ЖК-панели: тонкое стекло с большим потенциалом

Blaze Display Technology Co., Ltd. | Updated: Nov 27, 2018

ЖК-панель (LCD panel) – это лаконичная и в то же время крайне важная часть любой дисплейной системы. В отличие от готового модуля, панель – это «сырой» экран: это прежде всего стекло, тонкие слои, напылённые электроды и поляризаторы. В компании Blaze Display такие изделия всегда идут под маркировкой BDT-Mxxxx – каждая панель создаётся под конкретный проект, под конкретную задачу. Она всегда сегментная, чаще всего с металлическими контактными штырьками – и зачастую выглядит просто, но её роль в устройстве критична.

 

Давайте разберемся, как работают ЖК-панели, какие у них характеристики, какие бывают варианты подсветки и что важно учесть при заказе и интеграции.

Как устроена панель

В центре панели – пара стекол, между которыми находится тонкий слой жидких кристаллов. На внутренние поверхности стекол наносятся проводящие дорожки (обычно тонкое индий-олово-оксидное напыление – ITO), формирующие сегменты и общие шины (коммоны). Сверху и снизу – поляризационные плёнки; без них жидкие кристаллы не будут менять свет.

Принцип работы прост по идее и сложен в исполнении: когда на нужные сегменты подаётся напряжение, меняется ориентация молекул жидких кристаллов, и через поляризаторы проходит (или не проходит) свет – сегмент «загорается» или остаётся «тёмным». Для управления сегментами нужна внешняя логика – драйвер (Driver IC) – обычно располагаемая на плате заказчика, потому что панели не имеют встроенного чипа.

Визуально панель легко узнать: это стекло без корпуса, с металлическими пинами (иногда – с контактными площадками), и с заметной группой выводов вдоль одного края. 

С подсветкой или без?

Одна из ключевых опций – подсветка. Мы предлагаем разные варианты ЖК-панелей:

• Без подсветки – вы получаете только стекло. Такой вариант экономичен и логичен, если ваше устройство располагается в условиях достаточной внешней освещённости или у вас уже есть собственное решение подсветки.

• С подсветкой, но без сборки – дополнительно со стеклом мы поставляем LED подсветку, но не собираем всё вместе. Это удобно, если вы хотите выполнить финальную сборку у себя, применить собственные крепления или настроить оптику.

• С подсветкой в сборке – панель комплектуется и выходит с уже установленной подсветкой, готовой к быстрой интеграции в корпус. Это удобство экономит время и снижает риск ошибок при монтаже подсветки.

Основной тип подсветки, который мы используем – это LED подсветки (LED backlight) – для более равномерной и мощной подсветки.

Физика сегмента

Сегментная панель – это не пиксели, это заранее определённые поля: цифры, шкалы, иконки. При заказе вы определяете:

1. раскладку сегментов (какие символы/иконки и где они будут располагаться);

2. активную область (AA) и внешние габариты стекла;

3. тип и положение выводов (металлические пины, их количество и расположение);

4. тип поляризатора: трансмиссивный (для подсветки), рефлективный (для читаемости при ярком освещении), трансфлективный (компромисс);

5. угол обзора и ориентация (например, 6:00/12:00 – важно для читаемости в корпусе);

6. тип привода: duty/multiplex ratio (1/1, 1/4 и т.д.) – это влияет на необходимую схему драйвера;

7. температурные и климатические требования (рабочий и складской диапазоны, влажность).

На уровне производства сегменты формируются либо с помощью фотолитографии/трафаретов, либо иными технологическими методами, после чего панель тестируется на отсутствие коротких замыканий и корректность разводки.

Электрический интерфейс

Панель не содержит драйвера, поэтому все управляющие сигналы, инверсия полярности, мультиплексирование и алгоритмы компенсации должны реализовываться во внешней электронике. Это даёт свободу – но и ответственность:

✔ вы выбираете драйвер IC и схему инверсий;

✔ распределяете напряжения контраста и компенсацию;

✔ задаёте частоты обновления и режимы мигания (если нужно).

 

 Мы подробно документируем каждый пин панели, даём рекомендацию по схемотехнике подключения.

 

Тестирование и надёжность: наши подходы

Панель – это деликатный продукт, поэтому перед отправкой она проходит строгий контроль: проверка посадочных размеров, проверка целостности сегментов, тест на короткие замыкания, тесты на работу под напряжением, визуальный контроль подсветки, а также климатические и механические испытания при необходимости (влага, температурные циклы, вибрации, удары). Эти проверки гарантируют, что панель при интеграции «приедет в форму» и не заставит вас решать проблемы в полевых условиях.

Преимущества и ограничения панелей

Преимущества

¡ Максимальная тонкость и легкость – меньше места, меньше веса.

¡ Гибкость интеграции – контроллеры и интерфейсы вы создаёте сами.

¡ Экономичность при больших объёмах и конкретных задачах – нет лишней электроники на панели.

¡ Возможность строгой кастомизации – точная геометрия сегментов под ваш прибор.

Ограничения

¡ Требуется внешняя электроника; 

¡ Более хрупкая механически – требует аккуратной интеграции и правильных монтажных решений.

¡ Если нужна подсветка «в сборке», цена и сроки растут – зато вы получаете готовую к установке деталь.

 

Как правильно заказать панель у нас – практическое руководство

1. Опишите задачу: где будет работать панель, какие символы нужны, при каком освещении.

2. Пришлите эскиз: даже простой рисунок с размерами помогает.

3. Выберите тип подсветки: без, отдельно, в сборке.

4. Определите электропитание и интерфейс: пины или зебра, ожидаемое напряжение.

5. Назначьте условия эксплуатации: температуры, влажность, вибрация.

6. Согласуйте образцы: мы делаем прототипы и проводим тесты – и когда вы подтвердите, запускаем серию.

ЖК-панель – это минимализм в форме и максимализм в ответственности. Когда нужно тонкое, лёгкое, экономичное и абсолютно кастомное решение для отображения фиксированного набора символов и иконок – панель выигрывает. В Blaze Display мы делаем панели так, чтобы вы получили предсказуемую, простую в интеграции и долговечную основу для своего изделия. Вы получаете не просто стекло – вы получаете результат инженерной дисциплины и опытного производства.

Пришлите эскиз и условия эксплуатации, и мы подготовим техническое предложение для вашей панели от первичного расчёта до образца и большой партии.