Жидкокристаллические индикаторы фирмы Ampire. Часть 1
Все статьи цикла:
- Жидкокристаллические индикаторы фирмы Ampire. Часть 1
- Жидкокристаллические индикаторы фирмы Ampire. Часть 2
Технология производства
Стандартной технологией производства ЖК-модулей можно назвать конструкцию с жестким основанием модуля в виде печатной платы с распаянной на ней м/с контроллера. Специальная металлическая рамка фиксирует стекло и прижимает токопроводящую резину к плате и стеклу. Одним из несомненных преимуществ стандартной технологии является возможность восстанавливать работоспособность модулей.
Температурный диапазон
Особое внимание при выборе ЖК-модуля необходимо уделить температурному диапазону работы. Большинство моделей Ampire имеют опцию выбора расширенного диапазона рабочих температур (табл. 1, графа 11). В каждом модуле есть вход Vo установки напряжения смещения для получения максимального контраста. Изменение контраста в расширенном диапазоне температур намного значительнее, чем в обычном. Для регулировки контраста вводится специальный потенциометр, регулирующий напряжение на входе Vo или специальная термокомпенсирующая цепь. Надо отметить, что установка оптимального напряжения смещения позволяет в некоторых пределах менять в нужную сторону угол наилучшего обзора. Например, приблизить угол обзора «6:00 модуля» к углу обзора «12:00 модуля» или наоборот. Термокомпенсирующая цепь питается от дополнительного источника отрицательного напряжения, что чаще всего бывает не очень удобно. Оптимальное решение — иметь термокомпенсирующую схему в самом модуле, без необходимости использования каких-либо дополнительных компонентов. Именно такие усовершенствованные модули производит фирма Ampire. Им достаточно только одного источника питания +5 В для работы.
| A | G | 128 | 64 | A | Y | J | E | B | 00 | H Black | Комментарий |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 12 | |
| 1 | A: AMPIRE | Фирма - Ampire | |||||||||
| 2 | G: графический, С: символьный, Т: ТАВ | Тип модуля | |||||||||
| 3 | Количество точек в строке: 122, 128, 240,...
Количество символов в строке: 08, 16, 20, 24, 40 |
Графический
Символьный | |||||||||
| 4 | Количество точек в столбце 32, 64, 128, 240,...
Количество строк 1, 2, 4 |
Графический
Символьный | |||||||||
| 5 | Модель А, В, С,..., Z (габаритный размер, разъем) | См. табл. 2 или 3 | |||||||||
| 6 | N TN
Y STN желто-зеленый оттенок G STN серый S STN негативный F FSTN черно-белый особо контрастный |
Тип стекла | |||||||||
| 7 | A Reflective (на отражение) 6:00 часов
B Reflective (на отражение) 12:00 часов I Transflective (отражение/просвет) 6:00 часов J Transflective (отражение/просвет) 12:00 часов M Transmissive (просвет) 6:00 часов N Transmissive (просвет) 12:00 часов T Negative (негативное) 6:00 часов U Negative (негативное) 12:00 часов |
Тип поляризатора | |||||||||
| 8 | - Без подсветки
L Светодиодная 5 В О Светодиодная 12 В Р Светодиодная 24 В Q Светодиодная боковая E "EL" электролюминисцентная белая/голубая C "CCFL" лампа с холодным катодом белая |
Тип подсветки | |||||||||
| 9 | - Без подсветки
А - Оранжевый В - Голубой G - Зеленый R - Красный Y - Желто-зеленый W - Белый |
Цвет подсветки | |||||||||
| 10 | 00-ZZ Номер модификации у производителя | ||||||||||
| 11 | - Нормальный 0...+50°С
Н Расширенный -20...+70°С |
Температурный диапазон | |||||||||
| 12 | Black Цвет рамки, Black - черная, "_" - без окраски | Цвет рамки | |||||||||
Пример: AC162AYJLY-08-H - две строки по 16 символов, выводы сбоку, габаритный размер 85х29,5 мм, смотреть сверху (12:00), желто-зеленая светодиодная подсветка, рабочий диапазон температур -20...+60°С ы SC1602Bpk-ULT-EH-G (аналог).
Примечание
- Если Вы используете индикатор без подсветки, то для модуля типа STN без подсветки рекомендуется оттенок стекла "G".
- Максимальный контраст имеют модули типа FSTN. Повышение контраста достигается за счет специальной технологии чернения. В результате получается насыщенный черный цвет символа.
- Для модулей с EL- и CCFL-подсветкой необходим внешний (табл. 4) или внутренний инвертор. Большинство графических модулей имеют специальную опцию выбора встроенного инвертора подсветки.
- При выборе модуля обращайте внимание на то, под каким углом зрения находится оператор по отношению к индикатору. Если прибор лежит горизонтально на столе (например, как калькулятор), то на индикатор смотрят "снизу". Другими словами, нижний край индикатора находится ближе к глазам, чем верхний край. Такое расположение прибора требует индикатора с маркировкой 6:00 (шесть часов) в граые 7 табл. 1. Если прибор стоит на столе и индикатор на передней панели расположен перпендикулярно плоскости стола, то на индикатор смотрят "сверху", то есть верхний край индикатора расположен ближе к глазам, чем нижний край. В этом случае рекомендуют использовать индикаторы с маркировкой 12:00 (двенадцать часов) в графе 7 табл. 1.
- Если индикатор в вашем приборе не закрыт полностью и рамка индикатора видна пользователю, то для создания цветового фона вы можете выбрать опцию чернения рамки индикатора.
Но что делать, если модуль должен использоваться в батарейном приборе с питанием +3 В? Ответ прост: выбрать из номенклатуры Ampire трехвольтовые модели модулей. В том случае, если конкретная модель не выпускается с таким питанием, можно использовать специальный преобразователь, выполненный на дискретных компонентах или в виде готового модуля.
Перед вами три таблицы выбора индикатора. Первая таблица описывает функциональные особенности индикаторов, во второй и третьей приведены габаритные размеры и конструктивные отличия модулей.
В правом столбце табл. 2 и табл. 3 указаны наиболее популярные модели индикаторов, рекомендованные к использованию. Эти индикаторы поставляются со склада.
|
Симв./
Строк |
Модель | Точка | Символ | Видимое поле | *Габаритный размер | Рекомендуем к использованию |
| 08x2 | AC0802A | 0.54x0.64 | 2.94x5.54 | 35x15 | 58x32x10*
58x32x14.5 |
AC082AGA-02-H
AC082AGJLY07H |
| 16x1 | AC161A | 0.55x0.75 | 3.07x6.56 | 65x14 | 80x36x10*
80x36x14.5 |
AC161AGA16
AC161AYJLYH |
| AC161B | 0.92x1.10 | 4.84x8.06 | 99x13 | 122x33x10.5*
122x33x14.5 |
AC161BYJLY | |
| AD161D | 0.95x1.10 | 4.95x8.0 | 99x13 | 115x39x10* | ||
| AD161E | 0.95x0.10 | 4.95x8.0 | 99x13 | 114.5x35x10* | ||
| AD161F | 0.6x0.75 | 3.2x6.35 | 65.6x13.8 | 80x36x10* | ||
| AD161G | 0.6x0.75 | 3.2x6.35 | 65.6x13.8 | 80x36x10* | ||
| AD161J | LED | |||||
| 16x2 | AC162A | 0.55x0.65 | 2.95x5.55 | 64x17.2 | 85x29.5x10*
85x29.5x14.5 |
AC162AYJLY08H |
| AC162B | 0.55x0.65 | 2.95x5.55 | 64x17.2 | 80x36x10*
80x36x14.5 |
AC162BGA-13-H
AC162BGILY13-H | |
| AC162C | 0.55x0.65 | 2.95x5.55 | 64x17.2 | 85x36x10* | ||
| AC162D | 0.55x0.65 | 2.95x5.55 | 64x17.2 | 84x44x10*
84x44x14.5 |
AC162DGA16
AC162DYILY16H | |
| AC162E | 0.92x1.10 | 4.84x8.06 | 99x24 | 122x44x10*
122x44x14.5 |
AC162EYA01H
AC162EYILY05H | |
| AD162F | 0.92x1.10 | 4.84x8.06 | 99x24 | 122x44x10.5* | ||
| AD162G | 0.92x1.10 | 4.84x8.06 | 99x24 | 112x50.2x10* | ||
| AD162H | 0.92x1.10 | 4.84x8.06 | 99x24 | 111x54x10.5* | ||
| AD162K | LED | |||||
| AD162L | 0.55x0.65 | 2.95x5.55 | 64x17.2 | 88.2x29.5x10.5* | ||
| 16x4 | AC164A | 0.55x0.55 | 2.95x4.75 | 61.4x25 | 87x60x11*
87x60x14 |
AC164AGA
AC164AYILY-05-H |
| 20x2 | AC202A | 0.60x0.65 | 3.20x5.55 | 83x18.5 | 116x37x10*
116x37x14.5 |
AC202AYJLY-04-H |
| AC202B | 1.12x1.12 | 6.00x9.66 | 149x23 | 180x40x9.5* | ||
| AC202C | 0.60x0.65 | 3.2x5.55 | 85x18.6 | 98x33x8.8* | ||
| AD202D | LED | |||||
| 20x4 | AC204A | 0.55x0.55 | 2.95x4.75 | 76x25.2 | 98x60x10.5*
98x60x14.5 98x60x14.5 |
AC204AYILY-14-H AC204AYJLY-15-H |
| AC204B | 0.92x1.10 | 4.84x9.22 | 123x42.5 | 146x62.5x10.5* | ||
| 24x2 | AC242A | 0.60x0.70 | 3.20x5.55 | 94.5x18.0 | 118x36x9.5*
118x36x14.7 |
AC242AGA
AC242AYJLY-06-H |
| AD242C | 0.82x0.82 | 4.26x6.84 | 133x20.3 | 154x39x12* | ||
| 40x2 | AC402A | 0.0x0.65 | 3.20x5.55 | 154x16.5 | 182x33.3x10.5*
182x33.5x14.0 |
AC402AYILY-06-H |
| 40x4 | AC404A | 0.50x0.55 | 2.78x4.89 | 146x29.5 | 190x54x10.5 |
* - Первая строка - габаритные размеры модуля без подсветки. Оттенок для STN-negative - голубой, для FSTN-positive - серебристо-серый, для FSTN-negative - черно-белый. Все модули русифицированы.
| Точек гор/вер | Модель | Точка | Видимое поле | *Габаритный размер | Рекомендуем к использованию |
| 122x32 | AG12232A | 0.40x0.45 | 60.5x18.5 | 84.0x44.0x10.5 | AG12232AGA-H
AG12232AYILY-H |
| AG12232B | 0.40x0.45 | 60.5x18.5 | 65.8x27.1x8.4 | AG12232BGA
AG12232BYIEW | |
| 128x64 | AG12864A | 0.48x0.48 | 71.7x39.0 | 93.0x70.0x9.5 | AG12664AGILY |
| AG12864B | 0.48x0.48 | 73.4x38.8 | 113.0x65.0x10.0 | ||
| AG12864C | 0.40x0.56 | 62.0x44.0 | 78.0x70.0x10.5 | AG12864CGA03H | |
| AG12864D | 0.40x0.56 | 62.0x44.0 | 78.0x70.0x10.5 | AG12864DGA-H | |
| AG12864E | 0.40x0.40 | 60.0x32.5 | 75.0x52.7x6.8 | ||
| 128x128 | AG128128A | 0.32x0.32 | 49.0x49.0 | 72.4x70.0x10.0 | |
| 160x80 | AG16080A | 0.39x0.39 | 72.3x37.8 | 100.0x54.0x11.3 | AG16080AYILY03H |
| AG16080B | 0.39x0.39 | 72.3x37.8 | 100.0x54.0x11.3 | ||
| 240x64 | AG24064A | 0.49x0.49
0.49x0.49 |
132.0x39.0
132.0x39.0 |
180.0x65.0x155.0
180.0x65.0 164.0 |
|
| AG24064B | 0.49x0.49
0.49x0.49 |
132.0x39.0
132.0x39.0 |
180.0x65.0x155.0
180.0x65.0x164.0 |
||
| 240x128 | AG240128A | 0.40x0.40 | 114.0x64.0 | 144.0x104.0x12.0 | |
| AG240128B | 0.47x0.47 | 132.0x76.0 | 170.0x103.2x14.0 | ||
| AG240128C | 0.40x0.40 | 114.0x64.0 | 144.0x104.0x12.0 | ||
| AG240128F | 0.50x0.50 | 148.0x75.0 | 180.0x120.0x10.5 | ||
| AG240128G | 0.40x0.40 | 114.0x64.0 | 144.0x104.0x12.0 | ||
| 320x240 | AG320240A | 0.33x0.33 | 122.0x92.0 | 167.1x109.0x11.0 | AG320240AFICW05 |
| AG320240F | 0.33x0.33 | 122.0x92.0 | 167.1x109.0x11.0 | AG320240FFIEW-30 |
* - Габаритный размер указан для моделей без подсветки. Графические индикаторные панели поставляются со встроенным контроллером (пример - SED1520, T6963C) или только с драйверами LCD. В последнем случае необходимо указывать "drivers only".
Тип подсветки ЖКИ-модулей
Тип подсветки и специальные требования к ней задаются при выборе модуля.
LED — светодиодная подсветка. Наиболее часто используется в символьных индикаторах. Не требует дополнительного источника питания, долговечна. Срок службы 20 000–100 000 часов. Работает при отрицательных температурах. Можно выбрать цвет (желто-зеленый/оранжевый/красный/белый). Имеет различные исполнения по напряжению питания от 2 до 24 В. Основным недостатком можно считать повышенное энергопотребление при светоотдаче 20–40 кд/м
2. Выполняется в двух конструктивных исполнениях:
- Боковая светодиодная подсветка — состоит из нескольких рядов светодиодов рядом с краем стекла, специального световода и светорассеивателя. Имеет малую толщину. Отличается малым потреблением и светоотдачей.
- Фронтальная светодиодная подсветка — состоит из нескольких рядов светодиодов, непосредственно направленных на стекло снизу. Имеет толщину 5 мм и отличается интенсивным световым потоком.
Для подсветки переносного прибора можно использовать по специальному заказу светодиодную суперяркую подсветку с током потребления 5 мА и ниже.
EL — электролюминесцентная подсветка. Выполняется в виде тонкой пластины с двумя выводами для подключения питания напряжением 100–150 В. Отличается малыми габаритами, весом, относительно низким потреблением при сильной светоотдаче (20–50 кд/м 2). Может работать при отрицательных температурах. Цвет свечения обычно светло-зеленый или белый. Срок службы — 2000–5000 часов непрерывной работы. Сроком службы считают время, за которое яркость свечения упадет вдвое. Свойство терять яркость можно считать главным недостатком EL-подсветки.
CCFL — лампа с холодным катодом. Используется в качестве подсветки графических индикаторов больших размеров. Отличается высокой светоотдачей (40–200 кд/м 2) при сроке службы 10 000–20 000 часов и рабочей температурой 0…+50° С. Для своего питания требует переменного напряжения амплитудой до 1000 В. Проста в обслуживании. Рекомендуется для применения в приборах постоянного пользования (кардиографах, спектроанализаторах, мониторах наблюдения и т. д.).
Для питания EL- и CCFL-подсветки индикатора в стационарных приборах используют стандартные преобразователи (инверторы). Если в приборе есть напряжение питания 12 В, то с точки зрения КПД лучше применять инвертор с входным напряжением 12 В (TWS-400–8419 см. табл. 4). В то же время некоторые модели графических индикаторов имеют опцию встроенного инвертора питания EL-подсветки. В этом случае нет необходимости использовать внешний инвертор.
| Наименование | Vпит, В | Iпот., мА | Vвых., В | Iнагр., мкА | Частота, кГц | Габаритный размер | Тип |
| TAD170 | 5 | 570 | 580 | 5 | 25-35 | - | - |
| TWS-444-543 | 5 | 270 | 300 | - | 0.56 | 23x23x23 | EL |
| TWS-400-8418 | 5 | 450 | 1050 | 5 | 36 | 43x20x12 | CCFL |
| TWS-400-8419 | 12 | 175 | 1050 | 5 | 30 | 43x20x12 | CCFL |
Наиболее сложно выбрать подсветку индикатора по критерию энергопотребления. Тем не менее использование специальных драйверов с микропотреблением (SP4423 200 нА/ 6 мА/2,2 В) позволяет использовать электролюминесцентную подсветку в переносных приборах с батарейным питанием.
Все алфавитно-цифровые модули построены на основе контроллера HD44780 фирмы Hitachi или на аналогичном по системе команд и сигналам. Описание сигналов дано в табл. 5.
| Номер | Обозначение | Функция |
| 1 | VSS | GND (0 B) |
| 2 | VDD | Питание контроллера (+5 В) |
| 3 | Vo | Установка контраста |
| 4 | RS | Данные=0/Команда=1 |
| 5 | R/W | Чтение=0/Запись=1 |
| 6 | E | Выбор=0 |
| 7-14 | DB0-DB7 | Шина данных |
| 15,16 | A,K | Подсветка: A - анод, K - катод |
Современные технологии производства ЖКИ-модулей
Использование современной технологии монтажа высокой плотности позволяет Использование современной технологии монтажа высокой плотности позволяет уменьшить площадь, толщину и вес модулей.
COF (Chip on Flex). Монтаж микрокомпонентов на гибкую печатную плату, выполненную в виде кабеля (flex). Позволяет резко сократить количество контактов между ЖКИ и микроконтроллером за счет использования контроллера с последовательным интерфейсом.
COB (Chip on Board). Монтаж компонентов на малогабаритную сверхтонкую печатную плату. Модуль состоит из стекла, специального гибкого соединителя, малогабаритной печатной платы с м/с драйвера. Технология используется при производстве мобильных телефонов. Для получения минимальной толщины модуля в качестве печатной платы часто используют тонкую гибкую пленку. Пример — Motorola CD-928.
При массовом производстве исключают отдельный соединитель между стеклом и пленкой и соединяют стекло с пленочной печатной платой непосредственно. При таком соединении пленку можно перегибать не более 5–7 раз без ее разрушения. Пример — Nokia 8110.
COG (Chip on Glass). Монтаж микросхемы драйвера прямо на стекло индикатора. Выводы интерфейса связи выполняются в виде металлических контактов. Требует увеличения размера стекла для размещения контроллера. Пример — Ericsson PF-788.
Touch Panel (чувствительная поверхность). Устройство ввода информации, основанное на использовании пленочной технологии. Состоит из комбинации прозрачной чувствительной пленки и стекла. Прозрачную Touch Panel можно устанавливать прямо на поверхность ЖКИ, экономя место и добавляя возможности графического ввода информации в устройство, расширяя его функциональные возможности и удобство работы с пользователем. Специальные меры принимаются при изготовлении стекла для предотвращения механических повреждений при сильном нажатии. В то же время достаточно легкого касания поверхности для распознавания нажатия. При заказе устройства вы можете выбрать аналоговый или цифровой тип ввода информации.
Analog Touch Panel. Аналоговое устройство ввода. Используется в устройствах ввода графической информации для распознавания символа (например, прямой, ломаной, дуги, буквы и т. д.) или в устройствах с большим количеством кнопок (точек) ввода. Сама панель имеет только четыре вывода (X-X, Y-Y), а координата вычисляется путем измерения напряжений Vx и Vy специальной микросхемой TR88L803 или микроконтроллером.
Digital Touch Panel. Цифровое устройство ввода. Состоит из сетки электродов на пленке и на стекле, образующих матрицу ввода. Нажатие распознается как замыкание соответствующих линий. Это устройство более удобно для ввода информации при помощи легкого нажатия с небольшого количества «кнопок». Распознавание нажатия осуществляется обычным сканированием цифровой клавиатуры.
Заказные индикаторы — необходимы в приборах массового спроса с большим количеством отображаемых символов (радиоприемниках, магнитолах, тестерах, игрушках, счетчиках и т. д.). Разрабатываются под различные микросхемы драйверов. Пример удачного драйвера — HT1621B. Для размещения заказа необходимо заполнить спецификацию и выполнить эскиз индикатора с деталировкой сегментов. Пример спецификации приведен в фирменном каталоге производителя и высылается вам по запросу. В качестве предварительной информации достаточно прислать эскиз индикатора с указанием размеров и деталировкой сегментов. Описание популярного индикатора TI8077 (восемь восьмерок с точками и специальными символами) приведено на рисунке.
| PIN | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 |
| COM1 | COM1 | COM1 | B1 | A1 | F1 | B2 | A2 | F2 | B3 | A3 | F3 | ||||
| COM2 | COM2 | COM2 | C1 | G1 | E1 | C2 | G2 | E2 | C3 | G3 | E3 | ||||
| COM3 | COM3 | COM3 | P1 | D1 | H1 | P2 | D2 | H2 | P3 | D3 | H3 | ||||
| PIN | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 | 22 | 23 | 24 | 25 | 26 | 27 | 28 | 29 | 30 |
| COM1 | B4 | A4 | F4 | B5 | A5 | F5 | B6 | A6 | F6 | B7 | A7 | F7 | B8 | A8 | F8 |
| COM2 | C4 | G4 | E4 | C5 | G5 | E5 | C6 | G6 | E6 | C7 | G7 | E7 | C8 | G8 | E8 |
| COM3 | P4 | D4 | H4 | P5 | D5 | H5 | P6 | D6 | H6 | P7 | D7 | H7 | P8 | D8 | H8 |
Цветные индикаторы — имеют параллельный интерфейс связи с контроллером (4 управляющих сигнала и 8Ѕ2 информационных), электролюминесцентную подсветку, встроенный инвертор (только в AG800600B). Вес модуля — 450 г. Основные параметры цветных индикаторов приведены в табл. 6.
| Точек | Модель | Точка | Видимое поле, мм | *Габаритный размер | Комментарий |
| 800х600 | AG800600B | 0.28x0.28 | 231x174 | 265x194x8 | 12:00 11.3"SVGA |
| 640x480 | AG640480B | 0.31x0.31 | 231x160 | 265x183x8 | 10.4"VGA |
Другие статьи по данной теме:
- Быстрое погружение с “черными плавниками”. Технология Blackfin. Часть 1. Архитектура Blackfin компании Analog Devices
- Первый Всероссийский светотехнический форум «Инновационные продукты, материалы и технологии»
- Обзор светодиодных драйверов фирмы SiTI
- *Особенности определения квантового выхода светодиодов на основе AlGaInN и AlGaInP при различной плотности тока через излучающий кристалл
- Новая серия PCD-16/25 источников питания от Mean Well
- Технология и применение HDR дисплеев
- Новая серия миниатюрных драйверов светодиодов Mornsun