Жидкокристаллические индикаторы фирмы Winstar Текст научной статьи по специальности «Электротехника, электронная техника, информационные технологии»

Жидкокристаллические индикаторы

фирмы Winstar

Жидкокристаллические индикаторы (ЖКИ) находят применение в самых различных областях науки и в промышленности. Основными их достоинствами являются малая потребляемая мощность, низкие рабочие напряжения, удобное конструктивное исполнение, долговечность (12-15 лет непрерывной работы).

Алексей Сапелов

[email protected]

Таблица 1. Выбор типа индикатора Winstar

Одним из ведущих поставщиков ЖКИ является компания Winstar, выпускающая полную линейку стандартных модулей алфавитно-цифровых и графических индикаторов. Она была основана в 1992 г. на Тайване и в настоящее время является динамично развивающейся компанией. В 2000 г. продукция фирмы впервые вышла на россий-

ский рынок и сразу же зарекомендовала себя с лучшей стороны. Индикаторы Winstar не уступают по качеству изделиям таких известных фирм, как Ampire, Powertip, Data Vision, Bolymin, и имеют конкурентоспособные цены.

При изготовлении индикаторов Winstar применяет следующие технологии:

COB (Chip on Board) — монтаж элементов на печатную плату. Модуль включает в себя непосредственно стекло, интерфейс и малогабаритную печатную плату с контроллером;

COG (Chip on Glass) — эта технология предусматривает монтаж контроллера непосредственно на стекло индикатора, выводы разъема выполняются в виде металлических контактов;

COF (Chip on Flex) — элементы монтируются на гибкую печатную плату, что позволяет уменьшить габариты индикатора.

В качестве устройств ввода информации могут применяться устройства типа Touch Panel, представляющие собой комбинацию прозрачной токопроводящей пленки и стекла. Панель монтируется прямо на стекло, что существенно экономит место. Ввод информации осуществляется нажатиями на нее. Такой способ позволяет, в частности, вводить графическую информацию.

Выбор типа индикатора

Выбор оптимальной версии ЖКИ зависит от множества определяющих факторов: цвет, тип материала жидкого кристалла, вид подсветки, температурный диапазон, потребляемая мощность, угол обзора (табл. 1).

Контрастность изображения индикатора зависит от материала жидкого кристалла. Ниже представлены основные виды материалов.

• TN (twisted nematic) — жидкий кристалл с поворотом на 90°;

• STN (super twisted nematic) — жидкий кристалл с поворотом от 180 до 270°;

• FSTN (formulated STN) — жидкий кристалл STN с компенсационными оптическими добавками.

Модули типа FSTN имеют максимальный контраст за счет применения специальной технологии чернения.

При выборе модуля необходимо обращать внимание на угол обзора — 6:00 или 12:00 часов. (Если оператор смотрит сверху, угол об-

W H16 2BYGBCP* Комментарий

2 3 4 5 6 7 8 9 10

W: WINSTAR

2 H: Символьный G: Графический T: TAB Тип модуля

3 Количество символов в строке (для символьных) Количество точек в строке (для графических)

4 Количество строк (для символьных) Количество точек в столбце (для графических)

5 Серийный номер модели См табл. 2 и 3

6 N: без подсветки B: электролюминесцентная голубая D: электролюминесцентная зеленая W: электролюминесцентная белая Y: светодиодная желто-зеленая A: светодиодная янтарная R: светодиодная красная G: светодиодная зеленая T: светодиодная белая P: светодиодная голубая F: лампа с холодным катодом белая Подсветка

7 B: TN позитивный серый N: TN негативный G: STN позитивный серый Y: STN позитивный желто-зеленый M: STN негативный голубой F: FSTN позитивный T: FSTN негативный Тип стекла

8 A: Отражение, N.T., 6:00 D: Отражение, N.T., 12:00 G: Отражение, W.T., 6:00 J: Отражение, W.T., 6:00 B: Отражение/Пропускание, N.T.,6:00 E: Отражение/Пропускание, N.T.,12:00 H: Отражение/Пропускание, W.T.,6:00 K: Отражение/Пропускание, W.T.,12:00 C: Пропускание, N.T.,6:00 F: Пропускание, N.T.,12:00 I: Пропускание, W.T.,6:00 L: Пропускание, W.T.,12:00 Тип поляризатора и рабочий диапазон температур ЫТ: от 0 до 70 °С Ш: от- 20до 70 °С

9 JS/JP: English/Japanese EE/EU/EP : English/European ES/EC: English/European CP: English/Cyrillic Кодировка

10 V: Встроенный генератор отрицательного напряжения T: Встроенный генератор отрицательного напряжения со схемой температурной компенсации TS: Touch screen E : Светодиодная подсветка по краям Специальный код

Таблица 2. Символьные индикаторы Winstar

Формат Модель Габаритный размер, мм Размер видимого поля, мм Размер символа, мм Размер точки, мм

8х2 WH0802A 58.0х32.0 38.0х16.0 2,96x5.56 0.56x0.66

12x2 WH1202A 55.7x32.0 46.0x14.5 2.65x5.50 0.45x0.60

16x1 WH1601A 80.0x36.0 66.0x16.0 3.07x6.56 0.55x0.75

16x1 WH1601B 85.0x28.0 66.0x16.0 3.07x6.56 0.55x0.75

16x2 WH1602A 84.0x44.0 66.0x17.0 2.95x5.55 0.55x0.65

16x2 WH1602B 80.0x36.0 66.0x16.0 2.96x5.56 0.55x0.65

16x2 WH1602C 85.0x36.0 66.0x16.0 2.96x5.56 0.55x0.65

16x2 WH1602D 85.0x30.0 66.0x16.0 2.96x5.56 0.55x0.65

16x2 WH1602M 85.0x32.6 66.0x17.0 2.96x5.56 0.55x0.65

16x2 WH1602J 80.0x36.0 66.0x16.0 2.96x5.56 0.55x0.65

16x2 WH1602L 122.0x44.0 99.0x24.0 4.84x9.66 0.92x1.10

16x4 WH1604A 87.0x60.0 62.0x26.0 2.95x4.75 0.55x0.55

16x4 WH1604B 70.6x60.0 60.0x32.6 2.95x4.75 0.55x0.55

20x2 WH2002A 116.0x37.0 85.0x18.6 3.2x5.55 0.6x0.65

20x2 WH2002L 180.0x40.0 149.0x23.0 6.0x9.66 1.12x1.12

20x2 WH2002M 146.0x43.0 123.0x23.0 4.84x9.22 0.92x1.10

20x4 WH2004A 98.0x60.0 774.0x25.2 2.95x4.75 0.55x0.55

20x4 WH2004L 146.0x62.5 123.5x43.0 4.84x9.22 0.92x1.10

24x2 WH2402A 118.0x36.0 94.5x16.0 3.2x5.55 0.60x0.65

40x2 WH4002A 182.0x33.5 154.4x16.5 3.2x5.55 0.60x0.65

40x4 WH4004A 190.0x54.0 147.0x29.5 2.78x4.89 0.50x0.50

Таблица 3. Графические индикаторы Winstar

Формат Модель Габаритный размер (мм) Размер видимого поля (мм) Размер точки (мм) Контроллер

122x32 WG 12232A 84.0x44.0 60.0x18.0 0.40x0.45 SED1520

122x32 WG 12232B 65.4x29.1 54.8x19.0 0.36x0.41 SED1520

122x32 WG 12232C 84.0x44.0 60.0x18.0 0.40x0.45 SED1520

128x64 WG 12864A 93.0x70.0 72.0x40.0 0.48x0.48 KS0108

128x64 WG 12864B 75.0x52.7 60.0x32.6 0.40x0.40 KS0108

128x64 WG 12864C 78.0x70.0 62.0x44.0 0.42x0.58 KS0108

128x64 WG 12864D 78.0x70.0 62.0x44.0 0.42x0.58 T6963C

128x64 WG 12864E 54.0x50.0 43.5x29.0 0.28x0.35 KSO108

128x64 WG 12864F 87.0x70.0 72.0x40.0 0.52x0.52 T6963C

128x64 WG 12864G 78.0x70.0 62.0x44.0 0.42x0.58 T6963C

128x64 WG 12864I 80.0x70.0 72.0x40.0 0.48x0.48 KS0108

128x64 WX 12864A 35.0x24.22 29.58x17.98 0.18x0.23 KSO713

128x64 WX12864C 56.0x42.5 47.34x26.86 0.37x0.42 KSO713

128x128 WG128128A 85.0x100.0 62.0x62.0 0.40x0.40 T6963C

160x128 WG160128A 150.0x112.0 101.0x82.0 0.54x0.54 T6963C

160x128 WG160128B 129.0x102.0 101.0x82.0 0.54x0.54 T6963C

160x160 WG160160A 89.2x85.0 62.0x62.0 0.34x0.34 NO

160x160 WG160160B 85.0x100.0 62.0x62.0 0.34x0.34 LC7981

160x160 WX160160A 70.3x71.0 55.97x55.97 0.33x0.33 NO

202x32 WG20232A 146.0x43.0 123.0x23.0 0.75x0.57 SED1520

240x64 WG24064A 180x65.0 133.0x39.0 0.49x0.49 T6963C

240x64 WG24064B 180x65.0 133.0x39.0 0.49x0.49 LC7981

240x64 WG24064C 180x65.0 133.0x39.0 0.49x0.49 T6963C

240x128 WG240128A 132.0x76.0 0.47x0.47 0.50x0.50 T6963C

240x128 WG240128B 144.0x104.0 114.0x64.0 0.43x0.43 T6963C

240x128 WG240128C 130.0x104.0 116.0x64.0 0.43x0.43 T6963C

240x128 WG240128D 144.0x104.0 114.0x64.0 0.43x0.43 LC7981

240x160 WX240160A 78.85x56.7 57.58x38.38 0.22x0.22 NO

240x160 WX240160B 74.6x56.1 62.2x43.5 0.23x0.23 NO

320x240 WG320240A 160.0x109.0 122.0x92.0 0.34x0.34 NO

320x240 WG320240B 160.0x109.0 122.0x92.0 0.34x0.34 SED1335

320x240 WG320240C 148.02x120.24 120.04x92.14 0.34x0.34 SED1335

320x240 WG320240D 142.0x96.0 104.0x79.3 0.27x0.27 NO

320x240 WX320240A 92.2x73.3 81.4x62.2 0.22x0.22 NO

480x320 WX480320A 156.0x94.9 120.2x81.8 0.22x0.22 NO

640x480 WX640480A 205.0x141.0 151.0x113.4 0.21x0.21 NO

Таблица 4. Инверторы для Е1.-подсветки

Модель Входное напряжение, В Выходное напряжение, Вrms Входной ток (макс), мA Площадь лампы, см2 Рабочая температура, °С Температура хранения, °С

WI EL 1 5+/- 10 % 100+/-15 % 80 80 -10 ~ 70 - 30 ~ 80

WI EL 2 5+/- 10 % 80 +/-15 % 60 60 -10 ~ 70 - 30 ~ 80

WI EL 3 5+/- 10 % 120+/-15 % 100 260 -10 ~ 70 - 30 ~ 80

WI EL 4 3+/- 10 % 80 +/-15 % 10 100 -10 ~ 70 - 30 ~ 80

зора принято называть «12:00 часов», снизу — «6:00 часов».)

Большинство модулей работают от единого источника питания напряжением +5 или +3 В. Применение источника напряжением +3 В позволяет минимизировать потребляемую мощность. Имеются варианты ЖК-мо-дулей, позволяющих программно переводить устройство в «спящий» режим.

Подсветка ЖКИ

Для подсветки ЖКИ используются различные способы. Рассмотрим их подробнее.

LED (светодиодная) подсветка может иметь два исполнения:

• краевая, имеющая несколько рядов светодиодов по краям стекла;

• фронтальная, имеющая несколько рядов

светодиодов непосредственно под стеклом.

Достоинствами этой подсветки является ее

долговечность, отсутствие необходимости в дополнительном источнике питания, большое разнообразие цветов. Основной недостаток — большой ток потребления.

EL (электролюминесцентная) подсветка, которая выполняется в виде тонкой пластины, что позволяет существенно сократить толщину и вес индикатора. Основным недостатком такой подсветки является сравнительно небольшой срок службы — до 7 тыс. часов.

CCFL-подсветка (лампа с холодным катодом) используется в основном в больших графических индикаторах. Отличается высокой яркостью и длительным сроком службы (до 20 тыс. часов).

Для модулей с EL- и CCFL-подсветкой необходим преобразователь напряжения (инвертор). Он может быть внешним или встроенным.

Характеристики инверторов для EL-подсветки представлены в табл. 4, для CCFL — в табл. 5.

Интерфейс ЖКИ

Обмен информацией с ЖКИ в зависимости от выбранного режима осуществляется по параллельному 8- или 4-разрядному интерфейсу. Возможен вариант исполнения модели, имеющей последовательный интерфейс РС

65.0±0.2

10.6

Рис. 2. Пример индикатора, выполненного по технологии COG (Chip on Glass]

2.1 Max

PIN N° SYMBOL FUNCTION

1 V1cd LCD bias voltage

2 Vss Power supply GND

3 Vdd Power supply for logic

4 SDA Serial data input/output

5 POR External power-on reset

6 SCL Serial clock input

Индикаторы, изготавливаемые по индивидуальному заказу

В случае невозможности подбора ЖКИ из числа выпускаемых индикатор можно изготовить по индивидуальному проекту заказчика. Для размещения заказа необходимо заполнить спецификацию, где указываются его основные технические параметры, такие как технология изготовления, напряжение питания, потребляемая мощность, размер точки и т. д. Также к заказу необходимо приложить эскиз с указанием всех размеров и деталировкой сегментов. Примерный срок его исполнения — от одно-

Таблица 5. Инверторы для CCFL-подсветки

го до двух месяцев с предоставлением образцов для проверки. На рис. 1 и 2 представлены примеры заказных индикаторов. ИИ

Модель Входное напряжение, В Выходное напряжение, Brms Входной ток (макс), А Частота, кГц Рабочая температура,°С Температура хранения, °С

WI CCFL 1 5 +/- 10 % 550 0.40 37.0 -10 ~ 70 - 20 ~ 80

WI CCFL 2 12 +/- 10 % 650 0.30 37.0 -10 ~ 70 - 20 ~ 80

WI CCFL 4 5 +/- 10 % 850 0.30 38.0 -10 ~ 70 - 20 ~ 80

WI CCFL 5 12 +/- 10 % 850 0.30 38.0 -10 ~ 70 - 20 ~ 80

WI CCFL 6 5 +/- 10 % 850 0.46 34.0 -10 ~ 70 - 20 ~ 80

WI CCFL 7 12 +/- 10 % 850 0.35 34.0 -10 ~ 70 - 20 ~ 80