加固型显示屏具备高可靠性的特点，在室内和室外的工业应用中有着广泛的用途。如目前，NEC电子美国公司、One Stop Displays、REACH Technology、夏普微电子和东芝美国电子元件公司等主要国际显示屏生产商，以及中国船舶重工集团公司、深圳市新超亮特种显示设备有限公司、舜唐科技有限公司等国内厂商，都将未来发展目标集中在面向工业应用的加固型显示屏上，并不断推出新产品。

 

国际厂商力推小尺寸显示层

 

    在今年年初，针对工业应用领域，国际显示屏生产商推出了数款最小尺寸的显示屏。其中，美国夏普微电子公司扩展了其工业显示屏产品线，可提供多种亮度、对比度、温度范围和功耗等参数选择。

 

夏普微电子推出的显示屏包括：3.7英寸CG-Silicon显示屏(LS037V7DW01)、5.7英寸非晶硅穿透式TFT显示屏(LQ057Q3DC12)，以及3.5英寸(LQ035Q7DH06)和4.3英寸(LQ043T3DX02)超视野(Advanced Super View)AD-TFT显示屏，都面向能用于各种环境下的手持和便携式设备进行了优化。

 

同样，NEC电子美国公司也推出了四款小型工业级非晶硅薄膜晶体管(TFT)液晶显示屏模块。这些工业类移动显示屏模块的尺寸从2.7到4.3英寸，具有高亮度、低功耗和高对比度等特征，可用于需要在各种观看环境和应用中运行的移动设备，包括RFID设备、手持扫描仪、温度测试设备和全球定位系统等。

 

One Stop Displays公司推出了一款用于Wi-Fi移动电脑等商业和工业手持设备的6?0×RGB×480全VGA分辨率、半穿透半反射式 p-Si TFT液晶显示屏。这款3.5英寸显示屏可提供VGA和QVGA两种分辨率以及高亮度和高对比度。

 

而在嵌入式产品方面，REACH Technology公司推出一款面向医疗、工业和游戏应用的4英寸彩色TFT触摸式显示屏模块。这款SLCD模块号称能提供PC式的图像质量，让用户可以通过图形触摸界面来进入详细菜单和帮助屏幕，而不是传统的按键和字符显示屏。它是由一个标准串行接口通过简单高级指令来控制，具有软开关、旋钮和数据读出等功能，以实现用户界面的灵活性。

 

此外，面向工业应用，NEC、夏普和东芝还推出了尺寸稍大的显示屏。其中，NEC将半穿透半反射式TFT液晶显示屏产品组合进行了扩展，推出了四个新的超穿透自然光技术(ST-NLT)模块。ST-NLT技术使用高亮度背光作为光源，使户外光线的表面反射最小化，并能在室内和室外应用中提供高对比度的图像。

 

这四款新LCD模块包括：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)。这些产品适用于在环境光亮度很高的情况下使用，面向可抵御恶劣环境的笔记本电脑、鱼探仪、导航系统、ATM和信息亭。

 

同时，东芝美国电子元件公司也扩展了其面向工业应用的有源矩阵TFT-LCD产品线，推出一系列尺寸从6.5到15.0英寸、符合RoHS标准的显示屏。这些高亮度LCD模块可用于工厂自动化、测试和测量、诊断设备、自助服务机、医疗设备和销售终端设备等各种领域。这些高亮度模块有多种分辨率可供选择，包括VGA(6?0×480)、WSVGA(1,024×600)、SVGA(800×600）和XGA(1,024×768)。这些产品都符合RoHS要求。

 

中国公司的新产品

 

对于面向工业应用的加固型显示屏，中国本土厂商也积极涉足，推出各种新产品。中国船舶重工集团公司主要是研究液晶显示器的加固技术、控制技术、驱动技术和接口技术，最近推出了7个品种加固型液晶显示器系列，具体尺寸分别为6.4、10.4、15.1、18.1、20.1、21.3、24英寸。

 

以上7款产品体积小、重量轻、耗电省、电磁兼容性好；它们还具备高亮度、宽视角、全彩色、高可靠性等优点，能在十分恶劣的环境下工作，广泛应用于汽车导航系统、交通与城市道路管理系统、恶劣环境中的工业控制、野外作业系统等。而且该系列产品接口齐全，包括VGA、RS343A、TV等。

 

除了中国船舶重工集团公司之外，还有不少企业在研发、制造面向工业应用的加固型显示屏，深圳市新超亮特种显示设备有限公司就是其中的一家。该公司专业化生产的加固型液晶显示屏是能在阳光下清晰可视的超高亮型的产品，辉度指梢最高可达2,000nits；宽温高亮，适应于-45℃到60℃工作环境，而且具有专用的精密百阶微调的PWM超强LCD逆变电源，超高亮(LCD)图形图像深度自动补偿驱动卡，超高亮多屏液晶拼接组墙户外图像显示系统。

 

这些产品坚固耐用，抗冲击、抗震动，广泛应用于航空、舰船、油田、火车、城市公交及长途大巴的移动多媒体显示、公众场馆商业广告显示 、工控行业、图像监控系统及其它特殊要求的图像显示，是国防和各行业所需的产品。

 

而舜唐科技有限公司推出的LCM-15GS加固型液晶显示器采用全真彩AMLCD液晶模组，液晶尺寸为15.1英寸，分辨率为1,024×768，对比度为400：1，温度范围为-40℃至70℃。其组成部分包括：有源晶体全真彩15.1英寸TFT-LCD模块、显示驱动电路、OSD显示调节电路、温度加固电路、接口电路、抗电磁干扰(EMI)电路、专用加载滤波电源电路和具有抗冲击振动及三防功能的全屏蔽密闭航空金属铝机箱等，加固液晶显示器的玻璃面经过ITO膜、增透、减反射和钢化等工序处理保证加固液晶显示器的整体能符合GJB150-86和GJB-151A标准对耐冲击振动、三防、宽温工作、电磁兼容(EMC)等项加固设计的要求。

 

LCM-15GS加固型液晶显示器适合于在恶劣环境条件下长期可靠工作的需要，广泛应用于工业控制、交通运输、石油化工、野外作业和舰载、机载、车载、武器装备系统等领域替代传统的CRT作为主显示器使用，用途范围广泛。

 

先进的技术

 

为了满足加固型液晶显示器能在恶劣环境条件下正常工作，必须对显示器的各部分按照环境试验条件进行加固处理。长期从事平板显示的研究与开发工作的高级工程师余雷认为，在选择加固型显示器方案时，重点是围绕可靠性、抗冲击振动及三防(防潮、防尘、防腐)、宽温工作范围、电磁兼容(EMC)设计、抗核加固等五方面进行。

 

而在开发新的显示屏技术来实现更高性能要求方面，国际生产商走在最前面。其中，夏普为其工业用非晶硅液晶显示屏(a-Si LCD)新制定的Strong 2技术标准据称可以在亮度、对比度、温度范围和防震等方面提供更高的性能。

 

夏普微电子目前可以供应的Strong 2显示屏有四款：10.4英寸的LQ104V1DG61和LQ104V1LG61，以及12.1英寸的LQ121S1DG61和LQ121S1LG61。这些显示屏都面向工业设备，如病人监控、人机接口、工厂自动化和电子签名等领域，可提供更宽的温度范围、更高亮度、更高对比度以及更好的防震性能。另外，夏普还表示把Strong 2显示屏整合到工业设计中不需要什么改进，但由于采用了更耐久的显示屏元件，最终产品可以获得更长的产品寿命。

 

东芝也推出了数款先进产品和技术原型，包括一个独特的3D显示屏，这款显示屏可以让肉眼在不需要戴特殊眼镜的情况下看到3D图像。该产品估计可在两年内实现商业化。东芝还有2.0、2.2、2.4及2.6英寸等各个尺寸的QVGA (240×320)显示屏，这些产品采用0.2mm玻璃基板，重量更轻，而且外形超薄。它们具有较高的像素密度，从2.6英寸显示屏的154ppi，一直到2.0英寸显示屏的200ppi。

 

而且针对移动设备，东芝推出的数款新品还包括：一款高亮度2.2英寸和3.5英寸低温多晶硅(LTPS)有机发光二极管(OLED)显示屏，用于手机和便携式媒体播放器；一款用于手机的双输入高分辨率LTPS 2.4英寸VGA(480×6?0像素，每英寸333像素)显示屏；一款LTPS 2.4英寸QVGA“玻璃上系统”(SOG)指影感应显示屏，以及其它采用0.2mm玻璃基板的轻型高分辨率新型移动显示屏。

 

东芝相关人士表示，通过改进和采用分辨率更高的LTPS技术，新一代LTPS TFT液晶显示屏已经实现了更快的开关速度、更高的光传感器灵敏度以及更精确的输入信号控制。另外，基于LTPS TFT LCD的SOG技术也可以让LCD运行所需的全驱动电路可以完全直接集成到玻璃层上。这些带有全集成电路的原型预计可以用于手机和各种其它应用领域。与此同时，为了面向要求更高分辨率、更高亮度和耐久性的工业应用，夏普也推出了两款超视野TFT-LCD，用于工厂自动化和控制系统。这些12英寸的SVGA 和15.0英寸的XGA显示屏还可以用于游戏、医疗、ATM、电子签名和其他应用领域。

 

夏普微电子的两款12.1英寸(LQ121S1LW01)和15.0英寸(LQ150X1LW72)显示屏，据称具有更高的分辨率和亮度，还可满足对于各种室内外环境及光照条件下的可浏览性不断加强的要求。二者都结合了夏普专有170度对称观看角度的超视野技术。这一超宽观看角度可以实现图像的离轴观看，不会产生色移或丢失细节。夏普公司表示，这些显示屏都具有快速响应时间，以实现无闪烁屏幕，而由于其颜色都是黑色，用户可以体验到更生动、更清晰的画面。

 

作者：何旭东