一, Norma techniczna: Kwantyfikacja i definicja wskaźników jasności
1. Jednostka jasności i wartość odniesienia
Jasność segmentowego wyświetlacza LCD jest zwykle mierzona w cd/m² (kandelach na metr kwadratowy), co reprezentuje natężenie światła na jednostkę powierzchni. Zgodnie z praktyką branżową:
Podstawowy kod segmentowy LCD: o zakresie jasności 150-200 cd/m², odpowiedni do stałych środowisk wewnętrznych, takich jak inteligentne liczniki, regulatory temperatury itp.
Wysokiej klasy wyświetlacz LCD z kodem segmentowym: jasność ponad 250 cd/m², osiągnięta dzięki zoptymalizowanemu polaryzatorowi, materiałom ciekłokrystalicznym i konstrukcji podświetlenia, odpowiedni do półzewnętrznych lub mocno oświetlonych środowisk, takich jak przemysłowe panele sterowania i przyrządy samochodowe.
2. Synergiczny efekt kontrastu i jasności
Aby uzyskać wyraźny obraz, jasność należy dopasować do kontrastu (zwykle 10:1–600:1). Na przykład określone urządzenie do monitorowania zasilania wykorzystuje segmentowy wyświetlacz LCD o jasności 200 cd/m² i współczynniku kontrastu 300:1, który umożliwia wyraźne rozpoznawanie cyfr i symboli w silnym świetle, podczas gdy na ekranie o niskim kontraście (np. 100:1) może wystąpić rozmycie znaków w tym samym środowisku.
3. Standardy i metody badań
Test jasności powinien być wykonany metodą kontrastu pełnego włączenia/wyłączenia (FOFO), która mierzy stosunek jasności całkowicie białego obrazu do całkowicie czarnego obrazu. Ponadto metoda kontrastu ANSI (przetestowana na podstawie 16 wzorów szachownicy) może bardziej rygorystycznie ocenić rzeczywisty efekt wyświetlania, szczególnie przydatna do testowania możliwości adaptacji złożonego oświetlenia w scenach przemysłowych.
2, Adaptacja sceny: wymagania dotyczące jasności w różnych środowiskach
1. Stałe środowisko wewnętrzne: Zrównoważony wybór 150-200 cd/m²
W pomieszczeniach zamkniętych, takich jak biura i laboratoria, instrumenty znajdują się zwykle w stabilnych warunkach oświetleniowych (oświetlenie około 300–500 luksów). W tym momencie jasność na poziomie 150–200 cd/m² może zapewnić wyraźne znaki i kontrolować zużycie energii. Na przykład pewien inteligentny licznik wykorzystuje wyświetlacz LCD z kodem segmentowym o rozdzielczości 180 cd/m², w połączeniu z ciemnym tłem i białymi cyframi i nie wystąpiły w nim problemy z wyświetlaniem spowodowane osłabieniem jasności podczas 5-letniego cyklu użytkowania.
2. Środowisko półzewnętrzne/mocne oświetlenie: przełomowa wydajność powyżej 250 cd/m²
W sterowniach przemysłowych, szafach ze sprzętem na zewnątrz i w innych sytuacjach przyrządy mogą być wystawione na bezpośrednie działanie promieni słonecznych lub silne oświetlenie (oświetlenie do 1000-5000 luksów). W tym momencie niezbędna staje się jasność na poziomie 250 cd/m² lub więcej. Na przykład panel sterowania określonego sprzętu do wytwarzania energii wiatrowej jest wyposażony w segmentowy wyświetlacz LCD o rozdzielczości 280 cd/m², który może utrzymać kontrast 10:1 nawet w południowym świetle słonecznym dzięki folii antyrefleksyjnej i wysokowydajnej konstrukcji podświetlenia, dzięki czemu operatorzy mogą szybko odczytać dane.
3. Ekstremalne środowiska: podwójne wyzwania związane z jasnością i niezawodnością
W środowiskach wyjątkowo zimnych (-40 stopni) lub o wysokiej temperaturze (85 stopni) zmiany lepkości materiałów ciekłokrystalicznych mogą powodować osłabienie jasności. Test przeprowadzony przez pewne przedsiębiorstwo chemiczne wykazało, że jasność zwykłego segmentowego wyświetlacza LCD spadła o 30% w temperaturze -20 stopni, podczas gdy niestandardowe produkty wykorzystujące odporne na temperaturę materiały ciekłokrystaliczne spadły tylko o 5% w tej samej temperaturze, a czas przywracania jasności został skrócony z 10 sekund do 2 sekund.
3, Analiza porównawcza: Różnica jasności pomiędzy segmentowymi kolorowymi ekranami LCD i TFT
1. Równowaga pomiędzy górnym limitem jasności a zużyciem energii
Kod segmentu LCD: Gdy nie ma podświetlenia, opiera się on na odbiciu światła otoczenia, a jasność zwykle wynosi poniżej 100 cd/m²; Po zainstalowaniu podświetlenia może osiągnąć 250 cd/m², ale pobór mocy wynosi tylko 0,01-0,1W.
Kolorowy ekran TFT: Jasność zazwyczaj mieści się w przedziale 300–500 cd/m², a modele o wysokiej jasności mogą osiągnąć ponad 800 cd/m², ale zużycie energii jest 5–10 razy większe niż w przypadku segmentowego wyświetlacza LCD. Na przykład, po zastosowaniu w tablicy przyrządów samochodu kolorowego ekranu TFT, zużycie energii przez system wzrasta o 40%, co wymaga dodatkowego projektu rozpraszania ciepła.
2. Dopasowanie treści wyświetlacza do wymagań dotyczących jasności
Podstawowym wymogiem stawianym instrumentom przemysłowym jest precyzyjne wyświetlanie liczb, symboli i prostych ikon, a nie skomplikowanych obrazów. Segmentowany wyświetlacz LCD umożliwia wyświetlanie obrazu „od punktu--punktu” dzięki dostosowanym segmentom pióra, bez konieczności stosowania silników renderujących, co skutkuje wyższą wydajnością jasności. Z kolei struktura pikseli RGB kolorowych ekranów TFT powoduje straty w zakresie wydajności świetlnej podczas wyświetlania liczb monochromatycznych, a rzeczywista czytelność może nie być lepsza niż w przypadku segmentowego wyświetlacza LCD.
3. Kompleksowe uwzględnienie kosztów i niezawodności
Porównanie pewnego producenta urządzeń pokazuje, że instrumenty wykorzystujące segmentowy wyświetlacz LCD o rozdzielczości 250 cd/m ² mają jednorazowy koszt o 60% niższy niż rozwiązania z kolorowymi ekranami TFT i wskaźnik awaryjności wynoszący tylko 0,5% w ciągu 5 lat, podczas gdy rozwiązania z kolorowymi ekranami TFT mają wskaźnik awaryjności na poziomie 8%. W warunkach przemysłowych funkcja „wystarczający znaczy dobry” segmentowego wyświetlacza LCD sprawia, że jest to preferowana-oszczędna opcja.
