亮度)／ed／m2显示色70～220红橙多色至全色70～200黄橙，绿红，(蓝)180～3000蓝绿，红，橙，绿，(蓝)170～1600红，橙绿，蓝140～500黑白，多色至全色、存储功能OO△×××、工作寿命OOOOOO。
①表中的数据源于20世纪90年代中期。由于近年来电子显示技术的快速发展，各类显示器的性能都有日新月异的变化。作为历史的记录，表中的数据仍有参考价值。
②AM型：有源矩阵型；PM型：单纯矩阵型；③无背景光的情况下；④使用滤色器；⑤铁电性型LCD；⑥荧光体激励发光方式。
0——不存在问题，容易实现；△——存在一些问题，可以实现；×——存在难以解决的问题，不能实现。
比较项目、非主动发光型、LCD、PM型AM型ECDEPIDSPD、主动发光型、PDP、AC型DC型ELDVFDLEDCRT、全色性多灰度调节性大画面高图像分辨率薄型轻量。
○
○
××
××
××
○○
○○
○○○
○○
○×
——容易实现/优；○——可能实现普通；——难以实验/差；×——不能实现。
除LED和VFD之外，为实现大画面显示，从结构上讲，平面显示板型电子显示器件具有得天独厚的优势。特别是PDP的大型化进展迅速，目前60英寸的大型PDP已达实用化。而且随着显示器件的集成化以及投影方式的采用，包括LED及VFD在内，对角线达数米的大画面显示也已经实现。
易实现高解像度的电子显示器件有CRT、ELD以及有源矩阵型LCD等。但应该指出，目前要实现像素间距小于0.2mm量级的高精细化并不容易。
尽管同属于平面显示板型的电子显示器件，但模块化显示单元的厚度和重量却有很大差别。最为薄型轻量的当数LCD和ELD。
显示品质及显示清晰度主要取决于解像度、显示色、主动发光还是非主动发光以及视角等因素。但非主动发光型中以有源矩阵型的LCD，主动发光型中以ELD和PDP等为最优。
二、发展现状、课题与展望
1．各种电子显示器的市场定位
据统计，1996年各类平板显示器(FPD)的产值达120亿美元，同一时期的CRT产值为213亿美元。预计到2002年两者的产值均将达到300亿美元左右，但前者的增长率为16.2％，而后者仅为6.3％，而且FPD的增长率有继续提高的趋势。从图34可以看出，2000年FPD的产值已超过CRT。FPD是2l世纪的显示技术，是一种朝阳技术，是21世纪显示技术的主流。显然，FPD发展的动力是信息时代对便携式信息工具、多媒体终端、大屏幕壁挂电视和HDTV的需求急速增长的结果。
在各类FPD中，LCD占主导地位，1996年产值为103亿美元，预计2002年将达到230亿美元，年平均增长率为13.2％；PDP在未来几年中将获得高速增长，2002年产值可达31亿美元，年平均增长率达56.8％，从而进一步确立其在FPD中的地位。
虽然CRT受到平板显示器的严峻挑战，但由于其生产技术成熟，驱动方法简单，性能价格比仍然占据各类显示器的首位。CRT也在不断完善其生产工艺及显示技术，产量仍然逐年上升，只是增幅日益减少。它已进入产品的成熟期后期。