Vollständigen Artikel als PDF herunterladen - All

AUTO & ELEKTRONIK > TITELSTORY
LCDs im Automobil
Zuverlässig trotz Erschütterungen,
Temperatur-Extremen und wechselndem Licht
Automobil-Displays halten aufgrund
ihrer verbesserten Komponenten den
erschwerten Bedingungen im Wageninnenraum und in vielen Industrieumgebungen mühelos stand. Herstellern, z. B. von Navigationssystemen
für Fahrzeuge, wird dadurch die Entwicklungsarbeit erleichtert. Resultat
sind deutlich verkürzte Markteinführungszeiten und erweiterte Einsatzfelder. auto & elektronik zeigt, wie
sich die LCDs von Sharp vorteilhaft in
Automobilapplikationen einsetzen
lassen.
Sharp Microelectronics hat eine TFT Produktlinie entwickelt, die die hohen Anforderungen der Automobilbranche erfüllt. Die
TFTs eignen sich daher je nach Ausführung
für den Einsatz als Navigations- und Entertainment-System, Cluster-Instrument sowie für anspruchsvolle FA-Anwendungen.
Jüngste Mitglieder der Automobil-Display
Familie sind ein 6,5-, ein 7-, ein 8- sowie ein
8,8-Zoll-TFT (siehe Tabelle 1).
Bild 1:Vergleich von Displaytechnologien. Die transflektiven Displays (Advanced TFT Display, rechts)
nutzen die Vorteile von High Reflective und transmissiven TFT LCDs (alle Bilder Sharp).
siven TFTs. Dabei werden ein Teil jedes Bildpunktes mit reflektiven Mikrostrukturen
überzogen. Das garantiert eine leuchtstarke Bildwiedergabe bei hellem Tageslicht.
Bei eher dunkler Umgebung sorgt die aktive Hintergrundbeleuchtung für gute Lesbarkeit (Bild 1). Die Bildqualität ist dabei der
eines konventionell transmissiven LCDs
überlegen.
Hochwertige Antireflektionsbeschichtungen helfen störende Spiegelungen auf der
Glasoberfläche zu minimieren. Bei einem
herkömmlichen Flüssigkristall-Display ver-
Gute Sicht bei
jedem Licht
ursacht einfallendes Licht an den Oberflächen des Glassubstrats sowie des angerauten Polarisationsfilters lästige Reflexionen. Die Folge ist ein eingeschränkter
Betrachtungswinkel und ein reduzierter
Kontrast. Die Anti-Reflexions-Schicht funktioniert nach dem Prinzip der Lambda 1/4Entspiegelung: Einfallendes Licht wird direkt an der Bildschirmoberfläche und an der
Oberfläche der unter der Anti-ReflexionsSchicht liegenden Schutzschicht reflektiert. Auf dem Weg durch die neue Beschichtung kommt es zu einer zweimaligen
Phasenverschiebung der
Wellenlänge (Lambda)
des eingefallenen Lichtanteils um jeweils eine
viertel Wellenlänge (1/4
Lambda). Die Phasendifferenz von einer halben
Wellenlänge erzeugt destruktive Interferenz bei
der Reflexion und damit
eine fast vollständige
Eine perfekte Ablesbarkeit des Displays unter allen Lichtverhältnissen ist gerade in
automobilen Anwendungen sehr wichtig.
Zwei Sharp-Entwicklungen garantieren Bild 2: Prinzip der Black TFT Technologie zur Entspiegelung von LCDs.
trotz wechselnder UmLQ070Y5DR04
LQ080Y5DR02
gebungshelligkeit eine stets hohe Bildqualität. Die Super Mobile TFTs verbinden
Technologie
transmissiv
transmissiv
das Konstruktionsprinzip eines High ReDisplay-Größe
17,8 cm (7 Zoll)
20,3 cm (8 Zoll)
Bildpunkte
800 x RGB) x 480
flection TFTs mit der Leistungsfähigkeit
Abmessung
165 x 105,5 x
190 x 120 x
eines von hinten beleuchteten transmis-
˘ AUTOR
Sven Stegemann, Product
Marketing Manager LCD,
Sharp Microelectronics Europe,
20097 Hamburg
78
Leuchtdichte
12 mm
13 mm
400 cd/m2
625 cd/m2
Farben
LQ088H9DZ01
transflektiv
transflektiv
16,5 cm (6,5 Zoll)
22,3 cm (8,8 Zoll)
(400 x RGB) x 240
(640 x RGB) x 240
155 x 89,2 x
12,5 mm
231,6 x 103,6 x
14,4 mm
250 cd/m2
262 144 Farben
Schnittstelle
Versorgungsspannung
LQ065T9DZ01
CMOS, 18 bit data signal (6bit/Farbe)
3,3 V
+5, +10, -10 V
Tabelle 1: Spezifikationen
elektronik industrie 12 - 2005
Kompakt und
schockbeständig
Die neuen Displays
sind mit einer Tiefe von 12 mm bis
14,4 mm besonders
Platz sparend – ein
Bild 3: Bei der Mobile Advanced Super View Technologie erhalten aufgrund konzentrisch angeordneter LC-Moleküle (blaue Ovale im Bild) wichtiger Aspekt
die Personen 1, 2 und 3 ein Bild gleicher Helligkeit und Qualität.
bei den begrenzten
Beim herkömmlichen LCD mit parallel ausgerichteten Flüssigkristallen
ergeben sich unterschiedliche Helligkeit und Kontrast für die Per- Platzverhältnissen
im Kfz-Innenraum.
sonen 4 und 5, Person 6 sieht gar nichts mehr.
Indem die TreiberAuslöschung des insgesamt reflektierelektronik bei Chip on Glass-Displays
ten Lichts (Bild 2).
direkt auf dem LCD-Glas aufgebracht
Sharp hat Lesbarkeit und Bildqualität
ist, reduziert sie die Anzahl der Kontakder neuen Displays mit der Super Mobile
te auf ein Minimum und trägt zu einer
Technologie noch weiter verbessert: Sie
größeren Robustheit der Komponente
erweitert den Betrachtungswinkel in
bei. Solche LCDs sind besonders schockalle Richtungen auf bis zu 180°, ohne
beständig: Sie können Vibrationen von
dass das Bild ins Negativ kippt. Bei anbis zu 4,5 g aushalten. Ein herkömmlideren im Markt gängigen Displays verches TAB-Display dagegen stößt bereits
schieben sich die Farborte bereits bei
bei der 2,9-fachen Erdbeschleunigung an
einer geringen Abweichung von der
seine Grenzen. Dank der Chip-on-Glassfrontalen Bildbetrachtung. Im Fahrzeug
Verbindung von Treiber und Glassubmuss das Display jedoch auch bei Seistrat arbeiten die Module ebenfalls bei
tenbetrachtung aussagekräftige Bilder
extremer Witterung zuverlässig.
liefern. Fahrer und Beifahrer müssen
Temperaturbereich -30...+85 °C
z. B. beide von einem NavigationsdisDer Innenraum eines Fahrzeugs, das
play Karten ablesen können (Bild 3). Der
über einen längeren Zeitraum starker
weite Betrachtungswinkel ist aber auch
Sonneneinstrahlung ausgesetzt ist, kann
in vielen Industrie-Anwendungen wichsich auf über 70 °C aufheizen. Für die Motig, in denen es auf sehr gute Ablesbardule von Sharp ist dies kein Problem:
keit von unterschiedlichen BetrachIm Off-Modus können sie Tempera- ˘
tungspositionen ankommt.
˙
BLUESTREAK – SHARPS ARM-BASIERTE MIKROCONTROLLER
externer Datenbus, Color/GraustufenLCD-Controller,Touchscreen-Interface,
8 Kanal 10-Bit-ADC, 3 UARTs, RTC, serielles Port, PLL, CAN 2.0 usw. LH7A400
bieten ARM922T mit 255 MHz, (K Befehls-Cache, 8K Datencache usw. Alle
Daten und auch die zusätzlichen Merkmale des LH7A404 können unter infoDIRECT 421 heruntergeladen werden.
Zu den neuesten ARM-Derivaten bei
Sharp, die Firma ist seit 1993 Lizenznehmer, gehören Bluestreak LH754xx,
LH7A400 und 404.
Die wesentlichen Daten beim LH754xx
sind: ARM7TDMI-S mit 9ß MHz, 16 KB
TCM SRAM, 16 KB AHB SRAM, 16-Bit
elektronik industrie 12 - 2005
˙
KONTAKT
www.elektronik-industrie.de
421EI1205
79
AUTO & ELEKTRONIK > TITELSTORY
ner Umgebungstemperatur
von -20 °C bereits nach zwei
Minuten über 80 % ihrer
maximalen Helligkeit.
Fahrer und Beifahrer können damit unabhängig von
der Umgebungstemperatur
direkt nach Fahrtantritt die
Anzeigen von Navigationssystemen ablesen. Eine herBild 4: Self-heating Backlight für den schnellen Kaltstart.
kömmliche CCFT dagegen
turen von -40 bis +85 °C standhalten. Die
erzielt bei gleicher Temperatur und 9 mA
TFTs arbeiten in einem Temperaturbereich
erst nach vier Minuten 40 % ihrer Helligvon -30 bis +85 °C. Damit das Display auch
keit.
bei winterlichen Minusgraden nach einem
Fazit
„Kaltstart“ schnell seine maximale HelDie neuen Automobil-Displays sind auf
ligkeit erreicht, hat Sharp als erstes Undie erschwerten Bedingungen im Fahrzeugternehmen ein „Self-heating Backlight“
innenraum besonders gut abgestimmt. In
mit optimiertem Gasgemisch eingesetzt.
Zeiten, in denen sich Automobilhersteller
Betrieben mit 8 mA wärmen sich die Röhren
und -zulieferer zunehmend auf ihre Kernbesonders schnell auf (Bild 4). So erreicht
kompetenzen konzentrieren, werden auch
die Hintergrundbeleuchtung selbst bei ei-
80
im Displaybereich Komplettlösungen immer interessanter. Der Einsatz solcher
Module vereinfacht die Produktdifferenzierung und verkürzt somit die Markteinführungszeit. Darüber hinaus sind auch
unabhängig von den heutigen Anwendungen erweiterte Einsatzfelder für die
neuen Displays denkbar.
Eine neue Generation von Navigationsund Entertainment-Systemen lässt sich so
schneller, günstiger und mit verbesserter
Qualität auf den Markt bringen.
(sb)
˙
KONTAKT
Sharp Microelectronics
Kennziffer 421
www.seeg.sharp-eu.com
elektronik industrie 12 - 2005