CC BY
102Промышленные дисплеи Sharp
на рынке LCD
Вадим СМИРНОВ
smirnov@prosoft.ru
Среди множества предлагаемых на рынке LCD-дисплеев обычному пользователю зачастую очень сложно сделать правильный выбор. Часто вопрос стоит так: что наиболее доступно по цене? На основе этого и делается выбор.
Между тем на рынке в сегменте премиум-класса компания Sharp предлагает LCD-дисплеи, в наибольшей степени удовлетворяющие запросы взыскательных потребителей, причем с учетом климатических условий эксплуатации этих панелей в России.
Компания Sharp — одна из немногих на мировом рынке, кто основой своего бизнеса в сфере производства электронных компонентах сделал изготовление Motherglass, обработанных стеклянных подложек для ЖК-панелей. Являясь пионером во внедрении в серийное производство различных технологий, Sharp впервые в мире в 1991 году построила завод по производству TFT-панелей — в городе Тенри, Япония.
С тех пор компания построила еще 3 фабрики по производству обработанных стеклянных подложек малой и средней диагонали: в городах Йонаго, Май и Нара. Стеклянные подложки большой диагонали компания выпускает в префектуре Камеяма: фабрика 6-го поколения Камеяма I в настоящее время производит 60 тыс. подложек в месяц, фабрика 8-го поколения Камеяма II в этом году вышла на плановый уровень производства 80 тыс. подложек в месяц.
Для японских производителей критически важно сохранять производственные мощности по ключевым технологиям у себя на ро-
дине. Такой подход поощряет и правительство Японии. Однако Sharp настолько быстро расширяла свой ЖК-бизнес за последние 17 лет, что была вынуждена обратить внимание и на материковую Азию.
В китайских городах Вукси, к северу от Шанхая, и Донггуане, к северу от Гонконга, компания построила 2 сборочных производства с мощностями 7 млн и 12 млн готовых ЖК-панелей соответственно.
Однако для потребителей ЖК-панелей в Восточной Европе наиболее интересна новая польская фабрика Sharp, открывшаяся в прошлом году в городе Торун. Это предприятие занимается сборкой готовых ЖК-па-нелей телевизионного и промышленного назначения и достигла уровня производства 100 тыс. панелей в месяц. Близость к России своей новой фабрики компания Sharp объясняет растущим спросом на свою продукцию в регионе EMEA, особенно в странах СНГ.
Чем вызван такой интерес к ЖК-панелям Sharp? Ответ заключается в сочетании двух ключевых для рыночного успеха факторах,
с успехом применяемых инженерами и маркетологами компании: качество и надежность как основа успешного бизнеса, в сочетании с доступной ценой.
Линейка продукции Sharp LCD промышленного назначения предусматривает серийный выпуск широкой гаммы панелей, от 2,2 до 28,3 дюйма. Промышленное назначение этой линейки продукции обусловлено, прежде всего, расширенным температурным диапазоном хранения и эксплуатации, улучшенными оптическими характеристиками и усиленной конструкцией корпуса, предназначенного для работы в условиях постоянной вибрации.
Рассмотрим, какими технологическими инновациями располагает компания для реализации качественных параметров.
В арсенале Sharp находятся несколько групп технологий изготовления ЖК-панелей, ориентированных на различного типа приложения пользователей.
Дисплеи «просветного» типа (рис. 1а) можно рекомендовать для применения
Окружающее Сквозной освещение свет Отраженный свет от поляризатора
от поляризатора
Отраженный свет Окружающее Сквозной Отраженный свет
Окружающее оттт.СО Отраженный свет освещение свет отТт.СР
■=■ * Отраженный свет
Поляризатор
Микроотражающая
структура
(MRS)
Н
Структура со сверхвысоким коэффициентом отражения
И
Поляризатор
от поляризатора
Рис. 1. Технологии изготовления ЖК-панелей: а) просветного типа; б) с высоким коэффициентом отражения; в) ASV-технология
Рис. 2. Advanced LCD-технология:
а) обычный LCD-монитор (камера Sharp VL-AX-1); б) передовой LCD-монитор (камера Sharp VL-Z7)
в indoor-приложениях, там, где необходимо обеспечить повышенную яркость изображения без каких-либо ограничений по потребляемой мощности. Например, в телевизионных панелях и информационных табло. Примером может служить матрица LK460D3LZ19 с диагональю 46 дюймов и разрешением 1920x1080 (Full HD). Панель содержит 22 энергоемкие лaмпы с холодным катодом в качестве системы задней подсветки и предназначается в том числе для эксплуатации в помещениях с температурой от 0 °С в составе видеостены для приложений АСУ ТП.
ЖК-панели отражающего типа (рис. 1б) предназначены для портативных устройств, обязанных в максимальной степени экономить ресурс аккумуляторной батареи.
ЖК-матрица с повышенным коэффициентом отражения, который обеспечивается пленочным поляризатором, в максимальной степени использует солнечный свет и другие, внешние, источники света. Это позволяет добиться четкой, качественной картинки. Примером таких приложений могут служить LCD-дисплеи сотовых телефонов и коммуникаторов с промышленными интерфейсами. В частности, матрица с сенсорной панелью LQ035Q1DH01, с разрешением 320x240 и диагональю 3,5 дюйма, работающая при температурах от -10 °С.
И, наконец, наиболее продвинутая технология Sharp, использующая преимущества обеих рассмотренных типов подсветки экранов. Это, например, Advanced Super View (ASV) технология (рис. 1в), в которой применяется как комбинация системы задней подсветки панели, так и «просветная» технология подсветки от внешних источников освещения.
ASV-технология демонстрирует свои преимущества в виде четкого изображения в приложениях как indoor, так и outdoor.
Для ЖК-матриц просветного типа характерно уменьшение внешнего контраста и ухудшение качества изображения из-за переизбытка освещения на открытом пространстве (рис. 2а). А у LCD-экранов, выполнен-
ных по технологии ASV, в тех же условиях наблюдается четкое изображение с высоким контрастом, даже на открытом пространстве (рис. 2б).
Примером панелей с использованием данной технологии может служить модель LQ150X1LW72 с разрешением 1024x768 и диагональю 15 дюймов.
Еще одно технологическое решение Sharp, позволяющее улучшить потребительские характеристики ЖК-панелей, — это специально разработанное антибликовое покрытие.
Специальная высококачественная слабо-отражающая антибликовая пленка помогает минимизировать раздражающее отражение на стеклянной поверхности ЖК-дисплея до уровня примерно 0,2%. Это достигается путем изменения фазы отражения волны B на половину собственной длины волны (2x1/4 X) (рис. 3). Благодаря такой отраженной от антибликового покрытия световой волне, находящейся в противофазе с падающим светом, отраженный свет ликвидируется почти полностью.
Благодаря собственной технологии Advanced Super View (ASV) компания Sharp добивается высокого контрастного отношения изображения и широких углов обзора (рис. 4). Именно эти основные характеристики дают возможность специалистам визуально быстро и объективно оценивать качество изготовления ЖК-панелей от различных производителей.
На рис. 4 в качестве примера показано различие в моделях, произведенных по недоро-
Высокий контраст Широкий угол обзора
TNLCD ASVLCD TN LCD ASV LCD
Рис. 4. ASV LCD-технология
Внешний поток света
Отражение А
Уменьшение отражение от 2 до «0,2%
Отражение В
1/4 ^
Антиотражающий слой 1/4х|^ Защитный слой Поляризационный слой Жидкие кристаллы
Рис. 3. Принцип действия антибликового покрытия 1/4 X
Таблица. Основные технические характеристики промышленных LCD-панелей
Модель LQ057V3DG02 LQ064V3DG01 LQ075V3DG01 LQ084S3DG01 LQ104V1DG61 LQ106K1LA05 LQ121S1LG61 LQ150X1LW72 LQ190E1LW42 LQ201U1LW21
Размер по диагонали, см (дюйм) 14,5 (5,7) 16,32 (6,4) 19,05 (7,5) 21,3 (8,4) 26,4 (10,4) 26,9 (10,6) 30,7 (12,1) 38,1 (15,0) 48,26 (19,0) 51,05 (20,1)
Формат растровых точек 640x480 640x480 640x480 800x600 640x480 1280x768 800x600 1024x768 1280x800 1600x1200
Яркость, кд/м2 500 350 400 350 500 280 350 350 450 250
Размер пикселя, мм 0,180x0,180 0,204x0,204 0,237x0,237 0,213x0,213 0,330x0,330 0,180x0,180 0,3075x0,3075 0,297x0,297 0,294x0,294 0,297x0,297
Контрастность 350:1 250:1 600:1 250:1 450:1 350:1 300:1 600:1 900:1 500:1
Время электрооптического отклика, мс 29 30/50 26 20/40 20/40 20/40 15/30 25 12 5/20
Количество воспроизводимых цветов 262 144 262 144 262 144 262 144 262 144 262 144 262 144 16,7 млн 16,7 млн 16,7 млн
Угол обзора по горизонтали/ вертикали,градус 160/150 140/140 140/125 130/130 140/120 140/120 140/110 170/170 178/178 170/170
Входной видеосигнал Дискретный 18-битовый RGB (6 бит/цвет) 18-битовый аналоговый RGB (6 бит/цвет) Дискретный 18-битовый RGB (6 бит/цвет) Дискретный 18-битовый (6 бит/цвет) Дискретный 18-битовый RGB (6 бит/цвет) 1-канальный LVDS 1-канальный LVDS 1-канальный LVDS 2-канальный LVDS 1-канальный LVDS
Размер рабочего поля, мм 115,20x86,40 130,56x97,92 151,68x113,76 170,4x127,8 211,2x158,4 230,4x138,2 246x184,5 304,1x228,1 376,32x301,056 408x306
Габаритные размеры (ШхВхГ), мм 144x104,6x13 161,3x117x12 184x139,8x12,7 199,5x149,5x11,6 246,5x179,4x13,7 250,6x152x5 276x209x11 331,6x254,76x12,5 404,02x330x20 436x335x27,5
Потребляемая мощность, Вт 4,5 4,7 5,7 5,02 - 1,02 7,2 - - -
Масса, кг 0,250 0,280 0,365 0,405 0,62 0,175 0,8 1,350 3,2 3,8
Система задней подсветки 2 линейки LED 2 CCFT (E) 1 CCFT (вверху) 2 CCFT (E) 50 000 LED 12 тыс. ч 50 000 50 000 50 000 50 000
Диапазон рабочих температур/ температур хранения, °С TBD/TBD -30...+80/ -30...+80 -30...+80/ -30...+80 -30...+80/ -30...+80 -30...+80/ -30...+80 0...+50/ -20...+60 -30...+80/ -30...+80 0...+60/ -25...+60 0...+60/ -25...+60 0...+50/ -25...+60
гой технологии TN (twisted nematic) и ASV от Sharp.
Новейшие тенденции применения в качестве систем задней подсветки LED-компонентов (светодиодных модулей и светодиодов) также не прошли мимо серийных изделий Sharp. Из последних серийно производимых новинок Sharp для промышленных применений можно упомянуть 15-дюймовую матрицу LQ150X1LG82 с LED-подсветкой, имеющую разрешение 1024x768.
Задача равномерного распределения заднего освещения по всей площади экрана для панелей промышленного назначения является столь же актуальной, как и для потребительской техники. Важно избежать эффекта «полосатости» или дискретных визуально различимых яркостных пятен на экране. Здесь можно упомянуть в качестве примера широкоформатную (15:9) матрицу LQ106K1LA05 с разрешением 1280x768, использующую в качестве системы задней подсветки 9 линеек светодиодов по 5 источников света в каждой.
Средоточие технологий промышленных LCD-панелей — серия Sharp Strong 2. Все мо-
дели данной серии должны удовлетворять определенному перечню технических характеристик, а именно:
• температурный диапазон: -30...+80 “С;
• яркость: не ниже 450 кд/м2;
• контрастное отношение: не хуже 600:1;
• устойчивость к постоянной вибрации: до 1,5g в диапазоне частот 57-500 Гц. Линейка панелей в серии Strong 2 для серийно выпускаемых в настоящее время моделей начинается с диагонали 5,7 дюйма (LQ057V3DG01) и заканчивается 12,1 дюйма (LQ121S1LG61). Всего в этом диапазоне полтора десятка моделей, различающихся не только размером экрана, но и типом интерфейса (LVDS или 6-битовый цифровой RGB), а также разрешением экрана (VGA или SVGA).
Все эти модели LCD-панелей без предварительного прогрева работают в расширенном температурном диапазоне вплоть до -30 “С, что особенно актуально для климатических условий России.
В качестве расширения рабочего температурного диапазона до -40 “С компания
Sharp вывела на рынок несколько широкоформатных моделей с предварительным прогревом, предназначенных для автомобильных приложений. Это матрицы с диагональю 6,5 дюйма (LQ065T9DZ03) и 8,8 дюйма (LQ088H9DZ03).
Уже в настоящее время в некоторых моделях серии промышленных дисплеев серии Strong 2 применяется светодиодная подсветка. Массивы из сверхъярких белых светодиодных модулей собственного производства компания Sharp планирует использовать в готовящихся к серийному производству ЖК-панелях сверхбольших диагоналей. Например, в следующем году Sharp готовит к серийному производству модифицированную PN-серию профессиональных мониторов с диагоналями до 65 дюймов включительно, в которой будет использоваться массив белых сверхъярких светодиодных модулей в качестве системы задней подсветки.
В таблице приведены основные технические характеристики для выбора промышленных LCD-панелей. ■
