加固型顯示屏具備高可靠性的特點，在室內和室外的工業應用中有著廣泛的用途。如目前，NEC電子美國公司、One Stop Displays、REACH Technology、夏普微電子和東芝美國電子元件公司等主要國際顯示屏生產商，以及中國船舶重工集團公司、深圳市新超亮特種顯示設備有限公司、舜唐科技有限公司等國內廠商，都將未來發展目標集中在面向工業應用的加固型顯示屏上，并不斷推出新產品。

 

國際廠商力推小尺寸顯示層

 

    在今年年初，針對工業應用領域，國際顯示屏生產商推出了數款最小尺寸的顯示屏。其中，美國夏普微電子公司擴展了其工業顯示屏產品線，可提供多種亮度、對比度、溫度范圍和功耗等參數選擇。

 

夏普微電子推出的顯示屏包括：3.7英寸CG-Silicon顯示屏(LS037V7DW01)、5.7英寸非晶硅穿透式TFT顯示屏(LQ057Q3DC12)，以及3.5英寸(LQ035Q7DH06)和4.3英寸(LQ043T3DX02)超視野(Advanced Super View)AD-TFT顯示屏，都面向能用于各種環境下的手持和便攜式設備進行了優化。

 

同樣，NEC電子美國公司也推出了四款小型工業級非晶硅薄膜晶體管(TFT)液晶顯示屏模塊。這些工業類移動顯示屏模塊的尺寸從2.7到4.3英寸，具有高亮度、低功耗和高對比度等特征，可用于需要在各種觀看環境和應用中運行的移動設備，包括RFID設備、手持掃描儀、溫度測試設備和全球定位系統等。

 

One Stop Displays公司推出了一款用于Wi-Fi移動電腦等商業和工業手持設備的6?0×RGB×480全VGA分辨率、半穿透半反射式 p-Si TFT液晶顯示屏。這款3.5英寸顯示屏可提供VGA和QVGA兩種分辨率以及高亮度和高對比度。

 

而在嵌入式產品方面，REACH Technology公司推出一款面向醫療、工業和游戲應用的4英寸彩色TFT觸摸式顯示屏模塊。這款SLCD模塊號稱能提供PC式的圖像質量，讓用戶可以通過圖形觸摸界面來進入詳細菜單和幫助屏幕，而不是傳統的按鍵和字符顯示屏。它是由一個標準串行接口通過簡單高級指令來控制，具有軟開關、旋鈕和數據讀出等功能，以實現用戶界面的靈活性。

 

此外，面向工業應用，NEC、夏普和東芝還推出了尺寸稍大的顯示屏。其中，NEC將半穿透半反射式TFT液晶顯示屏產品組合進行了擴展，推出了四個新的超穿透自然光技術(ST-NLT)模塊。ST-NLT技術使用高亮度背光作為光源，使戶外光線的表面反射最小化，并能在室內和室外應用中提供高對比度的圖像。

 

這四款新LCD模塊包括：8.4英寸VGA(NL6?48BC26-09C)、8.4英寸SVGA(NL8060BC21-03)、10.4英寸VGA(NL6?48BC33-xx)和15英寸XGA(NL10276BC30-18C)。這些產品適用于在環境光亮度很高的情況下使用，面向可抵御惡劣環境的筆記本電腦、魚探儀、導航系統、ATM和信息亭。

 

同時，東芝美國電子元件公司也擴展了其面向工業應用的有源矩陣TFT-LCD產品線，推出一系列尺寸從6.5到15.0英寸、符合RoHS標準的顯示屏。這些高亮度LCD模塊可用于工廠自動化、測試和測量、診斷設備、自助服務機、醫療設備和銷售終端設備等各種領域。這些高亮度模塊有多種分辨率可供選擇，包括VGA(6?0×480)、WSVGA(1,024×600)、SVGA(800×600）和XGA(1,024×768)。這些產品都符合RoHS要求。

 

中國公司的新產品

 

對于面向工業應用的加固型顯示屏，中國本土廠商也積極涉足，推出各種新產品。中國船舶重工集團公司主要是研究液晶顯示器的加固技術、控制技術、驅動技術和接口技術，最近推出了7個品種加固型液晶顯示器系列，具體尺寸分別為6.4、10.4、15.1、18.1、20.1、21.3、24英寸。

 

以上7款產品體積小、重量輕、耗電省、電磁兼容性好；它們還具備高亮度、寬視角、全彩色、高可靠性等優點，能在十分惡劣的環境下工作，廣泛應用于汽車導航系統、交通與城市道路管理系統、惡劣環境中的工業控制、野外作業系統等。而且該系列產品接口齊全，包括VGA、RS343A、TV等。

 

除了中國船舶重工集團公司之外，還有不少企業在研發、制造面向工業應用的加固型顯示屏，深圳市新超亮特種顯示設備有限公司就是其中的一家。該公司專業化生產的加固型液晶顯示屏是能在陽光下清晰可視的超高亮型的產品，輝度指梢最高可達2,000nits；寬溫高亮，適應于-45℃到60℃工作環境，而且具有專用的精密百階微調的PWM超強LCD逆變電源，超高亮(LCD)圖形圖像深度自動補償驅動卡，超高亮多屏液晶拼接組墻戶外圖像顯示系統。

 

這些產品堅固耐用，抗沖擊、抗震動，廣泛應用于航空、艦船、油田、火車、城市公交及長途大巴的移動多媒體顯示、公眾場館商業廣告顯示 、工控行業、圖像監控系統及其它特殊要求的圖像顯示，是國防和各行業所需的產品。

 

而舜唐科技有限公司推出的LCM-15GS加固型液晶顯示器采用全真彩AMLCD液晶模組，液晶尺寸為15.1英寸，分辨率為1,024×768，對比度為400：1，溫度范圍為-40℃至70℃。其組成部分包括：有源晶體全真彩15.1英寸TFT-LCD模塊、顯示驅動電路、OSD顯示調節電路、溫度加固電路、接口電路、抗電磁干擾(EMI)電路、專用加載濾波電源電路和具有抗沖擊振動及三防功能的全屏蔽密閉航空金屬鋁機箱等，加固液晶顯示器的玻璃面經過ITO膜、增透、減反射和鋼化等工序處理保證加固液晶顯示器的整體能符合GJB150-86和GJB-151A標準對耐沖擊振動、三防、寬溫工作、電磁兼容(EMC)等項加固設計的要求。

 

LCM-15GS加固型液晶顯示器適合于在惡劣環境條件下長期可靠工作的需要，廣泛應用于工業控制、交通運輸、石油化工、野外作業和艦載、機載、車載、武器裝備系統等領域替代傳統的CRT作為主顯示器使用，用途范圍廣泛。

 

先進的技術

 

為了滿足加固型液晶顯示器能在惡劣環境條件下正常工作，必須對顯示器的各部分按照環境試驗條件進行加固處理。長期從事平板顯示的研究與開發工作的高級工程師余雷認為，在選擇加固型顯示器方案時，重點是圍繞可靠性、抗沖擊振動及三防(防潮、防塵、防腐)、寬溫工作范圍、電磁兼容(EMC)設計、抗核加固等五方面進行。

 

而在開發新的顯示屏技術來實現更高性能要求方面，國際生產商走在最前面。其中，夏普為其工業用非晶硅液晶顯示屏(a-Si LCD)新制定的Strong 2技術標準據稱可以在亮度、對比度、溫度范圍和防震等方面提供更高的性能。

 

夏普微電子目前可以供應的Strong 2顯示屏有四款：10.4英寸的LQ104V1DG61和LQ104V1LG61，以及12.1英寸的LQ121S1DG61和LQ121S1LG61。這些顯示屏都面向工業設備，如病人監控、人機接口、工廠自動化和電子簽名等領域，可提供更寬的溫度范圍、更高亮度、更高對比度以及更好的防震性能。另外，夏普還表示把Strong 2顯示屏整合到工業設計中不需要什么改進，但由于采用了更耐久的顯示屏元件，最終產品可以獲得更長的產品壽命。

 

東芝也推出了數款先進產品和技術原型，包括一個獨特的3D顯示屏，這款顯示屏可以讓肉眼在不需要戴特殊眼鏡的情況下看到3D圖像。該產品估計可在兩年內實現商業化。東芝還有2.0、2.2、2.4及2.6英寸等各個尺寸的QVGA (240×320)顯示屏，這些產品采用0.2mm玻璃基板，重量更輕，而且外形超薄。它們具有較高的像素密度，從2.6英寸顯示屏的154ppi，一直到2.0英寸顯示屏的200ppi。

 

而且針對移動設備，東芝推出的數款新品還包括：一款高亮度2.2英寸和3.5英寸低溫多晶硅(LTPS)有機發光二極管(OLED)顯示屏，用于手機和便攜式媒體播放器；一款用于手機的雙輸入高分辨率LTPS 2.4英寸VGA(480×6?0像素，每英寸333像素)顯示屏；一款LTPS 2.4英寸QVGA“玻璃上系統”(SOG)指影感應顯示屏，以及其它采用0.2mm玻璃基板的輕型高分辨率新型移動顯示屏。

 

東芝相關人士表示，通過改進和采用分辨率更高的LTPS技術，新一代LTPS TFT液晶顯示屏已經實現了更快的開關速度、更高的光傳感器靈敏度以及更精確的輸入信號控制。另外，基于LTPS TFT LCD的SOG技術也可以讓LCD運行所需的全驅動電路可以完全直接集成到玻璃層上。這些帶有全集成電路的原型預計可以用于手機和各種其它應用領域。與此同時，為了面向要求更高分辨率、更高亮度和耐久性的工業應用，夏普也推出了兩款超視野TFT-LCD，用于工廠自動化和控制系統。這些12英寸的SVGA 和15.0英寸的XGA顯示屏還可以用于游戲、醫療、ATM、電子簽名和其他應用領域。

 

夏普微電子的兩款12.1英寸(LQ121S1LW01)和15.0英寸(LQ150X1LW72)顯示屏，據稱具有更高的分辨率和亮度，還可滿足對于各種室內外環境及光照條件下的可瀏覽性不斷加強的要求。二者都結合了夏普專有170度對稱觀看角度的超視野技術。這一超寬觀看角度可以實現圖像的離軸觀看，不會產生色移或丟失細節。夏普公司表示，這些顯示屏都具有快速響應時間，以實現無閃爍屏幕，而由于其顏色都是黑色，用戶可以體驗到更生動、更清晰的畫面。

 

作者：何旭東