Podzespoły elektroniczne

Wyświetlacze

Jasny i kontrastowy wyświetlacz o wysokiej rozdzielczości z ekranem dotykowym jest tym samym centralnym elementem wielu urządzeń elektroniki profesjonalnej i razem z mikrokontrolerem jest pierwszym komponentem, który wybiera się do nowych projektów. W konsekwencji rynek wyświetlaczy rozwija się bardzo dynamicznie, a nowości produktowe pojawiają się na nim co chwilę.

Nowości

Z racji dużego znaczenia i dużej liczby technologii funkcjonujących na rynku, nowości w zakresie wyświetlaczy też jest wiele. Nowych rozwiązań i dostępnych opcji jest na tyle dużo, że nie da się inaczej niż ogólnie ich opisać, bo niestety trzeba by się mocno zagłębić w szczegóły techniczne.

Rośnie liczba dostępnych przekątnych ekranu i rozdzielczości, jakie ma matryca, proporcji boków, dostępnych interfejsów. Pojawiają się zaawansowane kontrolery, opcje związane z szerokim zakresem temperatur pracy, dużym kątem obserwacji, czytelnością w warunkach silnego oświetlenia słonecznego. Dostawcy wyświetlaczy tworzą też grupy produktów, wokół których możliwa jest łatwa migracja, czyli zmiana wyświetlacza nie wiąże się z kłopotliwymi zmianami układu elektronicznego i dużymi modyfikacjami oprogramowania. Zwykle takie zmiany dotyczą wielkości przekątnej, rozdzielczości oraz typu panelu dotykowego, ale nierzadko sięgają też głębiej, obejmując zmiany technologii np. TFT na OLED oraz możliwość wybrania kilku opcji sterowania dotykiem (rezystancyjna, pojemnościowa, z opcją wielokrotnego dotyku).

Sławomir Szweda

prezes Unisystem

Jakie wyświetlacze e-papierowe są w naszym kraju najpopularniejsze, patrząc przez pryzmat przekątnej i wolumenu sprzedaży?

W Polsce największą popularnością cieszą się wyświetlacze o przekątnych 13,3 oraz 31,2 cala. Są one wykorzystywane m.in. w formie rozkładów jazdy, w systemach nawigacji wewnątrz budynków czy jako tablice informacyjne w miejscach użyteczności publicznej, menu w restauracjach itp. Większość kojarzy e-papier przede wszystkim z czytnikami e-booków, ale także z "cenówkami" w sklepach. Jeżeli weźmiemy pod uwagę liczbę sprzedawanych wyświetlaczy, to naszym numerem jeden są te o przekątnych 1,1 cala.

Pomijając e-booki, a najlepiej też całą elektronikę konsumencką, to jakie aplikacje wybijają się nad średnią w obszarze profesjonalnym?

Zdecydowanie będą to aplikacje transportowe, a dokładniej związane z informacją pasażerską. W Polsce coraz częściej można spotkać e-papierowe rozkłady jazdy komunikacji miejskiej (np. w Gdyni, Poznaniu). Coraz bardziej popularne staje się także wykorzystanie wyświetlaczy e-papierowych w logistyce magazynowo-produkcyjnej.

Jak kształtują się poziomy cen dla TFT-LCD, OLED i E-paper dla analogicznych rozwiązań o małych przekątnych?

Analizując ceny dla wyświetlaczy TFT-LCD i EPD o przekątnych w małych rozmiarach (za takie uznajemy modele do 10 cali), najtańsze będą wyświetlacze e-papierowe. W przypadku modeli i przekątnych powyżej 10 cali najtańsze będą TFT- LCD. Wyświetlacze OLED są dostępne w rozmiarach od 0,95 do 5,5 cala i w porównaniu do wcześniej wspomnianych technologii będą najdroższe. Warto jednak zaznaczyć, że minusem wyświetlaczy e-papierowych w małych rozmiarach są wymagane duże ilości MOQ.

Jakie ograniczenia środowiskowe mają wyświetlacze e-papierowe (żywotność, praca w wysokiej temperaturze, odporność mechaniczna, wrażliwość na EM i podobne)?

Podstawowymi problemami w implementacji wyświetlaczy e-papierowych jest ich niska odporność mechaniczna wynikająca z zastosowania bardzo cienkiego szkła. To duży problem szczególnie w przypadku modeli o dużych przekątnych, np. 31,2 cala. Maksymalna temperatura pracy dla EPD to 50°C, minimalna zazwyczaj –10°C, ale można ją obniżyć do –25°C. Wyświetlacze e-papierowe są odporne na zakłócenia elektromagnetyczne, jednak są bardzo wrażliwe na promieniowanie UV, które powoduje degradację pigmentu (zmniejsza się kontrast, blaknie czarny pigment).

Wersje dopasowane do aplikacji i integracja z obudową

Producenci elektroniki mają dzisiaj znacznie większe możliwości dopasowania wyświetlacza do projektowanego urządzenia, tak aby pasował idealnie pod względem elektrycznym, mechanicznym i funkcjonalnym. Potocznie nazywa się to kastomizacją (customizacją), co może brzmi okropnie, ale niestety na razie tak być musi, bo nie mamy w języku polskim jednowyrazowego terminu określającego dopasowanie produktu do specyficznych wymagań klienta.

Kiedyś kastomizacja była dostępna dla dużych firm, które były w stanie wyłożyć spore sumy pieniędzy na bezzwrotne koszty przygotowania zamówienia o indywidualnych cechach i oczywiście kupić też dużą partię. Dzisiaj próg wejścia jest znacznie niższy, a ponadto część prac biorą na siebie dystrybutorzy. Bezzwrotne koszty takich modyfikacji z roku na rok maleją i tym samym usługi stają się coraz bardziej przystępne. Polegają one na zamontowaniu wyświetlacza w obudowie w przygotowanym oknie, sklejeniu ekranu z panelem za pomocą kleju przeźroczystego w warunkach wykluczających pozostawienie brudu, przyklejenie ekranu płyty frontowej i podobnych czynnościach. Częściowe lub pełne dopasowanie do projektu klienta wyświetlaczy TFT, OLED, oraz paneli dotykowych polega dostosowaniu kształtu, rozmiaru, koloru oraz innych parametrów technicznych.

Ważne i poszukiwane funkcje techniczne

Poszukiwane funkcje techniczne wyświetlaczy, takie jak czytelność przy oświetleniu słonecznym, szeroki zakres temperatur pracy czy też kompletne rozwiązanie wyświetlacza z panelem dotykowym to cechy poszukiwane przez producentów urządzeń przemysłowych, specjalistycznych rozwiązań budynkowych, medycznych i podobnych. Wysoko oceniono także kompatybilność mechaniczną i pinową między poszczególnymi wersjami, co sugeruje, że znaczna część aplikacji funkcjonuje na rynku przez długi czas.

Usługi dotyczą też obudów, a więc montażu wyświetlacza w przygotowanym oknie. W przypadku wersji z dotykiem montaż ekranu jest bardzo istotny, bo musi zapewnić trwałość przy naciskaniu. Małe obudowy, trzymane w ręku, są podatne na wyginanie i montaż musi kompensować niewielkie przemieszczenia.

Mateusz Papierowski

Application Manager w firmie Masters

Jakie wyświetlacze e-papierowe są w naszym kraju najpopularniejsze, patrząc przez pryzmat przekątnej i wolumenu sprzedaży?

Najpopularniejsze w naszym kraju są wyświetlacze e-papierowe o małych i średnich rozmiarach. Patrząc z naszej perspektywy, są to wyświetlacze o przekątnych od 1,54" do 3,1". Na ten moment czynnik cenowy oraz cechy wyświetlaczy EPD nie sprzyjają popularyzowaniu dla większych przekątnych.

Pomijając e-booki, a najlepiej też całą elektronikę konsumencką, to jakie aplikacje wybijają się nad średnią w obszarze profesjonalnym?

Wyświetlacze e-papierowe znajdują zastosowanie głównie w aplikacjach bateryjnych wyświetlających w głównej mierze obraz statyczny. Bardzo dobrze sprawdzają się w aplikacjach takich jak: etykiety sklepowe, identyfikatory, piloty do automatyki domowej i bramowej, rozkłady jazdy na przystankach, tablice informacyjne i edukacyjne.

Jak kształtują się poziomy cen dla TFT-LCD, OLED i E-paper dla analogicznych rozwiązań o małych przekątnych?

Technologia e-papier niestety jest wciąż droga i cechuje się najwyższą ceną w porównaniu z wyświetlaczami typu TFT-LCD czy OLED. Natomiast dzięki swoim szczególnym właściwościom wyświetlacze EPD w niektórych typach aplikacji są po prostu niezastąpione.

Jakie ograniczenia środowiskowe mają wyświetlacze e-papierowe?

Rozważając zastosowanie wyświetlaczy e-papierowych, należy mieć na uwadze kilka istotnych kwestii. Po pierwsze wyświetlacze te nie lubią długiej bezczynności – np. wielomiesięcznego przechowywania w magazynach. Również zakres temperatur pracy nie jest zbyt szeroki i wynosi typowo od 0 do 50°C, a niekiedy od –10°C do 60°C. To ograniczenie. Mimo tych ograniczeń wciąż jest wiele możliwości stosowania tej interesującej technologii.

Nowe technologie stają się coraz bardziej dostępne

Wzrost zainteresowania e-papierem i OLED widoczny w ostatnich czasach to proces wynikający z tego, że na rynku elektroniki większe znaczenie mają aplikacje zasilane z baterii, a więc zagadnienia niskiego poboru mocy wysuwają się na pierwszy plan. Druga przyczyna to taka, że ceny tych produktów spadły i wyświetlacze te przestały być luksusem. Obie te technologie są znane od dwóch dekad, co oznacza, że właściwości, technologia, maszyny do produkcji zostały dopracowane, a wady "wieku niemowlęcego", np. związane z małą trwałością, już dzisiaj nie istnieją

problemu można kupić wyświetlacze tego typu o małych przekątnych, a więc takie, które najczęściej są używane w elektronice, zarówno jako elementy graficzne, jak i zamienniki alfanumeryczne dla typowych wersji modułowych. Podobne zjawiska można zaobserwować w zakresie wyświetlaczy typu e-paper, a więc w jednostkach, które wykorzystywane są w ksią żkach elektronicznych.