一, Tekniska egenskaper: Den "industriella genen" av segment LCD
1. Ultralåg strömförbrukning: "uthållighetsgarantin" för industriell utrustning
Industriell utrustning står ofta inför scenarier som solenergi, batteridriven eller fjärrinstallation, där strömförbrukningen direkt avgör utrustningens livslängd. Strömförbrukningen för segmenterad LCD beror endast på vätskekristallskiktets avböjning och drivkrets, och dess driftsström kan vara så låg som 5-20 μA (inklusive drivande IC). Till exempel, en viss 5-tums segment LCD antar en semi-transparent och semi-reflekterande polarisatordesign, och när det omgivande ljuset är tillräckligt stängs bakgrundsbelysningen av och den totala systemströmmen kan kontrolleras inom 2,2 μ A; Även om bakgrundsbelysningen är påslagen, om en enda LED-pärla (15mA) används i kombination med zonstyrd ljusteknik, kan strömförbrukningen minskas till mindre än 1/10 av traditionell TFT-LCD.
Däremot är strömförbrukningen för bakgrundsbelysningsmodulen i TFT-LCD så hög som 30 % -40 %. Med 5-tums TFT-LCD som exempel kräver dess bakgrundsbelysningsmodul 10-20 LED-pärlor, med en strömförbrukning på 150-300mA. Även när mörka bilder visas måste bakgrundsbelysningen fortfarande vara helt påslagen, vilket resulterar i att strömförbrukningen inte skiljer sig från att visa vita bilder. Denna egenskap gör att TFT-LCD möter "batterilivsångest" i industriella scenarier, medan segment LCD har blivit det föredragna valet för enheter med lång batteritid.
2. Hög tillförlitlighet: "överlevnadsregeln" för industriella miljöer
Industrianläggningar möter ofta extrema miljöer som hög temperatur, låg temperatur, vibrationer och elektromagnetiska störningar, vilket ställer höga krav på tillförlitligheten hos displayutrustning. Glassubstrattjockleken för segmenterad LCD är bara en-tredjedel av den för TFT-LCD, och den kräver inget tunnfilmstransistorskikt. Strukturen är enklare och antivibrationsförmågan är starkare. Samtidigt är dess drivkrets enkel och dess elektromagnetiska kompatibilitet (EMC) är överlägsen den för komplexa TFT-LCD-drivrutiner, som kan motstå starka elektromagnetiska störningar (såsom industriella fältväxelriktare och motorer).
När det gäller temperaturanpassningsförmåga kan segmenterad LCD utöka sitt driftstemperaturområde till -40 grader ~105 grader genom speciella flytande kristallmaterial som BTN och VATN, för att möta behoven hos utomhusutrustning; Det flytande kristallmaterialet i TFT-LCD kommer att stelna under -20 grader och sönderdelas över 85 grader, vilket kräver ytterligare värme- eller värmeavledningsmoduler för att öka systemets komplexitet.
3. Låg kostnad: "skaleffekten" av industriell massproduktion
Industriell utrustning är extremt känslig för kostnadskontroll, och kostnadsfördelarna med segmenterad LCD återspeglas i tre aspekter:
Låg materialkostnad: Priset för en 5-tum segmenterad LCD-modul är cirka 2-4 US-dollar, vilket bara är 1/3 av samma storlek TFT-LCD (8-12 US-dollar);
Lätt att köra: Den kan drivas av låg-MCU:er som t.ex. 51 mikrokontroller, med drivrutiner IC:er (som HT1621) som kostar mindre än 0,5 USD, medan TFT-LCD kräver ett-huvudkontrollchip med hög prestanda (som ARM Cortex4 eller över flera gånger), vilket ökar kostnaden flera gånger.
Hög avkastning: Den segmenterade LCD-tekniken är mogen, med en avkastning på över 98 %, medan TFT-LCD vanligtvis har en utbyte på 85 % -90 % på grund av komplexiteten hos det tunnfilmstransistorskiktet.
2, Tillämpningsscenario: "Precis positionering" av segment LCD
1. Visning av fast innehåll: "Effektivitetsprioritet" för industriella instrument
Industriella instrument som tryckmätare, termometrar och flödesmätare kräver lång-visning av fasta värden eller statusikoner, med låga upplösningskrav men hög tillförlitlighet och låg strömförbrukning. Segmentkod-LCD-skärmen kan effektivt visa siffror, bokstäver och enkel grafik genom att anpassa segmentkoder för att möta behoven hos industriella instrument. Till exempel använder en viss utrustning för övervakning av oljeledningar en 5--tums segmentkod-LCD, som kan fungera kontinuerligt i 5 år utan fel i fältet vid -30 grader, medan om TFT-LCD används, fungerar den ofta på grund av stelningsproblem vid låg temperatur.
2. Lågfrekvent uppdateringsscenario: "energisparande-efterfrågan" för miljöövervakning
Miljöövervakningsutrustning (som luftkvalitetsdetektorer och vattenkvalitetsanalysatorer) behöver uppdatera data varje timme eller dagligen, med en låg frekvens av innehållsändringar. Den statiska strömförbrukningsfördelen med segmenterad LCD är betydande. Till exempel, efter att en smart mätare har antagit det segmenterade LCD-schemat, är den totala systemets strömförbrukning endast 6mA, och batteritiden är tre gånger längre än TFT-LCD-schemat, vilket uppfyller designlivslängden på mer än 10 år.
3. Monokrom/Bicolor Krav: "Kostnadskänslig" industriell kontroll
Industriell styrutrustning (som PLC, HMI) behöver ofta visa monokromt innehåll som statusindikatorlampor och larminformation. Segmentkod LCD kan uppnå monokrom visning av rött, gult, blått, etc. genom filter, och kostnaden är lägre än RGB-sub-pixelstrukturen för TFT-LCD. Till exempel använder en fabriks produktionslinjestyrenhet en 3-}-tums segmenterad LCD-skärm, som uppfyller kraven på displayens tydlighet och har en kostnad som är 70 % lägre än TFT-LCD-lösningen.
3, Industrial Chain Collaboration: Den ekologiska fördelen med segmenterad LCD
1. Materialstabilitet uppströms: "försörjningskedjegaranti" för lokalisering
Uppströmsmaterialen i segmenterad LCD, som glassubstrat, flytande kristallmaterial och polariserande filmer, är tekniskt mogna och inhemska leverantörer har uppnått stor-produktion. Till exempel har företag som BOE och Huaxing Optoelectronics bildat en absolut fördel inom området för stora-paneler som 65 tum genom layouten av höggenerationslinjer. Samtidigt har de förbättrat glassubstratets planhet och flytande kristallmaterials svarshastighet för segmenterad LCD till internationella nivåer, vilket säkerställer panelutbyte och visningseffekter.
2. Midstream tillverkningseffektivitet: Automatiserad "kostnadskontroll"
Midstream-tillverkningsprocessen för segmenterad LCD är enkel och kan effektivt produceras genom automatiserade produktionslinjer. Till exempel, efter att ha antagit en helt automatiserad segmenterad LCD-produktionslinje, ökade ett visst företags dagliga produktionskapacitet till 100 000 stycken, och produktionsvärdet av glassubstrat per kvadratmeter ökade med 30%, vilket direkt bidrog med 5 procentenheter till vinsttillväxten. Denna storskaliga produktionskapacitet gör att segmenterade LCD-skärmar har priskonkurrenskraft på den industriella marknaden.
3. Breda nedströmsapplikationer: anpassad "scenanpassning"
Nedströmstillämpningarna av segmenterad LCD täcker flera områden som industriell automation, energiövervakning och medicinsk utrustning, och kan möta specifika behov genom skräddarsydd design. Till exempel anpassar en tillverkare av medicinsk utrustning segmenterad LCD-skärm med hög kontrast för endoskop och förbättrar diagnostisk noggrannhet genom antibakteriell beläggningsteknik; En viss bilinstrumenttillverkare anpassar en 105-graders segmentkods-LCD för hög-temperaturmiljöer för att möta de elektroniska behoven hos bilar. Denna " scenanpassning " gör segmenterad LCD oersättlig på den industriella marknaden.
4, Framtida trend: Innovativt genombrott av segment LCD
1. Teknisk uppgradering: brett temperaturområde, flera-färger, låg strömförbrukning
För att övervinna bristerna med traditionella segmenterade LCD-skärmar, såsom smal betraktningsvinkel och enfärgad, utökar branschen sina applikationsgränser genom följande tekniska uppgraderingar:
Högkontrastmaterial: med hjälp av VATN (vertikalt orienterad twisted nematic) flytande kristall, ökas kontrastförhållandet från 5:1 till 20:1, närmar sig nivån för TFT-LCD;
Flerfärgssegmentkodskärm: Genom att överlappa färgfilter, visas röda, gröna och blå färger för att uppfylla grundläggande grafiska krav;
Styrning av partitionens bakgrundsbelysning: Dela upp skärmen i 4-8 områden och slå bara på bakgrundsbelysningen för de områden som behöver visas, vilket minskar strömförbrukningen med mer än 50 %;
Lågeffektdrivrutin-IC: Lanserade drivrutiner som stöder dynamisk spänningsreglering (som HT1625), vilket minskar strömförbrukningen med 40 % jämfört med traditionella IC:er.
2. Scenarioexpansion: "Anpassade behov" i nya fält
Med utvecklingen av Industry 4.0 och Internet of Things expanderar segmenterad LCD från traditionella instrument till framväxande scenarier som smarta fabriker och fjärrövervakning. Till exempel använder en viss intelligent jordbrukskontroller en 5-tums fler-färgsegmenterad LCD, som använder partitionsbakgrundsbelysning och dynamisk spänningsregleringsteknik för att visa markfuktighet, temperatur och andra data med en strömförbrukning på endast 15mA, och batteritiden är tre gånger längre än TFT-LCD-schemat.
3. Industrikedjeintegration: lokaliserad "ekologisk konstruktion"
Kinesiska tillverkare har bildat en komplett industriell kedja inom segmentet LCD genom teknisk iteration och stor-produktion. Till exempel har internationella företag som NXP och ROHM samarbetat med lokala företag som Shengqun Semiconductor och Lianyong Technology för att lansera skräddarsydda produkter som fordonsinstrument för hög-temperatur, anti-interferensprodukter för industriell kontroll och medicinska instrument med hög-precision, vilket främjar marknadskoncentration mot topptillverkare.
