Обзор современных промышленных дисплеев компании NLT Technologies Ltd.

Введение

В 2011 году в результате слияния NEC LCD Technologies и AVIC International Group (рис. 1) была образована новая компания — NLT Technologies (original NEC), которая объединила разработанные технологии с эффективными производственными мощностями [1]. Завод, расположенный в Шанхае (Китай), способен работать со стеклянными подложками 5‑го поколения с размерами вплоть до 1000×1300 мм, что позволит выпускать TFT LCD-панели любых диагоналей и в большом объеме. Это производство сейчас ориентировано в основном на выпуск моделей с диагональю 7–15 дюймов. На заводах 2‑го и 3‑го поколения (G2, G3) в префектуре Акита (Япония) распределено производство TFT LCD-модулей с диагональю 2,5–21,3 дюйма. Таким образом, компания NLT Technologies (NEC) получила возможность увеличить объем производства и расширить модельный ряд выпускаемых панелей, одновременно снизив цены на свою продукцию.

Рис. 1. Схема объединения NEC LCD Technologies c AVIC International Group

Все TFT LCD-панели, выпускаемые компанией NLT Technologies, можно разделить на группы: панели для применения в мобильных переносных устройствах с диагональю 2,7–4,3″, панели промышленного применения с диагональю 5,7–15,6″ и панели для использования в мониторах с диагональю 19–21,3″.

Особо можно выделить самую большую группу по количеству представленных моделей — это TFT LCD-панели промышленного применения. В свою очередь в ней можно выделить подгруппы. Разделение на подгруппы осуществляется на основе признака, определяющего специфику применения TFT LCD-панели, и помогает структурировать модули для упрощения подбора.

Таким образом, подгруппы выглядят так:

• TFT LCD-панели с широким температурным диапазоном (–40…+80 °C).
• Сверхъяркие TFT LCD-панели для уличного применения с яркостью более 600 кд/м².
• Широкоформатные TFT LCD-панели.
• TFT LCD-панели с высоким разрешением Full HD.
• TFT LCD-панели со стереоскопическим эффектом (3D-эффект).
• TFT LCD-панели со встроенным проекционно-емкостным сенсорным экраном (серия PCAP LCD).
• TFT LCD-панели с широким температурным диапазоном
  (–40…+80 °C)

Все TFT LCD-панели, представленные в таблице 1, прошли заводские тесты и сертифицированы на возможность хранения при отрицательной температуре вплоть до –40 °C. Рабочий температурный диапазон этих модулей — от –30 до +80 °C. Такие TFT LCD-панели предназначены для использования в жестких внешних условиях при крайне низкой температуре окружающей среды, характерной для большей части территории России.

Панели с широким температурным диапазоном нашли применение в таких областях, как железнодорожный транспорт, самолетостроение, нефтедобывающая промышленность, а также промышленные мониторы и компьютеры.

Сверхъяркие TFT LCD-панели для уличного применения с яркостью более 600 кд/м²

Яркий солнечный свет при попадании на экран любого устройства является причиной нечитаемости информации. Для использования в условиях повышенного внешнего освещения компания NLT Technologies предлагает серию TFT LCD-панелей с повышенной яркостью (более 600 кд/м²) (табл. 2)и специальным просветляющим фильтром.

Необходимо пояснить, что при производстве панелей, обозначенных суффиксом C, применяется фирменная технология T‑EVT (Transmissive Enhanced View TFT Technology [2], ранее — ST-NLT). Принцип ее действия приведен на рис. 2.

Рис. 2. Принцип действия технологии T-EVT

Специальный просветляющий фильтр, нанесенный на поверхность TFT LCD-модуля, пропускает и отражает падающий свет таким образом, что когерентные световые волны в результате интерференции в противофазе гасят друг друга. При этом блокируются паразитные блики на экране, и у изображения повышается удобочитаемость в условиях яркого внешнего освещения.

Следует заметить, что наряду с T‑EVT существует еще одна технология — R‑EVT (Reflective Enhanced View TFT Technology, ранее — SR-NLT). Ее принцип действия заключается в возможности отключения встроенной подсветки TFT LCD-модуля и использования отраженного внешнего освещения (рис. 3).

Рис. 3. Принцип действия технологии R-EVT

При отсутствии внешнего освещения подсветка включается. TFT LCD-панели с технологией R‑EVT (табл. 3) за счет отключения подсветки в дневное время снижают общее энергопотребление устройства, в котором они используются. Таким образом, эти TFT LCD-модули оптимальны для портативных переносных устройств.

Широкоформатные TFT LCD-панели

Современные устройства индикации все чаще оснащаются экранами с широкоформатным соотношением сторон. Это требование к габаритам и разрешению учитывается при производстве следующей подгруппы LCD-панелей компании NLT Technologies (табл. 4).

Широкоформатные TFT LCD-панели промышленного применения предоставляют оператору возможность увеличить объем выводимой на экран информации, что значительно повышает контроль технологических операций в любом производственном процессе.

TFT LCD-панели c высоким разрешением Full HD

Компания NLT Technologies предлагает малогабаритную TFT LCD-панель с высоким разрешением Full HD. Ее основные технические характеристики представлены в таблице 5.

Этот TFT LCD-модуль обеспечивает четкую детализацию выводимой на экран информации наряду с широким углом обзора и высоким качеством изображения. А значит, оператор всегда будет иметь самое точное представление о происходящем на экране. Этот фактор очень важен при выборе дисплея в медицинской технике и любой отрасли производства, требующей высокой точности передачи информации.

TFT LCD-панели со стереоскопическим эффектом (3D-эффект)

Еще одной уникальной TFT LCD-панелью с поддержкой стереоскопического эффекта (рис. 4) компания NLT Technologies расширяет модельный ряд для эксклюзивного применения. В статье [3] подробно рассмотрено одно из перспективных направлений в области отображения информации — это панели со стереоскопическим эффектом.

Рис. 4. Стереоскопический эффект (3D-эффект)

Такая панель может функционировать как в 2D-, так и в 3D-режиме, стереоэффект достигается благодаря технологии HDDP (Horizontally Double Density Pixels). С помощью этой технологии пиксели поделены на субпиксели для правого и левого глаза оператора. Матрица воспроизводит два одинаковых изображения. Для того чтобы две одинаковые «картинки» смогли создать стереоскопический эффект, применяются специальные миниатюрные линзы, которые распределяют изображение в нужном направлении с необходимым смещением. Таким образом, оператор сразу видит объемное изображение, и отсутствует необходимость применения специальных очков.

Характеристики модуля NL8060BH18-02:

• диагональ — 7,2 дюйма;
• яркость — 370 кд/м²;
• разрешение в 2D-/3D-режиме — 800×600/1600×600 точек;
• интерфейс — LVDS.

TFT LCD-панели с 3D-эффектом успешно используются при производстве медицинских стереоскопов, навигаторов, бинокулярных микроскопов, дефектоскопов и других устройств, в которых поддерживаются современные 3D-приложения.

TFT LCD-панели со встроенным проекционно-емкостным сенсорным экраном
(серия PCAP LCD)

С 2012 года компания NLT Technologies начала инновационное производство TFT LCD-панелей промышленного применения со встроенным проекционно-емкостным сенсорным экраном [4]. Уже сейчас эти модули доступны для заказа у официального дистрибьютора в России — компании «ЭЛТЕХ» (табл. 6). Серия PCAP LCD-панелей со встроенным проекционно-емкостным сенсорным экраном дополнила модельный ряд. Теперь разработчикам оборудования, в котором все чаще требуется сенсорный ввод с экрана, проще использовать готовые к установке TFT LCD-модули одного производителя.

Для того чтобы правильно интерпретировать информацию в таблице 6, необходимо пояснить значение параметров в столбцах. Компания NLT Technologies предлагает различные варианты исполнения TFT LCD-панелей со встроенным проекционно-емкостным экраном. Обозначения STD-A, STR-A (Air bonding), STD-O, STR-O (Optical bonding) означают способ крепления сенсорного экрана к TFT LCD-модулю (рис. 5). Панели имеют различные варианты покрытия экрана специализированными оптическими фильтрами: антибликовым, устойчивым к загрязнению, просветляющим. Также есть вариант покрытия без специального оптического фильтра.

Как видно на рис. 5, при добавлении в состав TFT LCD-модуля дополнительного защитного стекла получается вариант исполнения STR с двумя вариациями, без дополнительного защитного стекла получается вариант исполнения STD.

Рис. 5. Варианты производственного исполнения TFT LCD-модулей cо встроенным проекционно-емкостным сенсорным экраном

Суффикс в наименовании TFT LCD-модуля со встроенным проекционно-емкостным сенсорным экраном также несет в себе дополнительную информацию. Первый символ, соответственно, означает вариант производственного исполнения:

• A — STD-A;
• B — STD-O;
• J — STR-A;
• K — STR-O.

А второй символ — тип специального фильтра, нанесенного на поверхность TFT LCD-модуля. Причем существует два обозначения одного и того же фильтра, так как необходимо выделить, какой модуль использовался в качестве базового. Компания NLT Technologies может предложить одну и ту же модель TFT LCD-панели как со стандартной, так и с повышенной яркостью. Варианты обозначений специальных фильтров приведены в таблице 7.

Окончание C1 означает наличие контроллера встроенного проекционно-емкостного сенсорного экрана, поддерживающего до 16 одновременных независимых нажатий, который поставляется совместно с TFT LCD-модулем. Контроллеры, поставляемые компанией, основаны на чипе Atmel mx1664s и поддерживают современные операционные системы. В дальнейшем при производстве TFT LCD-панелей серии PCAP LCD с диагональю более 15,6 дюйма будет использоваться новый контроллер, который сейчас разрабатывает компания Atmel.

Таким образом, компания NLT Technologies предлагает решение «все в одном». Этот TFT LCD-модуль промышленного применения со встроенным проекционно-емкостным сенсорным экраном и контроллером полностью готов к установке и не требует сложной интеграции и настройки.

Преимущества TFT LCD-панелей промышленного применения от NLT Technologies

Следует отметить, что TFT LCD-панели компании NLT Technologies имеют долгий жизненный цикл, достигающий 8–10 лет. Этот фактор очень важен для разработчиков оборудования, которые внедряют и сертифицируют какой-либо компонент для использования в многолетнем проекте, который не может подвергаться переработке, а в разработанное устройство нельзя вносить изменения. Причем все последующие поколения одной TFT LCD-панели, которые появляются в результате усовершенствования первой версии, имеют стандартные конструктивные элементы крепления, что позволяет применять в разработанном устройстве новые версии TFT LCD-модуля или производить быструю замену панели.

Также необходимо сказать о применяемой в TFT LCD-панелях светодиодной подсветке. Ее можно заменять, что позволяет использовать интегрированный TFT LCD-модуль длительное время. И в случае значительного уменьшения яркости или выхода из строя подсветки нет необходимости демонтажа всей панели: можно просто переустановить светодиодный модуль подсветки. Срок службы светодиодной подсветки NLT Technologies составляет более 70 000 ч [5].

На данный момент большинство TFT LCD-панелей промышленного применения NLT Technologies представлены в четырех различных вариантах: это базовая модель, модель с повышенной яркостью, модель с применением просветляющего фильтра и модель с установленным проекционно-емкостным сенсорным экраном. Таким образом, разработчик оборудования может выбрать оптимальный вариант TFT LCD-панели, в зависимости от технических требований проекта.

Благодаря техническим характеристикам и широкому диапазону применения, TFT LCD-панели NLT Technologies зарекомендовали себя во всем мире и получили широкое распространение.