1. Porównanie zużycia energii: „gen-ultra{1}}niskiego poboru mocy” segmentowego wyświetlacza LCD
Zużycie energii przez-LCD TFT składa się głównie z trzech części: modułu podświetlenia, obwodu sterującego i odchylenia warstwy ciekłokrystalicznej. Biorąc za przykład 5-calowy TFT-LCD, jego moduł podświetlenia składa się zwykle z 10–20 diod LED o poborze mocy do 150–300 mA; statyczny pobór mocy układu scalonego sterownika wynosi około 50-100 mA; chociaż pobór mocy przez warstwę ciekłokrystaliczną na ugięcia jest niski (około 10 μA), w ogólnym poborze mocy nadal dominuje podświetlenie. Zwłaszcza podczas wyświetlania ciemnych obrazów podświetlenie musi być całkowicie włączone, co powoduje, że zużycie energii nie różni się od wyświetlania białych obrazów.
Pobór mocy segmentowego wyświetlacza LCD jest całkowicie zależny od ugięcia warstwy ciekłokrystalicznej i obwodu sterującego. Jego zasada działania polega na zmianie układu cząsteczek ciekłokrystalicznych za pomocą pola elektrycznego, a wyświetlanie można uzyskać przy natężeniu prądu rzędu mikroamperów (zwykle 5-20 μA). Biorąc za przykład pewien 5-calowy segmentowy wyświetlacz LCD, po zastosowaniu półprzezroczystego i półodblaskowego polaryzatora, podświetlenie jest wyłączane, gdy otoczenie jest wystarczające, a do wyświetlania wykorzystywane jest tylko światło odbite. W tym momencie całkowity prąd systemu można kontrolować w zakresie 2,2 μA (wliczając pobór mocy układu scalonego sterownika). Nawet jeśli podświetlenie jest włączone, jeśli pojedyncza dioda LED (15 mA) zostanie użyta w połączeniu z technologią oświetlenia sterowanego strefowo, zużycie energii można zmniejszyć do mniej niż 1/10 tradycyjnego TFT-LCD.
Typowy scenariusz: Wodomierze zasilane energią słoneczną muszą działać nieprzerwanie przez ponad 10 lat. Jeśli używany jest wyświetlacz TFT-LCD, zużycie energii podświetlenia spowoduje wyczerpanie się baterii w ciągu 3-5 lat; Segmentowy wyświetlacz LCD dzięki swojej odblaskowej konstrukcji może w pełni polegać na świetle otoczenia, aby uzyskać wyświetlacz o zerowej mocy, wydłużając żywotność urządzenia aż do cyklu projektowania.
2, Porównanie kosztów: „miażdżenie-efektywności kosztowej” segmentowego wyświetlacza LCD
W strukturze kosztów TFT-LCD moduł podświetlenia stanowi około 30% -40%, układ scalony sterownika stanowi 20% -30%, a szklane podłoże i materiał ciekłokrystaliczny stanowią 20% -25%. Biorąc za przykład 5-calowy TFT-LCD, cena modułu wynosi około 8–12 dolarów amerykańskich, a koszt ekranów wielkoformatowych rośnie wykładniczo (moduły 7-calowe kosztują ponad 15 dolarów amerykańskich). Ponadto TFT-LCD wymaga wysokowydajnego głównego układu sterującego (takiego jak ARM Cortex-M4 lub nowszy), aby jeszcze bardziej zwiększyć koszty systemu.
Przewaga kosztowa segmentowego wyświetlacza LCD odzwierciedla się w trzech aspektach:
Niski koszt materiału: grubość szklanego podłoża wynosi tylko-jedną trzecią grubości-LCD TFT-, bez konieczności stosowania cienkowarstwowej warstwy tranzystora, a cena 5-calowego modułu wynosi około 2-4 dolarów amerykańskich;
Łatwy w sterowaniu: może być sterowany przez niedrogie-MCU, takie jak 51 mikrokontrolerów, ze sterownikami (takimi jak HT1621) w cenie poniżej 0,5 dolara;
Wysoka wydajność: technologia segmentowych wyświetlaczy LCD jest już dojrzała i osiąga wydajność na poziomie ponad 98%, podczas gdy TFT-LCD charakteryzuje się zazwyczaj wydajnością na poziomie 85–90% ze względu na złożoność warstwy tranzystora cienkowarstwowego.
Typowy przypadek: producent inteligentnych liczników ustalił, że całkowity koszt zastosowania 5-calowego rozwiązania TFT-LCD wynosi około 18 USD, podczas gdy rozwiązanie z segmentowym wyświetlaczem LCD kosztuje tylko 6 USD, co zmniejsza koszt o 67%.
3, Możliwość dostosowania do środowiska: „ekstremalna zaleta środowiskowa” segmentowego wyświetlacza LCD
TFT-LCD is sensitive to environmental temperature. Liquid crystal materials will solidify below -20 ℃ and decompose above 85 ℃, requiring additional heating or heat dissipation modules. In addition, high humidity environments (>85% RH) może powodować zwarcia w modułach podświetlenia, a silne zakłócenia elektromagnetyczne (np. w obiektach przemysłowych) mogą powodować awarie układu scalonego sterownika.
Możliwość adaptacji segmentowych wyświetlaczy LCD do środowiska jest znacznie większa:
Praca w szerokiej temperaturze: po zastosowaniu specjalnych materiałów ciekłokrystalicznych, takich jak BTN i VATN, zakres temperatur roboczych może osiągnąć -40 ~ 105 stopni, spełniając wymagania sprzętu zewnętrznego;
Silne przeciwdziałanie-zakłóceniom: obwód sterujący jest prosty, a kompatybilność elektromagnetyczna (EMC) jest lepsza niż w przypadku skomplikowanych sterowników TFT-LCD;
Wysoka tolerancja na wilgoć: całkowicie uszczelniona konstrukcja zapobiega przedostawaniu się pary wodnej, a żywotność wynosi ponad 10 lat.
Typowe zastosowanie: Sprzęt do monitorowania rurociągów naftowych musi pracować w sposób ciągły w terenie w temperaturze -30 stopni. TFT-LCD często ulega awariom z powodu problemów ze krzepnięciem w niskiej temperaturze, natomiast segmentowy wyświetlacz LCD pozwala na działanie bez usterek dzięki konstrukcji przystosowanej do pracy w szerokim zakresie temperatur.
4, Dopasowanie wymagań dotyczących wyświetlania: „Dokładne pozycjonowanie sceny” wyświetlacza LCD z kodem segmentu
Zalety wyświetlacza TFT-LCD obejmują wysoką rozdzielczość (np. 1080P), szeroki kąt widzenia (178 stopni) i wyrazistość kolorów (16,7 miliona kolorów), dzięki czemu nadaje się on do zastosowań takich jak elektronika użytkowa i wyświetlacze samochodowe. Jednak w następujących scenariuszach jego wydajność jest nadmierna, a koszt wysoki:
Stałe wyświetlanie treści: takich jak wartości liczbowe i ikony stanu przyrządów i liczników, wyświetlacz LCD z kodami segmentowymi może skutecznie wyświetlać za pomocą niestandardowych kodów segmentów;
Scenariusz aktualizacji o niskiej częstotliwości: np. cogodzinne aktualizacje danych sprzętu do monitorowania środowiska, przewaga statycznego zużycia energii przez segmentowy wyświetlacz LCD jest znacząca;
Wymagania monochromatyczne/dwukolorowe: Segmentowy wyświetlacz LCD umożliwia uzyskanie monochromatycznego wyświetlania koloru czerwonego, żółtego, niebieskiego itp. za pomocą filtrów przy niższym koszcie niż struktura sub-pikseli RGB w wyświetlaczach TFT-LCD.
Porównanie danych: określone urządzenie medyczne musi wyświetlać takie wartości, jak tętno i ciśnienie krwi. Segmentowane rozwiązanie LCD spełnia wymagania dotyczące przejrzystości wyświetlacza, a jego koszt jest o 70% niższy niż TFT-LCD; Jeśli konieczne jest wyświetlenie przebiegu elektrokardiogramu, bardziej odpowiednia jest matryca TFT-LCD o rozdzielczości 128 × 64 punktów.
