Porady

    Informacje o wyświetlaczach i panelach

    Potrzebne są wskaźniki, aby zapewnić przekazywanie informacji od wewnątrz urządzeń elektronicznych na zewnątrz użytkownika. Mogą to być informacje skale, takie jak wynik obliczeń na komputerze kieszonkowym lub wynik pomiaru multimetra lub złożone informacje, takie jak ruchome, kolorowe obrazy nagrań muzycznych, które w tym celu są dodatkowo połączone z odtwarzaniem dźwięku. Nowoczesna elektronika nie jest możliwa bez wyświetlaczy, wyświetlaczy, monitorów i monitorów wszelkiego rodzaju.

    • Co to są ekrany lub wyświetlacze?

    • Jaki rodzaj wyświetlaczy jest dostępny?

    • Techniki prezentacji wyświetlaczy

    • Dostępne są te wyświetlacze i akcesoria

     

    Co to są ekrany lub wyświetlacze?

    Wyświetlacze są wykorzystywane do optycznego przekazywania zmieniających się informacji. Inną nazwą jest ekran. Większe wyświetlacze są również wyświetlane na ekranie. Zaliczają się one do interfejsów pomiędzy operatorem (człowiekiem) a maszyną (technologią) i można je znaleźć jako:

    • Elementy obsługowe na urządzeniach i maszynach,
    • Monitor telewizyjny lub komputerowy,
    • Urządzeń przenośnych, takich jak smartfony, tablety lub notebooki,
    • Urządzeń nawigacyjnych
    • I w wielu innych zastosowaniach.
     

    Jaki rodzaj wyświetlaczy jest dostępny?

    Dostępne są z jednej strony wyświetlacze cyfrowe lub cyfrowe, które z reguły są realizowane jako wyświetlacze linii lub matryc. Są one szczególnie odpowiednie w przypadku, gdy wymagane jest tylko krótkie przekazanie informacji.

    Wyświetlacze wierszy to proste wyświetlacze matrycowe z dwoma lub czterema liniami, które składają się z pojedynczych punktów w matrycy z linii poziomych i pionowych kolumn. Poszczególne punkty obrazu są wyraźnie zdefiniowane przez podanie numeru wiersza i kolumny.

    W zależności od zastosowanej technologii wyświetlania, na przykład wyświetlacza LCD (wyświetlacz ciekłokrystaliczny) lub diody LED (dioda świecąca), jeden punkt obrazu może przyjmować dwie lub więcej odcieni szarości oraz kolorów. Najprostszy wariant to widoczny lub niewidoczny punkt obrazu na powierzchni wyświetlacza, czarny lub biały. W zależności od tego, jak wyświetlacz jest rozłożony, czyli punktów obrazu, połączenie kilku punktów z sąsiednich punktów obrazu matrycy może tworzyć wzory graficzne lub znaki.

    Wyświetlacze matrycowe, które mają tylko proste wyświetlacze literowe lub numeryczne, np. dla wartości pomiarowych (na przykład wskaźniki temperatury), są często realizowane jako wyświetlacz 7-segmentowy. Składa się z siedmiu segmentów w skoordynowanej formie, które umożliwiają wyświetlanie liczb i prostych liter. Znanym przykładem są wskaźniki kalkulatorów o segmentach liniowych. Wyświetlacz matrycowy można zaprogramować w trybie 4- lub 8-bitowym z kilkoma liniami kod bitów przez interfejs szeregowy. Dzięki tej prostoty są one nadal chętnie wykorzystywane do obsługi i monitorowania parametrów procesu w maszynach, instalacjach i budynkach.

    Ekran jest bardzo uniwersalnym instrumentem wyświetlającym, który, podobnie jak tuba Brauna, może być sterowany w kierunku wektorowym i rastrowym. Wyświetlacze ciekłokrystaliczne (LCD) są sterowane w formie macierzy.

    Istnieją dwa rodzaje technologii sterowania wyświetlaczami LCD i OLED: wyświetlacze pasywne z matrycą i wyświetlacze z aktywną matrycą (wyświetlacze TFT). Obwód sterowania, który jest zwykle realizowany jako układ scalony (IC), kontroluje poszczególne punkty obrazowe matrycy. Oprócz sterowania poszczególnymi punktami obrazu do tego sterowania należy także generator znaków.

     

    Techniki prezentacji wyświetlaczy

    Wyświetlacze wykorzystujące różne techniki prezentacji. Zaliczają się do nich

    • Wyświetlacze FED
    • Wyświetlacze ciekłokrystaliczne (LCD) oraz plazmy cienkowarstwowe (TFT-LCD)
    • Wyświetlacze kineskopowe (CRT)
    • Ekrany plazmowe
    • Organiczne diody elektroluminescencyjne (OLED)
    • Wyświetlacze emisji elektronów przez przewodnictwo powierzchniowe (SED)

    Spośród nich obecnie rolę odgrywają wyświetlacze ciekłokrystaliczne (LCD, ciekłokrystaliczne) i organiczne wyświetlacze z diodami elektroluminescencyjnymi (OLED, organiczne diody elektroluminescencyjne).

     

    Wyświetlacze ciekłokrystaliczne (LCD)

    Ich zasada działania opiera się na tym, że kryształy w płynie wpływają na kierunek polaryzacji światła podczas przykładania określonego poziomu napięcia elektrycznego. Wyświetlacze LCD składają się z segmentów, które mogą niezależnie od siebie zmieniać przejrzystość. Rozmieszczenie przezroczystych i nieprzejrzystych segmentów pozwala na utworzenie optycznie rozpoznawalnych próbek i znaków. W tym celu kierunek krany w każdym segmencie jest sterowany napięciem elektrycznym, zmieniając w ten sposób przepuszczalność światła spolaryzowane. Filtr polaryzacyjny na wyświetlaczu wytwarza spolaryzowane światło. Przy wskaźnikach odblaskowych światło to padające światło otoczenia, a przy wyświetlaniu w trybie transmisji jest to zintegrowane podświetlenie.

    Ekrany LCD mogą mieć równomiernie rozmieszczone segmenty obrazu, które odpowiadają pikselom, aby móc wyświetlać dowolne treści obrazu, lub, jeżeli przeznaczone są tylko do wyświetlania określonych treści, segmenty w dopasowanej formie, jak w przypadku wyświetlacza 7-segmentowego znanego z komputera kieszonkowego.

    Wyświetlacze LCD są stosowane w urządzeniach elektronicznych o różnych zastosowaniach, na przykład:

    • Multimedia
    • Aparaty cyfrowe
    • Zegary cyfrowe
    • Telefony komórkowe
    • Przyrząd pomiarowy
    KorzyściWady
    Lekka, płaska konstrukcja o niewielkiej głębokości montażowejRozdzielczość nie może być zmieniana przez określone punkty obrazu
    Niewielkie zużycie energiiPunkty obrazu mogą być niepoprawne/błędne
    Małe promieniowanie 
    bez migotania i zniekształceń 

    Wcześniejsze wady, takie jak niski kontrast i stosunkowo długie czasy przełączania, nie będą już miały znaczenia dzięki postępowi technicznemu.

     

    Wyświetlacz OLED

     

    W przypadku organicznej diody elektroluminescencyjnej (dioda LED OLED, organiczna dioda emitująca światło) jest to świecąca, cienkowarstwowa część wykonana z organicznych materiałów półprzewodnikowego. Różni się od konwencjonalnych nieorganicznych diod elektroluminescencyjnych (LED) tym, że gęstość prądu elektrycznego i luminancja są niższe i nie są wymagane żadne materiały monokrystaliczne. Organiczne diody LED mogą być zatem wytwarzane po niskich kosztach na technologii oświetleniowej w porównaniu z tradycyjnymi diodami LED, ale mają one jednak mniejszą żywotność i mniejszą skuteczność świetlną.

    Technologia OLED jest używana do ekranów w smartfonach i tabletach, ale również dużych powierzchniach w ekranach TV i monitorach komputerowych. Można ją również stosować do oświetlenia dużych powierzchni. Ich specjalne właściwości materiałowe umożliwiają ponadto użycie do giętkiego ekranu.

    KorzyściWady
    Nie potrzebuje stałego podświetleniaDługa żywotność
    Niewielkie zużycie energiiMniejsza skuteczność świetlna
    Krótki czas reakcjiMuszą być hermetycznie zamknięte i odporne na działanie czynników środowiskowych (wody i tlenu). ochrony
    Opłacalna produkcja 

    Dzięki niskiemu zużyciu energii diody OLED są idealne do stosowania w małych urządzeniach mobilnych, takich jak smartfony lub notebooki, ponieważ mniej obciążają baterię.

     

    Dostępne są te wyświetlacze i akcesoria

    Wyświetlacze 7-segmentowe i wyświetlacze punktowe: Można je stosować przede wszystkim jako wyświetlacze informacyjne w urządzeniach elektronicznych, maszynach i urządzeniach. Wskazania tego rodzaju dostępne są w różnych rozmiarach i wersjach. Liczba cyfr jest ograniczona, powszechne są 7-segmentowe wyświetlacze z 1-4 cyframi.

    Rys.: 7-segmentowy wyświetlacz True Components z 2 cyframi

    Małe wyświetlacze informacyjne, takie jak dwuwierszowy wyświetlacz z matrycą punktową, nadają się do urządzeń ręcznych.

    Rysunek: Biało-niebieski wyświetlacz LCD

     

    Większe wyświetlacze, takie jak ten wyświetlacz OLED, nadają się do wyświetlania bardziej złożonych informacji.

    Rysunek: Żółto-czarny wyświetlacz OLED

    Takie moduły graficzne są wyposażone w kontrolery i pamięci ram danych i oferują różne opcje interfejsu. Do wyświetlania zróżnicowanych, wielokolorowych grafik i filmów, można wykorzystać np. moduły wyświetlaczy TFT-LCD w różnych rozmiarach.

    Rys.: Moduł TFT-LCD, 4,3 cala z 24-bitowym interfejsem RGB RTP

    Jako wyposażenie do wyświetlaczy i wyświetlaczy warto wspomnieć o elektronice do sterowania, takiej jak nadajniki sygnału i akumulatory oraz akcesoria montażowe, takie jak ramy przednie lub filtry, podświetlenie lub folie świetlne. Dostępne są również odpowiednie inwerter LCD i listwy gniazdowe.