Графические LCD-дисплеи

В статье дана сравнительная оценка параметров малоформатных моно­хромных жидкокристаллических дисп­леев, выпускаемых разными произво­дителями. Эти дисплеи предназначены для применения в малогабаритных уст­ройствах разного назначения, порта­тивных измерительных приборах, кас­совых терминалах и т.п.

В. Охрименко, А. Шевченко

Малоформатные жидкокристаллические графи­ческие дисплеи благодаря небольшим габаритным размерам, низкой цене и уровню энергопотребления завоевали широкую популярность и стали сегодня не­отъемлемой частью портативных электронных уст­ройств, в которых используется визуальное отобра­жение информации. В настоящее время многие фир­мы-производители, разбросанные по всему миру, вы­пускают большое число типов жидкокристаллических дисплеев (Liquid Crystal Display – LCD), которые имеют примерно одинаковые параметры и лишь незначи­тельно отличаются между собой. Формат матрицы 128×64 точки является минимально достаточным для отображения информации в большинстве целевых приложений. Рассматриваемые малоформатные (128×64) жидкокристаллические дисплеи можно использовать для отображения графической инфор­мации в малогабаритных устройствах, таких как пере­носные медицинские и измерительные приборы, кас­совые терминалы и т.п. Качество изображения, полу­чаемое в TFT- или OLED-дисплеях несравнимо лучше, однако их стоимость пока в два-три раза превышаетцену дисплеев, изготовленных с использованием STN- или FSTN-технологии.

Отыскать среди множества существующих на рынке типов дисплеев, имеющих примерно одина­ковые характеристики, наиболее оптимальный дисплей для разрабатываемого устройства – не­простая проблема, для решения которой требуется немало усилий и времени. В таблице приведены основные параметры монохромных графических жидкокристаллических дисплеев, выпускаемых разными производителями . Рассматривае­мые дисплеи отличаются между собой габаритны­ми размерами, размерами видимой области экра­на, способом подсветки, напряжением питания, уровнем энергопотребления, углом обзора и други­ми параметрами (см. таблицу).

Все дисплеи для формирования растрового изображения содержат встроенную схему управле­ния, а передача данных осуществляется в парал­лельном 8-разрядном формате. Пример временной диаграммы циклов чтения/записи данных для дис­плея MT-12864 (МЭЛТ) приведен на рисунке.

Временная диаграмма циклов чтения/записи данных

Основные параметры монохромных графических жидкокристаллических дисплеев с форматом матрицы 128×64 точки

Как правило, в схеме управления рассматривае­мых дисплеев используются контроллеры KS0108B, KS0107B, содержащие драйверы столбцов и строк и блок видеоОЗУ объемом 4096 бит. Для каждого пикселя изображения в памяти выделен один бит.

При выборе дисплея с подсветкой необходимо также принимать во внимание, что в случае, если в качестве источника подсветки используются свето­диоды, напряжение, ток через светодиоды, яркость, а также их срок службы существенно зависят от цве­та излучения. Например, для дисплея BG12864E (Bolymin) в документации приводятся следующие данные. При использовании желто-зеленых свето­диодов: напряжение 4.0 В, ток потребления 70 мА, яркость 20 кд/м² и срок службы 70 тыс. ч. Для дисп­лея с подсветкой белого цвета – напряжение 3.2 В, ток потребления 30 мА, яркость 40 кд/м², срок служ­бы 20 тыс. ч. Срок службы электролюминесцентной лампы (Electroluminescence Lamp – EL) значительно меньше, и, к примеру, для дисплея BP12864A сос­тавляет всего 5 тыс. ч. Рассматриваемые в статье дисплеи, изготовленные с использованием техноло­гии FSTN, имеют коэффициент контрастности 5, в случае использования технологии STN коэффициент контрастности равен 3. Естественно, что в портатив­ной аппаратуре с батарейным питанием предпочти­тельнее использование дисплеев с напряжением пи­тания 3.0 В (что исключает необходимость использо­вания буферных схем согласования напряжения ло­гических уровней), которые, кроме того, имеют ми­нимальный ток потребления источника подсветки. Нельзя не отметить, что все фирмы-производители в каждой серии дисплеев предлагают множество возможных вариантов исполнения, отличающихся видом изображения (негативного или позитивного), способом и цветом подсветки и т.д. В приведенной таблице рассмотрены лишь некоторые из возмож­ных вариантов исполнения.