Подписка на новости

Опрос

Нужны ли комментарии к статьям? Комментировали бы вы?

Реклама

 

2012 №3

ЖК-панели Sharp для промышленного применения: основные особенности и обзор продукции

Туркин Андрей


В статье рассматриваются новые технологические решения компании Sharp, применяемые ее специалистами в разрабатываемых и выпускаемых ими ЖК-панелях. Приводится краткий обзор модельного ряда ЖК-панелей Sharp для промышленного применения.

Введение

Компания Sharp на протяжении последних лет является одним из лидеров в производстве ЖК-панелей. Она использует технологии, которые позволяют снизить энергопотребление, повысить яркость и контрастность изображения, увеличить угол обзора и уменьшить вес и толщину панели. Благодаря отработанной за много лет технологии компания Sharp производит панели с очень высоким качеством изображения при размерах диагонали от 2,5″ до 108″ и выше. Широкий модельный ряд, многообразие размеров диагоналей и гибкость исполнения позволяют применять панели Sharp в разных областях: телевизорах и информационных дисплеях, промышленном оборудовании, автомобильных дисплеях, мобильных устройствах и т. д. В статье особое внимание уделено обзору моделей ЖК-панелей компании Sharp для промышленного применения.

Основные технологические преимущества

Одним из направлений совершенствования продукции Sharp является технология подсветки. Специалисты Sharp на протяжении многих лет работали над ее совершенствованием. Они разработали, например, технологию HR-TFT для отражательной системы подсветки, и благодаря использованию микрозеркальной структуры ЖК-ячеек удалось получить более тонкие, легкие и экономичные дисплеи по сравнению с аналогичной продукцией конкурентов [13]. Для просветно-отражательной системы подсветки компания Sharp предложила технологию AD-TFT [13], что позволило панелям Sharp сохранять высокое качество изображения во всем диапазоне освещенности.

В настоящее время Sharp все чаще использует светодиоды в качестве источников света для подсветки дисплеев вместо люминесцентных ламп. Сейчас у компании Sharp существует полный набор ЖК-дисплеев со светодиодной подсветкой с диагоналями от 2,5″ до 23″. Светодиоды имеют ряд преимуществ по сравнению с люминесцентными лампами, это высокий индекс цветопередачи, высокая световая отдача и работа при повышенных температурах. Хотя компания Sharp разработала систему предварительного подогрева люминесцентных ламп для подсветки ЖК-панелей, что сделало возможным использовать их при низких температурах (от –20 °C) [13], переход на светодиоды позволил расширить температурный диапазон эксплуатации ЖК-панелей — от –30 до +85 °C, а также уменьшить их толщину и вес. Кроме того, применение светодиодов в системе подсветки ЖК-панелей позволило улучшить их цветовые характеристики, уменьшить потребляемую системой подсветки мощность и повысить срок службы (до 70 000 ч). Также применение светодиодов обеспечивает возможность диммирования подсветки и повышает экологичность изделия, так как светодиоды не содержат вредных веществ и не требуют специальной утилизации.

Нужно отметить и другие инновации компании Sharp, связанные улучшением качественных параметров изображения и потребляемой мощностью.

Разработанная специалистами компании Sharp технология фотовыравнивания UV2A дает возможность получить высокий статический контраст изображения и улучшить светопроницаемость панели. Как следствие, применение этой технологии позволяет уменьшить мощность, потребляемую подсветкой.

Технология заключается в применении нового подхода к формированию пиксельной структуры — индуцированного ультрафиолетом мультидоменного вертикального выравнивания, с помощью которого можно точно контролировать выравнивание молекул жидких кристаллов в соответствии с направлением падающего на его поверхность ультрафиолетового излучения (рис. 1). Особенностью этой технологии является формирование микроструктуры на основе полимерной пленки на поверхности стекла. Полимерные цепи, которые выступают над поверхностью, могут быть оптически ориентированы с помощью ультрафиолетовых лучей. Применяя такую рифленую микроструктуру, можно управлять выравниванием молекул жидких кристаллов с очень высокой точностью. Эта система позволяет регулировать угол наклона молекул жидких кристаллов размером всего в несколько нанометров с точностью порядка нескольких пикометров.

Схематичное изображение  выравнивания молекул жидких кристаллов

Рис. 1. Схематичное изображение индуцированного ультрафиолетовым излучением выравнивания молекул жидких кристаллов (технология фотовыравнивания UV2A)

Применение технологии фотовыравнивания UV2A позволяет увеличить статический контраст до 5000:1, улучшить примерно на 20% апертуру панели и уменьшить время отклика до 4 мс. Также с помощью этой технологии можно увеличить светопроницаемость панели и тем самым снизить потребляемую мощность подсветки.

Цветовая схема фильтрации первичных цветов, которая также является инновационной разработкой компании Sharp, позволяет улучшить цветопередачу, при этом отображение цветов наиболее близко к естественному. Технология заключается в добавлении дополнительных субпикселей желтого цвета к традиционно применяемым красным, зеленым и синим (RGB-схема). Схематично это показано на рис. 2.

Схематичное изображение технологии цветовой фильтрации

Рис. 2. Схематичное изображение технологии цветовой фильтрации

Таким образом, каждый пиксель образуется комбинацией четырех цветов, что позволяет передавать более натуральные цвета по сравнению с обычной RGB-схемой.

Также к преимуществам ЖК-панелей Sharp следует отнести достаточно высокую яркость их панелей — до 550 кд/м2 и повышенную устойчивость к вибрации — до 2g.

ЖК-панели для промышленных применений

Для промышленности требуются яркие, четкие, цветные изображения на экране, высокая надежность, длительный срок службы и постоянная модификация изделия. Компания Sharp разработала широкий ряд панелей, идеально приспособленных к требованиям рынка промышленной автоматизации [23]. Эти панели отвечают высоким требованиям по визуализации изображения и надежности.

Модельный ряд панелей Sharp можно условно разделить на несколько групп: малогабаритные ЖК-панели, 10,4″, 12,1″ и 15″–23″ ЖК-панели.

Модельный ряд малогабаритных ЖК-панелей представлен в таблице 1.

Таблица 1. Модельный ряд малогабаритных ЖК-панелей Sharp

Модель Размер диагонали, дюйм Разрешение, пиксель Яркость, кд/м2 Контрастность Угол обзора по горизонтали/вертикали Инвертор Подсветка Диапазон рабочих температур, °С
LQ025Q3DW02 2,5 320×240 350 500:1 160°/160° Внешний LED –10…+60
LQ035Q3DG03 3,5 320×240 450 300:1 120°/100° Внешний LED –20…+70
LQ035Q3DW02 3,5 320×240 450 500:1 160°/160° Внешний LED –10…+70
LQ035Q7DB05 3,5 240×320 160 85:1 100°/100° Внешний LED –10…+60
LQ035Q7DB06 3,5 240×320 50 70:1 80°/90° Внешний LED –10…+60
LQ035Q7DH06 3,5 240×320 225 80:1 80°/90° Внешний LED –10…+70
LQ043T1DG01 4,3 480×272 500 300:1 120°/100° Внешний LED –20…+70
LQ043T1DG02 4,3 480×272 600 300:1 120°/100° Внешний LED –20…+70
LQ043T3DG01 4,3 480×272 400 900:1 160°/140° Внешний LED –10…+70
LQ043T3DG02 4,3 480×272 480 900:1 160°/140° Внешний LED –10…+70
LQ043T3DW03 4,3 480×272 400 800:1 160°/160° Внешний LED –10…+70
LQ057Q3DC03 5,7 320×240 500 350:1 160°/145° Встроен LED –30…+80
LQ057Q3DG01 5,7 320×240 320 500:1 160°/145° Внешний LED –30…+70
LQ057Q3DG02 5,7 320×240 400 550:1 160°/145° Внешний LED –30…+70
LQ057V3DG01 5,7 640×480 500 350:1 160°/150° Внешний CCFT –30…+80
LQ057V3DG02 5,7 640×480 400 600:1 160°/150° Встроен LED –30…+80
LQ057V3LG11 5,7 640×480 500 350:1 140°/120° Встроен LED –20…+70
LQ065T9DZ03B 6,5 400×240 250 150:1 130°/110° Внешний CCFT –40…+85
LQ070Y3DG3A 7 800×480 300 350:1 130°/110° Внешний LED –20…+50
LQ070Y3DG3B 7 800×480 280 300:1 130°/110° Внешний LED –20…+50
LQ070Y3LG4A 7 800×480 350 400:1 130°/110° Внешний LED –20…+50
LQ070Y3LW01 7 800×480 300 800:1 170°/170° Внешний LED –10…+70
LQ075V3DG01 7,5 640×480 400 600:1 140°/120° Внешний CCFT –30…+80
LQ084S3LG03 8,4 800×600 330 450:1 130°/115° Встроен LED –30…+75
LQ084V3DG02 8,4 640×480 400 600:1 130°/115° Внешний LED –30…+80
LQ101K1LY04 10,1 1280×800 400 800:1 160°/160° Внешний LED –10…+60

Модельный ряд малогабаритных ЖК-панелей достаточно широкий. Диапазон размеров диагоналей составляет от 2,5″ до 10,1″. Некоторые модели, точнее LQ043T1DG01, LQ043T3DG01, LQ057Q3DG01 и LQ070Y3DG3B, имеют функцию Touch Screen. Для большинства из них необходим внешний инвертор для питания подсветки, но некоторые модели, а именно LQ057Q3DC03, LQ057V3DG02, LQ057V3LG11 и LQ084S3LG03, имеют встроенный инвертор питания подсветки. Большинство ЖК-панелей имеют светодиодную подсветку (LED), только в трех моделях еще применяются для подсветки люминесцентные лампы (CCFT).

Стоит обратить особое внимание на модели, которым производитель дает статус “Promotable”, то есть рекомендует именно их использовать для разработки новых изделий или переводить на них существующую продукцию. Среди малогабаритных моделей такой статус имеют следующие:

  • LQ035Q3DG03 с диагональю 3,5″;
  • LQ057Q3DC03 и LQ057V3LG11 с диагональю 5,7″;
  • LQ070Y3LW01 с диагональю 7″;
  • LQ084S3LG03 и LQ084V3DG02 с диагональю 8,4″;
  • LQ101K1LY04 с диагональю 10,1″.

Модельный ряд ЖК-панелей с размером диагонали 10,4″ представлен в таблице 2.

Таблица 2. Модельный ряд ЖК-панелей Sharp с размером диагонали 10,4″

Модель LQ104V1DG81 LQ104V1LG81 LQ104V1DG62 LQ104S1LG81
Разрешение 640×480 640×480 640×480 800×600
Яркость, кд/м2 450 450 450 420
Контрастность 800:1 800:1 600:1 600:1
Угол обзора по горизонтали/вертикали 140°/110° 140°/110° 140°/110° 140°/110°
Инвертор Встроенный Встроенный Внешний Встроенный
Входной видеосигнал Дискретный 6-битовый RGB LVDS (3 канала) Дискретный 6-битовый RGB LVDS (3 канала)
Задняя подсветка LED LED LED LED
Диапазон рабочих температур, °С –30…+80 –30…+80 –30…+80 –30…+80

В этот ряд сейчас входит четыре модели, которые могут работать как с цифровым RGB входным сигналом (LQ104V1DG81 и LQ104V1DG62), так и с входным сигналом LVDS (LQ104V1LG81 и LQ104S1LG81). Три из них имеют встроенный инвертор подсветки, а для LQ104V1DG62 требуется внешний инвертор. Во всех ЖК-панелях применяется светодиодная подсветка (LED). Все указанные модели имеют статус “Promotable”.

Модельный ряд ЖК-панелей с размером диагонали 12,1″ представлен в таблице 3.

Таблица 3. Модельный ряд ЖК-панелей Sharp с размером диагонали 12,1″

Модель LQ121S1LG71 LQ121S1DC71 LQ121S1LG81 LQ121K1LG52 LQ121X3LG02
Разрешение 800×600 800×600 800×600 1280×800 1024×768
Яркость, кд/м2 450 800 450 400 1200
Контрастность 800:1 800:1 800:1 800:1 1000:1
Угол обзора по горизонтали/вертикали 160°/145° 160°/140° 160°/145° 160°/145° 160°/145°
Инвертор Встроенный Внешний Встроенный Встроенный Внешний
Входной видеосигнал LVDS (4 канала) Дискретный 6-битовый RGB LVDS (3 канала) LVDS (4 канала) LVDS (3 канала)
Задняя подсветка LED LED LED LED LED
Диапазон рабочих температур, °С –20…+80 –15…+85 –30…+80 –20…+70 –20…+50

В этот ряд сейчас входит пять моделей. Четыре из них могут работать с входным сигналом LVDS, одна модель (LQ121S1DC71) — с цифровым RGB-сигналом. Три модели (LQ121S1LG71, LQ121S1LG81 и LQ121K1LG52) имеют встроенный инвертор подсветки, для использования двух моделей (LQ121S1DC71 и LQ121X3LG02) требуется внешний инвертор. Во всех ЖК-панелях применяется светодиодная подсветка (LED). Четыре модели (кроме LQ121S1LG71) имеют статус “Promotable”.

Модельный ряд ЖК-панелей с размерами диагонали от 15″ до 23″ представлен в таблице 4.

Таблица 4. Модельный ряд ЖК-панелей Sharp с размером диагонали от 15″ до 23″

Модель LQ150X1LG91 LQ150X1LW12 LQ190E1LW52 LQ190E1LX51 LQ231U1LW32
Разрешение 1024×768 1024×768 1280×1024 1280×1024 1600×1200
Яркость, кд/м2 350 350 300/450 1000 500
Контрастность 600:1 1000:1 1000:1 900:1 600:1
Угол обзора по горизонтали/вертикали 160°/140° 170°/170° 170°/170° 170°/170° 170°/170°
Инвертор Встроенный Встроенный Внешний Встроенный Встроенный
Входной видеосигнал LVDS (4 канала) LVDS (4 канала) LVDS (2×4 канала) LVDS (2×4 канала) LVDS (2×4 канала)
Задняя подсветка LED LED LED LED LED
Диапазон рабочих температур, °С –20…+70 0…+65 0…+60 0…+60 0…+60

К данному ряду относятся модели с размером диагонали 15″ (LQ150X1LG91 и LQ150X1LW12), 19″ (LQ190E1LW52 и LQ190E1LX51) и 23″ (LQ231U1LW32). Все они могут работать с входным сигналом LVDS. Модели с диагональю 15″ и 23″ имеют встроенный инвертор подсветки, одна из моделей с диагональю 19″ (LQ190E1LX51) также имеет встроенный инвертор, для использования другой (LQ190E1LW52) требуется внешний инвертор. Во всех ЖК-панелях применяется светодиодная подсветка (LED). Все указанные модели имеют статус “Promotable”.

Заключение

Имея за плечами многолетний опыт разработки панелей для промышленных применений, компания Sharp особое внимание уделяет вопросам постоянного улучшения характеристик своих изделий, увеличения их ресурса, снижения эксплуатационных затрат, расширения диапазона рабочих температур, повышения прочности конструкции, а также устойчивости к механическим воздействиям. В результате этого разработчики, использующие ЖК-панели Sharp, получают возможность выбрать из предлагаемого широкого ряда модель, которая по своим рабочим характеристикам соответствует условиям применения и привлекательна по стоимости и показателям надежности.

Всему этому способствуют активно разрабатываемые и внедряемые компанией Sharp инновационные технологии и новаторские конструкторские решения — светодиодная подсветка, УФ-индуцированное выравнивание молекул жидких кристаллов и т. д. Также компания Sharp предлагает достаточно широкий модельный ряд ЖК-панелей с различными размерами диагоналей, из которого разработчики могут выбрать модель, соответствующую разрабатываемому изделию.

Как результат, ЖК-панели Sharp популярны сейчас у разных компаний, производящих промышленное оборудование, системы промышленной автоматизации, кассовые машины, банкоматы и т. д.

Литература

  1. Жданкин В. Передовые технологии фирмы Sharp в изготовлении ЖК-дисплеев для различных применений // Современная электроника. 2006. № 1.
  2. Жданкин В. Жидкокристаллические дисплеи Sharp для промышленных и специальных применений // СТА. 2005. № 1.
  3. Жданкин В. Жидкокристаллические дисплеи Sharp для промышленных и специальных применений. Ч. 2 // СТА. 2005. № 2.

Скачать статью в формате PDF  Скачать статью Компоненты и технологии PDF

 


Другие статьи по данной теме:

Сообщить об ошибке