Компанія МЕЛТ - один з небагатьох російських виробників електроніки, чия продукція відповідає світовому рівню. Зараз виробнича лінійка компанії налічує кілька сотень РК-індикаторів, які не поступаються іноземним аналогам. При цьому вітчизняні дисплеї мають рекордно широкий діапазон робочих температур, підтримують різні знакогенератори і мають цілком конкурентоспроможну вартість.
Присутність у назві статті імені російського виробника електроніки може спрямувати думки у бік актуальної на сьогоднішній день проблеми імпортозаміщення. Про заміну іноземних товарів, у тому числі електроніки, на продукцію вітчизняного виробника багато говорять і пишуть. Однак насправді все не так просто.
Російська електроніка може скласти конкуренцію імпортним аналогам лише деяких вузьких областях. Тому кожен успішний вітчизняний виробник електроніки викликає гордість. Один із них – компанія МЕЛТ.
Компанія МЕЛТ була заснована в 1995 році. Спочатку основним напрямом її діяльності була розробка та виробництво плат АОН ( автоматичного визначенняномери). Вже тоді базовим принципом роботи компанії стала опора на власні сили – власну розробку та виробництво. Завдяки досвідченій команді розробників та закупівлі сучасного обладнання було організовано повний цикл створення електронних пристроїв: проектування, збирання, контроль якості, тестування та продаж. Ці традиції були збережені та примножені. На даний момент МЕЛТ має можливість розробляти та виробляти друковані плати, виконувати складання електронних блоків за допомогою сучасних технологій монтажу (SMT, COB, TAB).
Стабільна якість продукції МЕЛТ добре відома не лише російським споживачам, а й їхнім колегам з країн СНД, Європи та Близького Сходу. Щоб не бути голослівними, можна перерахувати постійних партнерів компанії МЕЛТ: ЗАТ «Зв'язок інжиніринг», ЗАТ «МЕТТЕМ-Світлотехніка», ЗАТ «МЕТТЕМ-Технології», ВАТ ПК «Медична Техніка», Інститут космічних досліджень Російської академії наук, ТОВ «НВП ІТЕЛ », ВАТ «Саранський приладобудівний завод», ВАТ Ставропольський радіозавод «СІГНАЛ», Об'єднаний інститут Ядерних Досліджень та багато інших.
В даний час компанія займається розробкою та виробництвом друкованих плат, РК-індикаторів, джерел живлення, світлодіодних лінійок.
Серед продукції компанії варто відзначити РК-індикатори. Знакосинтезуючі та графічні РК-дисплеї МЕЛТ розробляються та виробляються за рахунок власних потужностей компанії. Вони зарекомендували себе з найкращого боку та користуються заслуженою повагою як великих виробників електроніки, так і непрофесійних електронників-ентузіастів.
Серед переваг ЖК-індикаторів МЕЛТ можна відзначити використання найсучасніших технологій виробництва, відмінну контрастність, величезний вибір моделей, підтримку російського/англійського/білоруського/українського/казахського знакогенераторів, широкий робочий діапазон температур, низьку ціну та максимальну доступність.
МЕЛТ: сучасні технології створення РК-панелей
Компанія МЕЛТ застосовує РК-скла (ЖК-панелі) для знакосинтезуючих та графічних РК-індикаторів за двома найбільш сучасними технологіями: STN (Super Twisted Nematic) та FSTN (Film Super Twisted Nematic). Кожна з технологій має версії з позитивним та негативним зображенням (STN Positive/Negative та FSTN Positive/Negative). Крім того, доступні виконання, що використовують відображене світло або світлодіодне підсвічування.
Однією з найважливіших переваг РК-панелей МЕЛТ є їх рекордно широкий діапазон робочих температур. Більшість лінійок РК має моделі, здатні функціонувати при температурах -30...80°С, а діапазон температур зберігання для них становить -45...80°С.
Ще однією перевагою РК-панелей МЕЛТ є їхня висока контрастність. За цим показником вони перевершують своїх зарубіжних конкурентів.
Скло – це лише частина технологічного циклу створення РК-екранів. Якість РК-екрана залежить від застосовуваних технологій монтажу електронних компонентів. Тут компанія МЕЛТ має особливий привід для гордості.
Якість розведення – запорука якості РК-дисплеїв
Очевидно, що однієї РК-панелі мало створення дисплея. Необхідний контролер, система живлення, друкована плата. Крім того, важливо забезпечити якісний монтаж елементів на плату.
МЕЛТ має досвідчену команду інженерів, яка здатна самостійно розробити схемотехніку та друковану плату дисплея. При цьому більшість модулів застосовують ЖК-контролери вітчизняної компанії ВАТ «АНГСТРЕМ».
Власне надсучасне монтажне виробництво – гордість компанії. В даний час МЕЛТ має обладнання для виконання високопродуктивного монтажу за технологіями SMT та COB.
Технологія COB (Chip On Board) передбачає монтаж безкорпусних кристалів мікросхем безпосередньо на плату. COB має переваги перед використанням стандартних корпусних мікросхем.
|
а) приклад ручної установки безкорпусних |
|
|
в) заливання компаундом встановлених |
|
| Мал. 1. Етапи монтажу кристалів РК-контролерів за технологією COB | |
Як було зазначено вище, COB використовується для швидкодіючих компонентів. Саме за цією технологією відбувається монтаж РК-контролерів у РК-дисплеях компанії МЕЛТ (рисунок 1). Устаткування МЕЛТ дозволяє власними силами виконувати повний цикл монтажу: встановлення та позиціонування (рисунок 1а), розварювання висновків (рисунок 1б), контроль якості монтажу, герметизація кристала компаундом (рисунок 1в).
Устаткування для COB компанії МЕЛТ має такі характеристики:
- кількість пінів, що розварюються: до 10000;
- ширина провідника: 90 мкм;
- проміжок між провідниками: від 90 мкм.
Крім перерахованих вище спеціалізованих технологій, МЕЛТ має обладнання провідних японських та європейських виробників (YAMAHA, Assembleon, Ersa, Dek та інших) для традиційного SMT-монтажу та монтажу вивідних компонентів. Гнучкість складання дрібних та великих серій друкованих плат досягається за рахунок наявності двох ліній поверхневого монтажу та лінії наскрізного монтажу.
Перша лінія поверхневого монтажу призначена для збирання великих серій друкованих вузлів. автоматичному режимі. Її максимальна продуктивність становить до 20 000 компонентів на годину. Лінія включає наступне обладнання:
- автоматичний завантажувач друкованих плат Nutek NTM 710 EL;
- автоматичний принтер паяльної пасти DEK ELA;
- конвекційну піч ERSA HotFLow 5;
- автоматичний розвантажувач друкарських плат Nutec NTM 710 EM 2;
Друга лінія поверхневого монтажу призначена для збирання дрібних та середніх серій друкованих вузлів. Саме ця лінія дозволяє проводити монтаж безсвинцевих компонентів. Продуктивність лінії також становить до 20 000 компонентів на годину. Вона включає наступне обладнання:
- напівавтоматичний принтер паяльної пасти DEK 248;
- мультифункціональний верстат для розміщення компонентів YAMAHA YS12F;
- конвекційну піч BTU Pyramax 98A;
- автоматичний розвантажувач друкованих плат Nutec NTM 710 EM 2
Лінія наскрізного монтажу включає:
- встановлення паяння динамічною хвилею припою KIRSTEN-K5360P;
- встановлення струминного відмивання друкованих плат TRIMAX.
Після монтажу блоки проходять контроль якості за допомогою оптичної 3D-установки TRION-2000.
Для випробувань вузлів за різної температури та вологості використовується кліматична камера тепла/холоду/вологості ESPEC SH-661.
Таким чином, компанія МЕЛТ здатна не тільки розробляти, а й виготовляти РК-дисплеї власними силами з підтримкою найвищої якості виготовлення.
Вісім причин вибрати РК-дисплей МЕЛТ
Існує досить широке коло виробників РК-панелей та дисплеїв. Тому особливо приємно усвідомлювати, що компанія МЕЛТ не губиться на їх тлі. Понад те, з низки параметрів продукція МЭЛТ перевищує зарубіжні аналоги.
Назвемо цілих вісім причин, через які варто вибрати саме РК-дисплеї МЕЛТ.
По-перше, чудові показники контрасту, які не поступаються конкурентам. Це досягається завдяки використанню найсучасніших технологій FSTN та STN.
По-друге, найширший вибір моделей (більше 600 представників): знакосинтезуючі та графічні; з позитивним та негативним відображенням; з різними кольорами підсвічування (бурштиновий, жовто-зелений, червоний, блакитний, білий); з напругою живлення 2,8/3,0/3,3/5; з різними форматами та роздільною здатністю; з термокомпенсацією та без.
Про різноманіття моделей говорить навіть фірмове найменування моніторів, що складається з дев'яти позицій (таблиця 1).
Таблиця 1. Найменування РК-дисплеїв МЕЛТ
| MT | -16S24 | -1 | Y | L | G | T | -3V0 | -T |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |
| Компанія (МЕЛТ) | Серія | Tраб./Tхран., °C | Тип ЖК панелі | Тип підсвічування | Колір підсвічування | Орієнтація | Uпіт | Термокомпенсація |
| 1: 0…50/-10…60 |
T: TN positive | L: - LED | A: бурштиновий | (порожньо): 6 годин | 2V8 - 2,8 В | (порожньо): ні | ||
| N: TN negative | G: жовто-зелений | Т: на 12 годин | 3V0 - 3,0 В | T: є | ||||
| 2: -20…70/-30…80 |
M: HTN positive | R: червоний | 3V3 - 3,3 В | |||||
| H: HTN negative | B: блакитний | (порожньо) - 5,0 В | ||||||
| 3: -30…70/-40…80 |
Y: STN yellow positive | W: білий | ||||||
| G: STN gray positive | (порожньо): опція | |||||||
| 4: -40…80/-40…90 |
B: STN blue positive | |||||||
| K: STN negative (blue) | ||||||||
| 7: -10…50/-30…60 |
F: FSTN positive | |||||||
| V: FSTN negative (black) |
По-третє, реальна працездатність за низьких і високих температур. Існують дисплеї з діапазоном робочих температур –40…70°C. У цьому діапазон зберігання їм -45…80°C. І, на відміну від іноземних аналогів, це не якісь спеціалізовані важкодоступні версії, виконані на замовлення, а серійні зразки.
А для замовних індикаторів робочий діапазон може досягати -40...80°C.
По-четверте, цифро-літерні знакосинтезуючі дисплеї МЕЛТ мають можливість підтримки російського/англійського/білоруського/українського/казахського знакогенераторів. Крім того, використання формату літер 5х8 робить відображення літер кирилиці зрозумілішими і більше!
По-п'яте, додаткова сторінка знакогенератора в кодуванні Win-CP1251 спрощує написання програм середовищі Microsoft Windows.
По-шосте, найвища надійність та якість продукції МЕЛТ.
По-сьоме, доступність та можливість поставки великих партій індикаторів у найкоротші терміни за низької вартості.
І останнім восьмим пунктом є можливість замовлення унікальних та спеціалізованих індикаторів за мінімальних термінів виготовлення. Докладніше про замовлення РК-екрани буде сказано в заключній частині статті.
Огляд продукції МЕЛТ почнемо із серійних моделей.
Знакогенеруючі РК-дисплеї МЕЛТ
Номенклатура цифробуквенних РК-дисплеїв МЕЛТ налічує 19 серій, що включають понад 500 моделей (таблиця 2).
Таблиця 2. Серії цифробуквенних РК-дисплеїв МЕЛТ
| Найменування | Контролер | Дозвіл | Габарити, мм | Видима область, мм |
Символ, мм | Підсвічування | Тип скла | Uпіт, В | Траб, °C |
| КБ1013ВГ6 | 08х2 | 58x32x12,9 | 3×16 | 3,55х5,56 | 3; 5 | -20…70; -30…70 | |||
| КБ1013ВГ6 | 10х1 | 66x31x9,2 | 56×12 | 4,34×8,35 | Жовто-зелена | STN Positive | 5 | 0…50, -20…70, -30…70 | |
| КБ1013ВГ6 | 16х1 | 122x33x9,3 | 99×13 | 4,86×9,56 | Бурштиновий, синій, жовто-зелений, білий | FSTN Positive, FSTN Negative, STN Negative Blue, STN Positive | 3; 5 | -20…70; -30…70 | |
| КБ1013ВГ6 | 16х1 | 122x33x13,1 | 99×13 | 4,86×9,56 | Бурштинова, жовто-зелена, ні | ||||
| КБ1013ВГ6 | 16х2 | 85x36x13 | 62×19 | 2,95×5,55 | FSTN Positive, FSTN Negative, STN Negative Blue, STN Positive | ||||
| КБ1013ВГ6 | 16х2 | 84x44x13,0 | 62×19 | 2,95×5,55 | |||||
| КБ1013ВГ6 | 16х2 | 85x30x13,5 | 62×19 | 2,95×5,55 | Янтарна, синя, жовто-зелена, біла, ні | ||||
| КБ1013ВГ6 | 16х2 | 122x44x13 | 105,2×24 | 4,86×9,56 | Бурштиновий, синій, жовто-зелений | FSTN Positive, FSTN Negative, STN Positive | |||
| ST7070 | 16х2 | 84x44x13,0 | 62×19 | 2,95×5,55 | Бурштиновий, синій, жовто-зелений, білий | FSTN Positive, STN Positive | |||
| КБ1013ВГ6 | 16х4 | 87x60x13,1 | 62×26 | 2,95×4,75 | FSTN Positive, FSTN Negative, STN Negative Blue, STN Positive | ||||
| КБ1013ВГ6 | 20х1 | 180x40x9,3 | 149×23 | 6,00×14,54 | Янтарна, синя, жовто-зелена, біла, ні | ||||
| КБ1013ВГ6 | 20х2 | 116x37x13 | 82×19 | 3,20×5,55 | Бурштиновий, синій, жовто-зелений, червоний, ні | FSTN Positive, STN Positive | |||
| КБ1013ВГ6 | 20х2 | 180x40x9,3 | 149×23 | 6,00×9,63 | Янтарна, синя, жовто-зелена, біла, червона, ні | FSTN Positive, FSTN Negative, STN Negative Blue, STN Positive | 3; 5 | -20…70; -30…70 | |
| КБ1013ВГ6 | 20х4 | 98x60x13 | 76×26 | 2,95×4,75 | Янтарна, синя, жовто-зелена, біла, ні | ||||
| КБ1013ВГ6 | 20х4 | 146×62,5×13 | 122,5×43 | 4,84×9,22 | Бурштиновий, синій, жовто-зелений, білий, червоний | ||||
| ST7070 | 20х4 | 98x60x13 | 76×26 | 2,95×4,75 | Бурштиновий, синій, жовто-зелений, білий | FSTN Positive, STN Positive | 5 | -20…70 | |
| КБ1013ВГ6 | 24х1 | 208x40x14,3 | 178×23 | 6,00×14,75 | FSTN Positive, FSTN Negative, STN Negative Blue, STN Positive | 3; 5 | -20…70; -30…70 | ||
| КБ1013ВГ6 | 24х2 | 118x36x13,5 | 92,5×14,8 | 3,15×5,72 | Янтарна, синя, жовто-зелена, біла, ні | FSTN Positive, FSTN Negative, STN Positive | |||
| КБ1013ВГ6 | 24х2 | 208x40x14,3 | 178×23 | 6,00×9,63 | Бурштиновий, синій, жовто-зелений, білий | FSTN Positive, FSTN Negative, STN Negative Blue, STN Positive |
При такому різноманітті легко вибрати дисплей із необхідними характеристиками:
- із застосуванням різних технологій, наприклад, STN Positive/Negative, FSTN Positive/Negative (рисунок 2);
- з різними форматами символів та рядків – 08х2, 10х1, 16х1, 16х2, 16х4, 20х1, 20х2, 20х4, 24х1, 24х2;
- з різним кольором підсвічування – янтарним, жовто-зеленим, червоним, блакитним, білим;
- з різною напругою живлення: 3 або 5;
- з різними робочими температурними діапазонами, у тому числі -30...70°C;
- з послідовним (контролер ST7070) чи паралельним (контролер КБ1013ВГ6) комунікаційним інтерфейсом.
|
|
|
|
|
|
| Мал. 2. Приклади знакосинтезуючих РК-індикаторів МЕЛТ 24 х 2 | |
Варто особливо відзначити, що більшість дисплеїв побудовано на базі вітчизняного контролера КБ1013ВГ6 виробництва ВАТ «АНГСТРЕМ». За функціоналом він аналогічний контролерам HD44780 компанії Hitachi та KS0066 виробництва Samsung.
Відмінними рисами КБ1013ВГ6 є:
- широкий діапазон напруг, що живлять: 2,7 ... 5,5 В;
- діапазон живлення РКІ: 3,0 ... 13 В;
- високошвидкісний інтерфейс зв'язку: до 2 МГц (при Uпіт = 5 В);
- 80 байт ОЗУ даних, що відображаються (80 символів);
- 19840 біт ПЗУ знакогенератора з можливістю програмування двох сторінок користувача символів;
- 64 байти ОЗУ знакогенератора.
Графічні РК-дисплеї МЕЛТ
Як і у випадку зі знакосинтезуючими дисплеями, номенклатура графічних РК виробництва компанії МЕЛТ також приємно дивує: 10 лінійок, які поєднують понад 120 моделей (таблиця 3).
Таблиця 3. Серії графічних РК-дисплеїв МЕЛТ
| Найменування | Контролер | Дозвол. | Габарити, мм | Видима область, мм | Розмір точки, мм | Підсвічування | Тип скла | Термокомп | Uпіт, В | Траб, °C | Тхран, °C |
| КБ145ВГ4 | 122×32 | 77х38х9,5 | 62×19 | 0,4×0,4 | Ні | FSTN Positive, STN Positive | Ні | 5 | -10…60, -30…70 | -10…60, -40…80 | |
| КБ145ВГ4 | 122×32 | 77х38х13 | 62×19 | 0,4×0,4 | Янтарна, жовто-зелена, синя, біла, червона | FSTN Positive, FSTN Negative, STN Negative Blue, STN Positive | Ні | 3,3; 5 | -10…60, -20…70, -30…70 | ,-10…60, -30…80, -40…80 | |
| КБ145ВГ4 | 122×32 | 84х44х9,5 | 62×19 | 0,4×0,4 | Ні | FSTN Positive, STN Positive | 5 | -10…60, -30…70 | -10…60, -40…80 | ||
| КБ145ВГ4 | 122×32 | 84х44х13,5 | 62×19 | 0,4×0,4 | Бурштиновий, жовто-зелений, синій, білий | FSTN Positive, FSTN Negative, STN Negative Blue, STN Positive | 3,3; 5 | -10…60, -20…70, -30…70 | ,-10…60, -30…80, -40…80 | ||
| КБ145ВГ4 | 122×32 | 77х38х13 | 62×19 | 0,4×0,4 | Бурштинова, жовто-зелена | FSTN Positive | 2,8 | -20…70 | -30…80 | ||
| КБ145ВГ4 | 122×32 | 94х48, 5х9, 6 | 85×26 | 0,62×0,62 | FSTN Positive, FSTN Negative, STN Negative Blue, STN Positive | Ні/Є | 3; 5 | ||||
| К145ВГ10 | 128×64 | 93х70х13 | 71,7×38,7 | 0,44×0,44 | Бурштинова, жовто-зелена | FSTN Positive, FSTN Negative, STN Positive | -20…70, -30…70 | -30…80 | |||
| NT75451 | 128×64 | 69x48x12 | 65×34,6 | 0,47×0,42 | Можлива | FSTN Positive, STN Negative Blue, STN Positive | 3,3 | ||||
| К145ВГ10 | 128×64 | 75х52, 7х8, 5 | 60×32,6 | 0,4×0,4 | Янтарна, жовто-зелена, синя, біла, ні | FSTN Positive, FSTN Negative, STN Negative Blue, STN Positive | Ні | 3; 5 | |||
| КБ145ВГ4 | 61×16 | 66х31х9, 5 | 56×12 | 0,8×0,55 | Бурштинова, жовто-зелена, ні | FSTN Positive, STN Positive | Ні | 5 | 0…50 | -10…60 | |
| КБ145ВГ4 | 61×16 | 77х38х13 | 62×19 | 0,92×0,72 | Бурштинова, жовто-зелена | Ні | 5 | 0…50 | -10…60 | ||
| К145ВГ10 | 64×64 | 40х56х8, 5 | 32×39,5 | 0,42×0,52 | Бурштиновий, жовто-зелений, синій білий | Ні | 3,3; 5 | -20…70 | -30…80 |
Відмінними рисами графічних дисплеїв МЕЛТ є:
- сучасні технології STN Positive/Negative, FSTN Positive/Negative (рисунок 3);
- широкий вибір дозволів: 122 32, 128 64, 61 16, 64 64;
- різні кольори підсвічування: бурштиновий, жовто-зелений, червоний, блакитний, білий;
- різні напруги живлення: 2,8/3,0/3,3/5;
- різні діапазони робочих температур, зокрема -30…70°C.
|
|
|
|
|
|
| Мал. 3. Приклади графічних РК-індикаторів МЕЛТ 128 х 64 | |
Важливою відмінністю більшості графічних дисплеїв МЕЛТ є використання вітчизняних ЖК-контролерів.
К145ВГ10 - РК-контролер виробництва ВАТ «АНГСТРЕМ», аналогічний KS0108 виробництва компанії Samsung.
Крім сумісності контролерів, варто відзначити і сумісність дисплеїв МЕЛТ із продукцією конкурентів.
Декілька слів про ефективне імпортозаміщення
Більшість РК-дисплеїв МЕЛТ сумісна з аналогами інших компаній-виробників. При цьому, як було показано вище, РК від МЕЛТ перевершують їх за характеристиками. Це стосується як знакосинтезуючих або символьних, так і графічних РК (таблиці 4, 5).
Таблиця 4. Сумісність знакосинтезуючих або символьних РК різних виробників
| Формат | Видима область, мм |
Виробник/Найменування | Виробник/найменування | ||||||||
| Winstar | Powertip | Tianma | Bolymin | Microtips | Ampire | Sunlike | Data Vision | Wintek | |||
| 8×2 | 35,0×15,24 | TM82A | BC0802A | MTC-0802X | AC082A | WM-C0802M | |||||
| 10×1 | 56,0×12,0 | – | – | – | – | – | – | – | – | – | |
| 10×2 | 60,5×18,5 | – | – | – | – | – | – | – | – | – | |
| 12×2 | 46,7×17,5 | – | TM122A | BC1202A | – | – | – | – | – | ||
| 16×1 | 64,5×13,8 | – | TM161A | BC1601A1 | MTC-16100X | AC161A | WM-C1601M | ||||
| 66,0×16,0 | – | – | BC1601B | – | – | – | – | ||||
| 63,5×15,8 | – | – | – | TM161E | – | – | – | – | – | – | |
| 99,0×13,0 | TM161F | BC1601D1 | MTC-16101X | AC161B | WM-C1601Q | ||||||
| 120,0×23,0 | – | – | – | – | – | – | AC161J | – | – | ||
| 16х2 | 99,0×24,0 | TM162G | BC1602E | MTC-16201X | AC162E | WM-C1602Q | |||||
| 36,0×10,0 | – | – | TM162X | – | – | – | – | – | – | ||
| 50,0×12,0 | – | – | – | TM162B | – | – | – | – | – | ||
| 62,5×16,1 | TM162V | BC1602B1 | MTC-16202X | AC162A | |||||||
| 62,2×17,9 | – | – | – | – | – | MTC-16203X | – | – | – | ||
| 62,2×17,9 | TM162J | BC1602D | – | – | – | ||||||
| 62,2×17,9 | TM162D | BC1602H | MTC-16204X | – | WM-C1602K | ||||||
| 62,5×16,1 | – | TM162A | BC1602A | MTC-16205B | – | WM-C1602M | |||||
| 55,73×10,98 | – | – | BC1602F | – | – | – | |||||
| 80,0×20,4 | – | – | – | – | – | – | – | – | – | ||
| 80,0×20,4 | – | – | – | – | – | – | – | – | – | ||
| 16×4 | 61,4×25,0 | TM164A | BC1604A1 | MTC-16400X | AC164A | WM-C1604M | |||||
| 60,0×32,6 | – | – | – | – | – | – | – | – | – | ||
| 20×1 | 154×16,5 | – | – | – | TM201A | – | – | – | – | – | |
| 149,0×23,0 | – | – | – | – | – | – | – | – | |||
| 20×2 | 83,0×18,8 | TM202J | BC2002A | MTC-20200X | AC202A | WM-C2002M | |||||
| 83,0×18,6 | – | – | – | TM202A | – | – | – | – | – | – | |
| 123,0×23,0 | – | – | – | – | – | – | – | – | |||
| 149,0×23,0 | TM202M | BC2002B | MTC-20201X | AC202B | WM-C2002P | ||||||
| 147,0×35,2 | – | – | – | – | – | – | AC202D | – | – | ||
| 83,0×18,8 | – | – | – | – | – | – | – | – | – | ||
| 76,0×25,2 | – | – | – | – | – | – | – | – | – | ||
| 20×4 | 76,0×25,2 | TM204A | BC2004A | MTC-20400X | AC204A | WM-C2004P | |||||
| 60,0×22,0 | – | – | – | – | – | – | – | – | – | ||
| 77,0×26,3 | – | – | – | – | – | – | – | – | |||
| 76,0×25,2 | – | – | – | – | – | – | – | – | |||
| 123,0×42,5 | TM204K | BC2004B | MTC-20401X | AC204B | – | WM-C2004R | |||||
| 24×1 | 178,0×23,0 | – | – | TM241A | – | – | – | – | – | – | |
| 24×2 | 94,5×18,0 | TM242A | BC2402A | MTC-24200X | AC242A | WM-C2402P | |||||
| 178,0×23,0 | – | – | – | – | – | – | – | – | |||
| 40×1 | 246,0×20,0 | – | – | – | – | – | – | – | – | – | |
| 40×2 | 154,0×16,5 | – | TM402A | BC4002A | MTC-40200X | AC402A | WM-C4002P | ||||
| 153,5×16,5 | – | – | – | TM402C | – | – | – | – | – | – | |
| 246,0×38,0 | – | – | – | – | – | – | – | – | – | ||
| 40×4 | 147,0×29,5 | – | TM404A | BC4004A | MTC-40400X | AC404A | WM-C4004M | ||||
| 140,0×29,0 | – | – | – | – | – | – | – | – | |||
| 244,0×68,0 | – | – | – | – | – | – | – | – | – | ||
Таблиця 5. Сумісність графічних РК різних виробників
| Дозвіл | Видима область, мм |
Виробник/Найменування | Виробник/Найменування | ||||||||
| Winstar | Powertip | Tianma | Bolymin | Microtips | Ampire | Sunlike | Data Vision | Wintek | |||
| 61×16 | 56,0×12,0 | – | – | – | – | – | – | – | – | – | |
| 62,0×19,0 | – | – | – | – | – | – | – | – | – | ||
| 64×64 | 32,0×39,5 | – | – | – | – | – | – | – | – | – | |
| 122×32 | 62,0×19,0 | TM12232A | MTG-12232A | AG12232A | WM-G1203Q | ||||||
| 62,0×19,0 | – | – | – | – | – | – | – | – | – | ||
| 85,0×26,0 | – | – | – | – | – | – | – | – | – | ||
| 128×64 | 71,7×38,5 |
Таким чином, використання виробів МЕЛТ – саме той випадок, коли імпортозаміщення виявляється ефективним та вигідним. Програмування РК-індикаторів МЕЛТДля того, щоб працювати з будь-яким РК-модулем, потрібно реалізувати базові програмні функції: скидання та ініціалізацію, передачу даних та команд на дисплей, читання даних з дисплея. У документації на РК-модулі МЕЛТ міститься вся необхідна для цього інформація: послідовність і тривалість сигналів при апаратному скиданні, перелік команд, що використовуються, опис адресного простору, послідовність команд при програмному скиданні та ініціалізації, детальний опис інтерфейсу обміну даними. Звичайно, можна написати програмні драйвера самостійно, тобто "з нуля". Однак у переважній більшості випадків правильнішим та швидшим способом буде використання бібліотеки прикладів, доступної для безкоштовного скачування на сайті компанії. По суті, ця бібліотека містить шаблони для створення драйверів мовою С. Це означає, що приклади не прив'язані до конкретних контролерів, а, відповідно, частину функцій, таких як функції затримки, налаштування портів вводу/виводу, необхідно реалізувати самостійно. Таким чином, ці програми не компілюватимуться, але можуть бути основою для створення драйверів. на теперішній моментбібліотека містить такі приклади програм: AllText4.c – приклад для буквено-цифрових РК-індикаторів із 4-бітним режимом включення; AllText8.c – приклад для буквено-цифрових РК-індикаторів із 8-бітовим режимом включення; MT-6116.c – приклад для графічного РК-індикатора MT-6116 з будь-яким літерним індексом; MT-12232B.c – приклад для графічного РК-індикатора MT-12232B; MT-12232A,C,D.с – приклад для графічних РК-індикаторів MT-12232A, MT-12232C, MT-12232D; MT-12864.c – приклад для графічного РК-індикатора MT-12864 з будь-яким літерним індексом; MT-6464B.c – приклад для графічного індикатора MT-6464B; MT-10T7,8,9.c – приклад для сегментних індикаторів MT-10T7, MT-10T8, MT-10T9; MT-10T11,12.c – приклад для сегментних індикаторів MT-10T11, MT-10T12. Усі приклади містять базові функції: ініціалізації, запису/читання байта за паралельним інтерфейсом, запису команди. Наприклад, AllText8.c є універсальним шаблоном для дисплеїв MT10S1, MT16S1, MT20S1, MT24S1, MT16S2, MT20S2, MT24S2, MT20S4 і містить чотири С-функції: void LCDinit(void); void WriteCmd(byte b); void WriteData(byte b), void WriteByte(byte b, bit cd). Розглянемо докладніше функцію ініціалізації LCDinit(void) як приклад реалізації функції ініціалізації буквено-цифрових ЖК індикаторів з 8-бітним режимом включення: void LCDinit(void) Аналіз дозволяє зробити кілька зауважень. По-перше, функції вже містить необхідна послідовність сигналів для апаратного налаштування дисплея (LCD.E, LCD.RW, LCD.A0, LCD.D). По-друге, LCDinit використовує необхідні часові інтервали та затримки (функція Delay). По-третє, LCDinit також містить послідовність команд програмної ініціалізації (функція WriteCmd). Таким чином, користувачеві не доведеться скрупульозно вичитувати документацію на РК-модуль у пошуках усієї необхідної інформації. Разом з тим варто зауважити, що файл AllText8.c не містить реалізації функції затримок і функцій ініціалізації та роботи з портами введення/виведення. Користувач повинен створити їх самостійно для конкретного мікроконтролера, що використовується. Усі отримані висновки залишаються справедливими та інших функцій з AllText8.c. Інші приклади з бібліотеки МЕЛТ побудовані за тим самим принципом: всі базові функції реалізовані, користувачеві залишається лише «прив'язати» їх до свого контролера. Області застосування РК-індикаторів МЕЛТБагатий вибір моделей дозволяє розробнику вибрати оптимальний РК-дисплей з урахуванням унікальних особливостей конкретної програми. По суті, модельний рядМЕЛТ покриває практично весь спектр можливих областей електроніки від промислового обладнання до портативних приладів та побутової техніки. Тим не менш, можна виділити ряд додатків, де РК-дисплеї МЕЛТ безперечно перевершують конкурентів. Автомобільна електроніка. Досвід створення автомобільної електроніки спеціального призначенняпоказує, що вибір РК-дисплея виявляється одним із найбільш критичних пунктів розробки. Як приклад можна розглянути пульт керування агрегатами збирального автомобіля (рисунок 4). Для зручності використання пульт встановлюється на панелі приладів. Це означає, що влітку в сонячну погоду він відчуває значне нагрівання від сонячних променів, а взимку має працювати за низьких температур, особливо якщо збиральна машина стоїть на вулиці (що є нормою для російських реалій).
Таким чином, згідно з ГОСТ 15150-69 пульт може бути віднесений до категорії виробів 3 (або 3.1). Це означає, що навіть для кліматичного виконання для помірного клімату граничний робочий діапазон, у кращому випадку, становитиме -40…45°C. Зараз не складно знайти мікросхеми та електронні компоненти, що відповідають таким вимогам, чого не скажеш про РК-дисплей. У результаті саме через нього доводиться в екстреному порядку в ТУ встановлювати вужчий діапазон робочих температур. У цьому неважко переконатися, якщо подивитися на характеристики таких виробів. Для переважної більшості робочий діапазон збігається з діапазоном зберігання і становить всього -20…60°C. Використання РК-дисплеїв МЕЛТ одразу розширює експлуатаційний діапазон до -40...70°C, а температуру зберігання - до -45...80°C. Промислова електроніка. Технологічні пульти операторів ЧПУ та консолі управління, незважаючи на поширення TFT та інших типів дисплеїв, як і раніше, часто використовують стандартні РК-дисплеї. В умовах промислового виробництва негативними факторами є підвищений рівень запиленості та невисока якість освітлення. Щоб досягти максимальної зручності оператора, необхідно забезпечити високий контраст зображення при великих кутах огляду. Саме цими якостями відрізняються індикатори МЕЛТ. Не останню роль також гратиме підтримка російського знакогенератора. Нафтогазова галузь. Географічно нафтогазова галузь у нашій країні розташована у східних та північно-східних регіонах. Їх характерний яскраво виражений континентальний клімат із низькими зимовими температурами. При цьому розробка родовищ часто проводиться у важкодоступних областях. З цієї причини заміна обладнання в ряді випадків може бути фізично недоступною, якщо поломка сталася, наприклад, у занесеному снігом таборі. У результаті електроніка має забезпечувати максимально надійну роботуу жорстких умовах. Чи варто в таких випадках економити та використовувати РК виробництва невеликих компаній із Південно-Східної Азії? Відповідь очевидна. У цьому випадку найвища надійність РК-дисплеїв МЕЛТ робить їх ідеальним вибором. Ще однією важливою перевагою дисплеїв МЕЛТ є їхня вартість. За цим параметром ЖК виробництва компанії МЕЛТ не поступаються азіатським аналогам. Наприклад, оптова вартість MT-08S2A складає близько 170 рублів. При поточному курсі долара продукція компанії МЕЛТ дешевша за азіатські аналоги, придбані на місці виробництва. Замовні РК-індикатори та РК-панеліКомпанія МЕЛТ пропонує співпрацю при створенні рекомендованих РК-дисплеїв. При цьому МЕЛТ перебирає всі питання від розробки до виробництва цих спеціальних індикаторів. Вище вже було дано характеристика широким виробничим можливостям підприємства. Варіанти виконання рекомендованих РК-панелей надзвичайно різноманітні. Компанія пропонує РК-панелі із застосуванням:
Від замовника потрібно лише технічне завдання на РК-панель або РК-індикатор. Детальніше ознайомитися з технічними можливостямивиробництва та замовлення РК-панелей можна на офіційному сайті виробника: www.melt.com.ru. ВисновокМЕЛТ – один з небагатьох російських виробників електроніки, що випускають якісну продукцію, яка не поступається зарубіжним аналогам, а по ряду параметрів і перевершує їх. Завдяки досвідченому колективу розробників та власному повному циклу виробництва компанія змогла вивести на ринок понад шістсот РК-дисплеїв з різними характеристиками, такими як:
Багата номенклатура моделей, низька вартість, широкий температурний діапазон, підтримка російського/англійського/білоруського/українського/казахського знакогенераторів, висока надійність – все це робить дисплеї МЕЛТ ідеальним вибором практично для всіх областей електроніки. Компанія МЕЛТ може виконати розробку та виробництво замовних РК-індикаторів та панелей. Література
| |||||||||
Перший робочий рідкокристалічний дисплей був створений Фергесоном (Fergason) у 1970 році. До цього рідкокристалічні пристрої споживали занадто багато енергії, термін їхньої служби був обмежений, а контраст зображення був гнітючий. На суд громадськості новий РК-дисплей був представлений у 1971 році, і тоді він отримав гаряче схвалення. Рідкі кристали (Liquid Crystal) - це органічні речовини, здатні під напругою змінювати величину світла, що пропускається. Рідкокристалічний монітор являє собою дві скляні або пластикові пластини, між якими знаходиться суспензія. Кристали в цій суспензії розташовані паралельно один до одного, тим самим вони дозволяють світла проникати через панель. При подачі електричного струмурозташування кристалів змінюється, і вони починають перешкоджати проходженню світла. РК технологія набула широкого поширення в комп'ютерах та в проекційному устаткуванні.
Зазначимо, що перші рідкі кристали відрізнялися своєю нестабільністю і мало придатними до масового виробництва. Реальний розвиток ЖК технології розпочався з винаходом англійськими вченими стабільного рідкого кристала – біфенілу (Biphenyl). Рідкокристалічні дисплеї першого покоління можна спостерігати в калькуляторах, електронних іграх та годинах.
Насолодимось плоским екраном
Сучасні РК монітори також називають плоскими панелями, активними матрицями подвійного сканування, тонкоплівковими транзисторами. Ідея РК моніторів витала в повітрі більше 30 років, але дослідження, що проводилися, не призводили до прийнятного результату, тому РК монітори не завоювали репутації пристроїв, що забезпечують хорошу якість зображення. Зараз вони стають популярними – всім подобається їхній витончений вигляд, тонкий стан, компактність, економічність (15-30 ватів), крім того, вважається, що тільки забезпечені та серйозні люди можуть дозволити собі таку розкіш.
Час іде, ціни падають, а ЖК монітори стають все кращими і кращими. Тепер вони забезпечують якісне контрастне, яскраве, чітке зображення. Саме з цієї причини користувачі переходять із традиційних ЕПТ-моніторів на рідкокристалічні. Раніше рідкокристалічні технології були повільнішими, вони не були настільки ефективними, і їхній рівень контрастності був низьким. Перші матричні технології, так звані пасивні матриці, цілком непогано працювали з текстовою інформацієюАле при різкій зміні картинки на екрані залишалися так звані "привиди". Тому такі пристрої не підходили для перегляду відеофільмів та ігор. Сьогодні на пасивних матрицях працює більшість чорно-білих. портативних комп'ютерів, пейджери та мобільні телефони. Так як РК технологія адресує кожен піксель окремо, чіткість одержуваного тексту вища порівняно з ЕПТ-монітором. Зазначимо, що на ЕПТ-моніторах при поганому зведенні променів пікселі, з яких складається зображення, розмиваються.
Існує два види РК моніторів: DSTN (dual-scan twisted nematic – кристалічні екрани з подвійним скануванням) та TFT (thin film transistor – на тонкоплівкових транзисторах), також їх називають відповідно пасивними та активними матрицями. Такі монітори складаються з наступних шарів: поляризуючого фільтра, скляного шару, електрода, шару управління, рідких кристалів, ще одного шару управління, електрода, шару скла та поляризуючого фільтра.
У перших комп'ютерах використовувалися восьмидюймові (по діагоналі) пасивні чорно-білі матриці. З переходом на технологію активних матриць розмір екрану зріс. Практично всі сучасні РК-монітори використовують панелі на тонкоплівкових транзисторах, що забезпечують яскраве, чітке зображення значно більшого розміру.
Як працює РК монітор
Поперечний переріз панелі на тонкоплівкових транзисторах є багатошаровим бутербродом. Крайній шар будь-якої із сторін виконаний зі скла. Між цими шарами розташований тонкоплівковий транзистор, панель кольорового фільтра, що забезпечує потрібний колір - червоний, синій або зелений і шар рідких кристалів. До того ж існує флуоресцентне підсвічування, що висвітлює екран зсередини.
За нормальних умов, коли немає електричного заряду, рідкі кристали перебувають у аморфному стані. У цьому стані рідкі кристали пропускають світло. Кількість світла, що проходить через рідкі кристали, можна керувати за допомогою електричних зарядів - при цьому змінюється орієнтація кристалів.
Як і в традиційних електроннопроменевих трубках, піксель формується з трьох ділянок – червоної, зеленої та синьої. А різні кольори виходять в результаті зміни величини відповідного електричного заряду (що призводить до повороту кристала і зміни яскравості світлового потоку, що проходить).
TFT екран складається з цілої сітки таких пікселів, де роботою кожної ділянки кожного пікселя управляє окремий транзистор. Саме тут варто поговорити про дозвіл. Для нормального забезпечення екранної роздільної здатності 1024х768 (режим SVGA) монітор повинен мати в своєму розпорядженні саме таку кількість пікселів.
Чому саме РК?
Рідкокристалічні монітори мають зовсім інший стиль. У традиційних електроннопроменевих моніторах формотворчим фактором був кінескоп. Його розмір та форму не можна було змінювати. У РК моніторах кінескопа немає, тому можна робити монітори будь-якої форми.
Порівняйте 15-дюймовий ЕПТ-монітор вагою 15 кг з рідкокристалічною панеллю глибиною (разом із підставкою) менше 15 см та вагою 5-6 кг. Переваги таких моніторів зрозумілі. Вони не такі громіздкі, не мають проблем із фокусуванням, а їх чіткість полегшує роботу на високих роздільних здатності екрану, нехай навіть його розмір не такий великий. Наприклад, навіть 17-дюймовий рідкокристалічний монітор чудово показує у роздільній здатності 1280х1024, тоді як навіть для 18-дюймових ЕПТ-моніторів це межа. До того ж, на відміну від ЕПТ-моніторів, більшість РК – цифрові. Це означає, що графічної картиз цифровим виходом не доведеться робити цифроаналогові перетворення, які вона здійснює у випадку з ЕПТ-монітором. Теоретично, це дозволяє більш ретельно передавати інформацію про колір та місце розташування пікселя. У той же час, якщо підключати РК-монітор до стандартного аналогового VGA виходу, доведеться проводити аналого-цифрові перетворення (адже РК-панелі - це цифрові пристрої). У цьому можуть виникнути різні небажані артефакти. Тепер, коли прийняті відповідні стандарти та все більша кількість карт забезпечується цифровими виходами, Ситуація значно спроститься.
Переваги РК моніторів
- ЖК-монітори більш економічні;
- У них немає електромагнітного випромінювання порівняно з ЕПТ-моніторами;
- Вони не мерехтять, як ЕПТ-монітори;
- Вони легкі і такі об'ємні;
- У них велика видима область екрану.
Дозвіл:ЕПТ-монітори можуть працювати на кількох дозволах у повноекранному режимі, коли РК-монітор може працювати тільки з однією роздільною здатністю. Найменші роздільні здатності можливі лише при використанні частини екрану. Так, наприклад, на моніторі з роздільною здатністю 1024х768 при роботі з роздільною здатністю 640х480 буде задіяно лише 66% екрану.
Вимірювання діагоналі:Розмір діагоналі видимої області РК монітора відповідає розміру його реальної діагоналі. В ЕПТ-моніторах реальна діагональ втрачає за рамкою монітора більше дюйма.
Зведення променів:в рідкокристалічних моніторах кожен піксель включається або вимикається окремо, тому не виникає жодних проблем зі зведенням променів, на відміну від ЕПТ-моніторів, де потрібна бездоганна робота електронних гармат.
Сигнали:ЕПТ-монітори працюють на аналогових сигналах, а РК-монітори використовують цифрові сигнали.
Відсутність мерехтіння:якість зображення на РК моніторах вища, а при роботі навантаження на очі менше - позначається рівна площина екрану та відсутність мерехтіння.
Як вибирати РК монітор?
"Зовнішність оманлива" - це висловлювання застосовне до всього, включаючи і рідкокристалічні монітори. Більшість недосвідчених покупців роблять свій вибір під впливом зовнішності монітора. При покупці монітора насамперед варто враховувати таке.
"Мертві пікселі" - на плоскій панелі може не працювати кілька пікселів. Розпізнати їх неважко – вони завжди одного кольору. Вони виникають у процесі виробництва та відновлення не підлягають. Найприйнятнішим вважається, коли в моніторі не більше трьох таких пікселів. У деяких випадках такі пікселі можуть дратувати - особливо під час перегляду фільмів. Тому якщо вам критична відсутність мертвих пікселів, перед покупкою конкретного монітора перевірте його.
Кут перегляду - Якщо ви раніше користувалися ноутбуком, ви, найімовірніше, знаєте, що працювати за РК монітором найкраще під певним кутом. У деяких моніторів значення цього кута досить велике, таким чином можна бачити зображення на моніторі навіть у тих випадках, коли монітор не знаходиться безпосередньо перед вами. Зазначимо, що деякі власники ноутбуків знаходять невеликі значення кута корисними – у тих випадках, коли потрібно, щоб ваш сусід не бачив, що відбувається на екрані вашого монітора. Отже, кут 120 градусів вважається непоганим.
Контрастність - самі собою пікселі не виробляють світло, вони лише пропускають світло від підсвічування. І темний екран зовсім не означає, що підсвічування не працює – просто пікселі блокують це світло та не пропускають його крізь екран. Під контрастністю LCDМонітор має на увазі, скільки рівнів яскравості можуть створювати його пікселі. Як правило, контрастність 250:1 вважається хорошою.
Яскравість – наскільки яскравим може бути РК монітор? По правді сказати, яскравість рідкокристалічного дисплея може бути вищою за яскравість електронно-променевої трубки. Але, як правило, яскравість ЖК монітора не перевищує 225 кандел на квадратний метр - це можна порівняти з яскравістю телевізора.
Розмір екрану - як і в ЕПТ-моніторів, розмір РК-моніторів визначаються діагоналлю. Однак зауважимо, що у РК моніторів немає чорної рамочки, яка є у ЕПТ-моніторів. Тому екран в 15,1 дюйма насправді показує 15,1 дюйма (зазвичай це відповідає роздільній здатності 1024х768). РК монітор розміром 17,1 дюйма працюватиме в роздільній здатності 1280х1024.
Як вибирати РК монітор?
Існує безліч різних виробників РК моніторів. Найбільш відомі монітори Viewsonic, Sony, Silicon Graphics, Samsung, Nec, Eizo Nano та Apple. Зазвичай, за такими моніторами сидять круті хлопці. Зверніть, жоден сучасний фільм не обходиться без РК моніторів – адже вони такі привабливі. Згадати, наприклад, останні бойовики: Лару Крофт з "Томб Райдера" оточували Sony N50, а "Рибі-меч" у комп'ютерній кімнаті використовувалися Silicon Graphics 1600SW. Хіба вони не виглядають привабливими?
виглядають добре, легко, дуже тонкий (всього 1,2 см) - 15"
Товщиною лише 1,2 см, красиві, дорогі, якісна картинка, і взагалі, річ - чудо - 18"
Viewsonic VP181 - дорогий, має входи-виходи для TV, VCD, DBD, крім того, вбудовані колонки - 18";
Apple Cinema Display - відрізняються високою роздільною здатністю, мають великий екран, відрізняються дизайном - 22";
Sony M81 - тонкі, але насправді виглядають дещо інакше, не так, як на цьому малюнку - 18"
SGI 1600SW – відрізняються дизайном, чудовими характеристиками, дорогі – 17”;
Sony L181 – дуже тонкі, дуже дорогі, але використовують технологію Trinitron – 18”;
Eizo Nano - виглядають витончено, дорогі - 18"
Крім технології LCD + TFT (thin-film transistors – тонкоплівкові транзистори), що добре зарекомендувала себе, існує технологія органічних світлодіодів OLED + TFT, що активно просувається, тобто AMOLED – active matrix OLED. Основна відмінність останньої полягає в тому, що роль поляризатора, шару РК та світлофільтрів відіграють органічні світлодіоди трьох кольорів.
По суті, це молекули, здатні при протіканні електричного струму випромінювати світло, а залежно від кількості струму, що протікав, змінювати інтенсивність забарвлення, подібно до того, як це відбувається в звичайних LED. Прибравши поляризатори та РК з панелі, ми потенційно можемо зробити її тоншою, а найголовніше – гнучкою!
Які бувають сенсорні панелі?
Так як сенсори на даний момент більше застосовують з LCD та OLED дисплеями, то думаю, буде розумно відразу про них і розповісти.Дуже докладний опистанчскринів або сенсорних панелей дано (джерело колись жило, але чомусь зникло), тому я не описуватиму всі типи сенсорних панелей, зупинюся лише на двох основних: резистивному і ємнісному.
Почнемо із резистивного сенсора. Складається він з 4 основних компонентів: скляної панелі (1), як носія всієї сенсорної панелі, двох прозорих полімерних мембран з резистивним покриттям (2, 4), шару мікроізоляторів (3), що розділяють ці мембрани, і 4, 5 або 8 проводків, які й відповідають за «зчитування» торкання.
Схема влаштування резистивного сенсора
Коли ми натискаємо на такий сенсор з певною силою, відбувається зіткнення мембран, електричний ланцюг замикається, як показано на малюнку нижче, вимірюється опір, який згодом перераховується в координати:
Принцип розрахунку координат для 4-х провідного резистивного дисплея ()
Все дуже просто.
Важливо пам'ятати дві речі: а) резистивні сенсори на багатьох китайських телефонах не відрізняються високою якістю, це може бути пов'язане саме з нерівномірністю відстані між мембранами або неякісними мікроізоляторами, тобто «мозок» телефону не може адекватно перерахувати вимірювані опори координати; б) такий сенсор вимагає саме натискання, продавлювання однієї мембрани до іншої.
Ємнісні сенсори дещо відрізняються від резистивних. Варто відразу обмовитися, що йтиметься лише про проекційно-ємнісні сенсори, які зараз застосовується в iPhone та інших портативні пристрої.
Принцип роботи такого тачскріна досить простий. На внутрішній стороні екрану наноситься сітка електродів, а зовнішня покривається, наприклад, ITO – складним оксидом індія-олова. Коли ми торкаємося скла, наш палець утворює з таким електродом маленький конденсатор, а обробна електроніка вимірює ємність цього конденсатора (подає імпульс струму та вимірює напругу).
Відповідно, ємнісний сенсор реагує тільки на щільний дотик і тільки провідними предметами, тобто від торкання цвяхом такий екран працюватиме через раз, так само як і від руки, вимоченої в ацетоні або зневодненої. Мабуть, основною перевагою даного тачскрину перед резистивним є можливість зробити досить міцну основу – особливо міцне скло, як, наприклад, Gorilla Glass.
Схема роботи поверхнево-ємнісного сенсора()
Як влаштований дисплей E-Ink?
Мабуть, E-Ink у порівнянні з LCD влаштований набагато простіше. Знову ми маємо справу з активною матрицею, відповідальною за формування зображення, проте РК-кристалів і ламп підсвічування тут немає і близько, замість них – колбочки з двома типами частинок: негативно зарядженими чорними та позитивно зарядженими білими. Зображення формується подачею певної різниці потенціалів та перерозподілу частинок усередині таких мікроколбочок, на малюнку нижче це наочно продемонстровано:
Зверху схема роботи E-Ink дисплея, знизу реальні мікрофотографії такого працюючого дисплея ()
Якщо комусь цього недостатньо, то принцип роботи електронного паперу продемонстровано у цьому відео:
Крім технології E-Ink існує технологія SiPix, в якій є тільки один вид частинок, а сама «заливка» чорна:
Схема роботи дисплея SiPix ()
Тим же, хто серйозно хоче ознайомитися з «магнітним» електронним папером, прошу сюди, у Персті колись була чудова стаття.
Частина практична
Китаєфон vs корейський смартфон (резистивний сенсор)
Після «акуратного» викруткового розбирання плати і дисплея, що залишилася від китаєфону, я з великим здивуванням виявив згадку одного відомого корейського виробника на материнської платителефону:
Самсунг і китаєфон єдині!
Екран розбирав дбайливо і акуратно - так, що всі поляризатори залишилися цілими, тому просто не міг не погратися з ними і з працюючим великим братом об'єкта, що препарується, і згадати практикум з оптики:
Так працюють 2 поляризаційні фільтри: в одному положенні світловий потік практично не проходить через них, при повороті на 90 градусів - повністю проходить
Зверніть увагу, що все підсвічування базується всього на чотирьох крихітних світлодіодах (я думаю, їх сумарна потужність не більше 1 Вт).
Потім довго шукав сенсор, щиро вважаючи, що це буде товста панелька. Виявилося зовсім навпаки. Як у китайському, так і в корейському телефоні сенсор являє собою кілька листів пластику, які дуже якісно та щільно приклеєні до скла зовнішньої панелі.
Зліва сенсор китаєфону, праворуч – корейського телефону
Резистивний сенсор китайського телефону виконаний за схемою "чим простіше, тим краще", на відміну від свого дорожчого побратима з Південної Кореї. Якщо я не правий, то поправте мене в коментарях, але зліва на картинці – типовий 4-х контактний, а праворуч – 8-ми контактний сенсор.
LCD-дисплей китаєфону
Так як дисплей китайського телефону все одно був розбитий, а корейського - лише трохи пошкоджений, то на прикладі першого я і постараюся розповісти про LCD. Але поки не будемо його ламати остаточно, а подивимося під оптичним мікроскопом:
Оптична мікрофотографія горизонтальних ліній LCD дисплея китайського телефону. Лівій верхній фотографії притаманний деякий обман нашого зору через «неправильні» кольори: біла тонка смужка і контакт.
Один провід живить відразу дві лінії пікселів, а розв'язка між ними влаштована за допомогою незвичайного «електричного жука» (права нижня фотографія). За все це електричною схемоюзнаходяться доріжки-світлофільтри, пофарбовані у відповідні кольори: червоний (R), зелений (G) та синій (B).
З протилежного кінця матриці по відношенню до місця кріплення шлейфу можна знайти аналогічну колірну розбивку, номери доріжок і ті ж перемикачі (якби хто-небудь просвітив у коментарях, як це працює, то було б дуже здорово!):
Номери-номери-номери…
Так наживо виглядає працюючий LCD дисплей під мікроскопом:
Ось і все, тепер цієї краси ми вже не побачимо, я розкришив у буквальному значенні цього слова, а трошки помучений одну таку крихту «розщепив» на два окремі шматочки скла, з яких і складається основна частина дисплея.
Тепер можна подивитися на окремі доріжки світлофільтрів. Про темні «плями» на них я розповім трохи пізніше:
Оптична мікрофотографія світлофільтрів із загадковими плямами.
Нині ж невеликий методичний аспект, що стосується електронної мікроскопії. Ті самі кольорові смуги, але вже під пучком електронного мікроскопа: колір зник! Як я й говорив раніше (наприклад, у самій першій статті) електронному пучку абсолютно «чорно-біло» чи взаємодіє він із кольоровою речовиною чи ні.
Начебто ті самі смужки, але вже без кольору.
Заглянемо і на зворотний бік. На ній розташовані транзистори:
В оптичний мікроскоп – у кольорі.
І електронний мікроскоп – чорно-біле зображення!
В оптичний мікроскоп це видно трохи гірше, але СЕМ дозволяє розглянути окантовку кожного субпікселя - це досить важливо для висновку нижче.
Отже, що це за дивні темні області? Довго думав, ламав собі голову, прочитав багато джерел (мабуть, найдоступнішим виявилася Wiki) і, до речі, з цієї причини затримав випуск статті у четвер 23 лютого. І ось якого висновку я дійшов (можливо, я не прав – поправте!).
У VA- чи MVA-технології – одна з найпростіших, і не думаю, що китайці вигадали щось нове: кожен субпіксел має бути чорний. Тобто через нього не проходить світло (наведено приклад працюючого та непрацюючого дисплея), беручи до уваги те, що в «звичайному» стані (без застосування зовнішнього впливу) рідкий кристал розорієнтований і не дає «потрібної» поляризації, то логічно припустити, що кожен окремий субпіксел має свою плівку із РК.
Таким чином, вся панель зібрана з одиничних мікро-РК-дисплеїв. Сюди органічно вписується і зауваження щодо окантування кожного окремого субпіксела. Для мене це стало свого роду несподіваним відкриттям прямо під час підготовки статті!
Дисплей корейського телефону ламати я пошкодував: адже треба щось показувати дітям і тим, хто приходить до нас на факультет на екскурсію. Не думаю, що можна було б побачити щось цікаве.
Далі, заради пустощів наведу приклад «організації» пікселів у двох провідних виробників комунікаторів: HTC і Apple. iPhone 3 був пожертвований на безболісну операцію однією доброю людиною, а HTC Desire HD власне мій:
Мікрофотографії HTC Desire HD
Невелике зауваження з приводу дисплея HTC: спеціально не шукав, але чи не може бути ця смуга серед верхніх двох мікрофотографій тим частиною того самого ємнісного сенсора?!
Мікрофотографії дисплея iPhone 3
Якщо мені не змінює пам'ять, то HTC дисплей – superLCD, а iPhone 3 – звичайний LCD. Так званий Retina Display, тобто LCD, у якого обидва контакти для перемикання рідкого кристала лежать в одній площині, In-Plane Switching - IPS встановлюється вже в iPhone 4.
Сподіваюся, що незабаром на тему порівняння різних технологій дисплеїв вийде стаття за підтримки 3DNews. А поки що хочу просто відзначити той факт, що дисплей HTC дійсно незвичайний: контакти на окремі субпіксели заведені нестандартним чином - якось зверху, на відміну від iPhone 3.
І насамкінець у цьому розділі додам, що розміри одного субпіксела у китаєфону – 50 на 200 мікрометрів, HTC – 25 на 100 мікрометрів, а iPhone – 15-20 на 70 мікрометрів.
E-Ink відомого українського виробника
Почнемо, мабуть, із банальних речей – «пікселів», а точніше осередків, які відповідальні за формування зображення:
Оптична мікрофотографія активної матриці E-Ink дисплея
Розмір такого осередку близько 125 мікрометрів. Оскільки ми дивимося на матрицю через скло, на яке вона нанесена, то прошу звернути увагу на жовтий шар на «задньому» плані – це золоте напилення, якого нам згодом доведеться позбутися.
Вперед на амбразуру!
Порівняння горизонтальних (ліворуч) та вертикальних (праворуч) «вводів»
Крім того, на скляній підкладці виявилося багато цікавих речей. Наприклад, позиційних міток та контактів, які, мабуть, призначені для тестування дисплея на виробництві:
Оптичні мікрофотографії міток та тестових контактних майданчиків
Звичайно, таке трапляється не часто і зазвичай є нещасним випадком, але дисплеї іноді ламаються. Наприклад, ця ледь помітна тріщина завтовшки менша за людське волосся здатна назавжди позбавити радості читати улюблену книгу про туманний Альбіон у задушливому московському метро:
Якщо дисплеї ламають, це комусь потрібно… Мені, наприклад!
До речі, ось воно, то золото, про яке я згадував – гладкий майданчик «знизу» осередку для якісного контакту з чорнилом (про нього трохи нижче). Золото видаляємо механічно і ось результат:
You"ve got a lot of guts. Let"s see what they look like! (с)
Під тонкою золотою плівкою ховаються керуючі компоненти активної матриці, якщо її так назвати.
Але найцікавіше, звичайно ж, це самі «чорнила»:
СЕМ-мікрофотографія чорнила на поверхні активної матриці.
Звичайно, важко знайти хоча б одну зруйновану мікрокапсулу, щоб заглянути всередину та побачити «білі» та «чорні» пігментні частинки:
СЕМ-мікрофотографія поверхні електронних «чорнил»
Оптична мікрофотографія «чорнила»
Чи все-таки всередині щось є?
Чи то зруйнована сфера, чи видерта з несучого полімеру
Розмір окремих кульок, тобто деякого аналога субпіксела в E-Ink, може становити всього 20-30 мкм, що значно нижче за геометричні розміри субпікселів в LCD-дисплеях. За умови, що така капсула може працювати в половину свого розміру, то і зображення виходить на хороших, якісних дисплеях E-Ink набагато приємнішим, ніж на LCD.
І на десерт – відео про те, як працюють дисплеї E-Ink під мікроскопом.
LCD дисплей – це найпоширеніший вид екранів телевізорів та моніторів, а також дисплеїв телефонів та інших пристроїв. Такого поширення цей вид екрану отримав завдяки цілій низці незаперечних переваг.
Для того, щоб зрозуміти всі позитивні якості РК дисплеїв, слід зрозуміти, що це таке, а також знати принцип роботи та пристрої таких екранів. Саме про це й йтиметься у цій статті.
1. Розшифровка LCD
РК-дисплей означає рідкокристалічний екран, якщо перевести на англійська мова- Liquid crystal display. З цього випливає, що РК та LCD – це одне й теж. Ця технологія отримала таку назву завдяки застосуванню унікальної речовини, яка завжди знаходиться в рідкому стані і має оптичні властивості, властиві кристалам.
Сучасний РК екран відрізняється низкою переваг, які забезпечуються саме рідкими кристалами. Постійний рідкий стан молекул рідких кристалів дозволяє керувати їх оптичними властивостями, впливаючи на них електрикою. При цьому молекули змінюють своє розташування, заломлюючи світло під потрібним кутом, відсіваючи певний спектр випромінювання.
2. Пристрій РК-дисплея
Практично всі існуючі сьогодні РК-дисплеї мають ідентичний пристрій. Якщо говорити про конструкцію, то будь-який LCD монітор чи телевізор складається з наступних компонентів:
- РК матриці;
- Джерело світла;
- Контактного джгута;
- Обрамлення (корпус).
РК матриця є дві скляні пластини, між якими розташовується тонкий шар рідких кристалів. По суті – це масив, що складається з величезної кількості осередків, які називаються пікселями. Кожен піксель матриці складається з кількох молекул рідких кристалів та двох поляризаційних фільтрів. Причому площини цих фільтрів розташовані перпендикулярно один до одного.
Кожен піксель матриці розташований між двома спеціальними прозорими електродами, що дає можливість керувати розташуванням молекул у кожному пікселі окремо. LCD технологія може ґрунтуватися на проходженні або відображенні світла, залежно від пристрою монітора через молекули рідких кристалів. Різниці між цими типами матриць практично немає. Однак варто відзначити, що більшість РК-дисплеїв працюють на проходження світла через шар рідких кристалів.
3. Принцип роботи РК дисплея
Принцип роботи LCD дисплея у тому, що за умови відсутності молекул рідких кристалів світло пропускається першим поляризаційним фільтром і повністю блокується – другим.
Самі рідкі кристали розташовані між цими фільтрами таким чином, щоб заломлювати світло, що проходить через перший фільтр так, щоб він безперешкодно проходив через другий. Так улаштовані TN матриці. Рідкокристалічні дисплеї з іншими типами матриць можуть діяти навпаки, проте принцип роботи не змінюється. Тобто в спокійному стані випромінювання блокується і не проходить через матрицю, а при збудженні електромагнітного поля площина випромінювання змінюється так, щоб світло проходило без перешкод
Для того щоб молекули рідких кристалів розташовувалися в потрібному порядку без впливу електрикою, на поверхню електродів, що контактує, нанесені спеціальні мікроскопічні борозенки, що вибудовують молекули в потрібному порядку. Таким чином, якщо впливати на певні області матриці виходить зображення.
Кожен сучасний рідкокристалічний екран має високу роздільну здатність. Це означає, що матриця складається з величезної кількості пікселів, причому керувати ними можна кожним окремо. Іншими словами, якщо збільшити якусь область екрану можна помітити дрібні осередки, змінюючи напругу кожної з цих осередків можна змінити кут заломлення світла саме в цій точці. Шляхом створення необхідної напруги в кожній із осередків і створюється певне зображення.
4. Тип підсвічування РК матриці
Сучасні LCD дисплеї можуть використовувати два варіанти підсвічування:
- Люмінісцентні лампи;
- Світлодіодна підсвітка.
Звичайно, тип підсвічування істотно впливає на якість зображення. Люмінесцентні лампи вважаються застарілим методом підсвічування. Головною проблемою даного типу підсвічування є неможливість рівномірного розподілусвітла по всій площині екрану, що не дозволяє досягти найвищої якості зображення. Він використовувався у перших ЖК матрицях і сьогодні зустрічається дедалі рідше.
Світлодіодне підсвічування, більш відоме під назвою LED, є останньою розробкою, яка дозволила досягти більш високої якості зображення. Такий тип підсвічування відрізняється низкою переваг.
По-перше, це низьке споживання електроенергії. По-друге, LED підсвічування випромінює більш інтенсивне світло, яке дозволяє більш рівномірно розподілити випромінювання. Завдяки компактним розмірам таке підсвічування не займає багато місця, що дозволяє робити екрани ще тоншими.
5. Типи РК матриць
У світі існує кілька типів LCD матриць, проте на вітчизняному ринку зустрічається лише два види:
- TN+Film;
Обидва варіанти мають досить високі характеристики. Якщо говорити про те, який варіант краще вибрати, слід відзначити, що все більше виробників віддають перевагу IPS матрицям, так як вони дозволяють передати більш природні кольори.
Звичайно, як і в будь-якій іншій технології, тут також є свої плюси та мінуси. IPS матриці відрізняються відмінною якістю зображення, високою чіткістю та чудовою кольоропередачею. Однак при цьому мають повільний відгук. Сучасні технології дозволили покращити цей показник до найвищого рівня.
TN+Film матриці поступаються за якістю та чіткістю зображення. Однак при цьому вони мають швидкий відгук, який дозволяє таким моніторам відображати найяскравіші спецефекти та швидкі відеозаписи. Однак варто розуміти, що всі ці виміри проводяться за допомогою спеціальної техніки. У домашніх умовах ви навряд чи зможете помітити суттєву різницю між цими матрицями. Тож вибір залишається за вами.
6. Пристрій TFT дисплея: Відео
Звичайно, знаючи всі ці нюанси, люди, які займаються обробкою фотографій, віддають перевагу IPS матрицям, тому що їм не потрібен швидкий відгук, але при цьому необхідна максимально природна передача кольору. В інших випадках тип матриці не відіграє ролі.
Ну і, звичайно ж, всі характеристики залежать і від виробника, а також від технології та матеріалів, що використовується. Не варто думати, що всі IPS матриці однакові, вони можуть відрізнятися між собою. Варто розуміти, що чим дорожчий монітор (або телевізор), тим більш високу якість зображення ви зможете отримати. Те ж саме можна сказати і про TN+Film матриці.
Який би рідкокристалічний дисплей ви не вибрали, варто обов'язково ознайомитися з його можливостями та технічними характеристиками. На сьогоднішній день РК-дисплеї є найпоширенішими з низки причин. Їхні переваги ви вже знаєте. Завдяки цьому вони є прямими конкурентами плазмовим панелям, але при цьому мають нижчу вартість, що робить їх більш доступними для користувачів. Крім того, вони мають більший ресурс. Іншими словами, РК-дисплей служить значно довше плазмової панелі.