一, Technische kenmerken: het "industriële gen" van segment-LCD
1. Ultralaag stroomverbruik: de "duurzaamheidsgarantie" van industriële apparatuur
Industriële apparatuur wordt vaak geconfronteerd met scenario's zoals zonne-energie, batterijvoeding of implementatie op afstand, waarbij het energieverbruik rechtstreeks de levensduur van de apparatuur bepaalt. Het stroomverbruik van een gesegmenteerd LCD-scherm hangt alleen af van de afbuiging van de vloeibare kristallaag en het stuurcircuit, en de bedrijfsstroom kan zo laag zijn als 5-20 μ A (inclusief stuur-IC). Een bepaald 5-inch segment-LCD heeft bijvoorbeeld een semi-transparant en semi-reflecterend polarisatorontwerp, en wanneer het omgevingslicht voldoende is, wordt de achtergrondverlichting uitgeschakeld en kan de totale systeemstroom binnen 2,2 μA worden geregeld; Zelfs als de achtergrondverlichting is ingeschakeld en een enkele LED-kraal (15 mA) wordt gebruikt in combinatie met zonegestuurde lichttechnologie, kan het energieverbruik worden teruggebracht tot minder dan 1/10 van het traditionele TFT-LCD-scherm.
Daarentegen is het stroomverbruik van de achtergrondverlichtingsmodule in TFT-LCD maar liefst 30% -40%. Als we een 5-TFT-LCD als voorbeeld nemen, heeft de achtergrondverlichtingsmodule 10-20 LED-kralen nodig, met een stroomverbruik van 150-300 mA. Zelfs bij het weergeven van donkere beelden moet de achtergrondverlichting nog steeds volledig ingeschakeld zijn, waardoor het stroomverbruik niet anders is dan bij het weergeven van witte beelden. Deze eigenschap zorgt ervoor dat TFT-LCD's in industriële scenario's te maken krijgen met "angst voor de levensduur van de batterij", terwijl segment-LCD's de voorkeurskeuze zijn geworden voor apparaten met een lange batterijlevensduur.
2. Hoge betrouwbaarheid: de ‘overlevingsregel’ van industriële omgevingen
Industriële locaties worden vaak geconfronteerd met extreme omgevingen zoals hoge temperaturen, lage temperaturen, trillingen en elektromagnetische interferentie, die strenge eisen stellen aan de betrouwbaarheid van beeldschermapparatuur. De dikte van het glassubstraat van een gesegmenteerd LCD-scherm is slechts een-derde van die van TFT-LCD, en er is geen dunne-filmtransistorlaag voor nodig. De structuur is eenvoudiger en het antitrillingsvermogen is sterker. Tegelijkertijd is het stuurcircuit eenvoudig en is de elektromagnetische compatibiliteit (EMC) superieur aan die van complexe TFT-LCD-drivers, die bestand zijn tegen sterke elektromagnetische interferentie (zoals industriële veldomvormers en motoren).
In termen van temperatuuraanpassing kan een gesegmenteerd LCD-scherm zijn bedrijfstemperatuurbereik uitbreiden tot -40 graden ~105 graden door middel van speciale vloeibare kristalmaterialen zoals BTN en VATN, waarmee wordt voldaan aan de behoeften van apparatuur voor buitenshuis; Het vloeibare kristalmateriaal van TFT-LCD zal onder de -20 graden stollen en boven de 85 graden uiteenvallen, waardoor extra verwarmings- of warmtedissipatiemodules nodig zijn om de systeemcomplexiteit te vergroten.
3. Lage kosten: het ‘schaaleffect’ van industriële massaproductie
Industriële apparatuur is uiterst gevoelig voor kostenbeheersing en de kostenvoordelen van gesegmenteerde LCD komen tot uiting in drie aspecten:
Lage materiaalkosten: de prijs van een gesegmenteerde LCD-module van 5- inch bedraagt ongeveer 2-4 dollar, wat slechts 1/3 is van een TFT-LCD van hetzelfde formaat (8-12 dollar);
Gemakkelijk aan te sturen: het kan worden aangestuurd door goedkope- MCU's zoals 51 microcontrollers, met driver-IC's (zoals HT1621) die minder dan $ 0,5 kosten, terwijl TFT-LCD een hoge-hoofdbesturingschip vereist (zoals ARM Cortex-M4 of hoger), waardoor de kosten verschillende keren stijgen;
Hoog rendement: De gesegmenteerde LCD-technologie is volwassen, met een rendement van meer dan 98%, terwijl TFT-LCD doorgaans een rendement van 85% -90% heeft vanwege de complexiteit van de dunne-filmtransistorlaag.
2, Toepassingsscenario: "Nauwkeurige positionering" van segment-LCD
1. Vaste inhoudsweergave: "Efficiëntieprioriteit" voor industriële instrumenten
Industriële instrumenten zoals manometers, thermometers en debietmeters vereisen langdurige weergave van vaste waarden of statuspictogrammen-, met lage resolutie-eisen maar hoge betrouwbaarheid en een laag stroomverbruik. Het LCD-scherm met segmentcodes kan op efficiënte wijze cijfers, letters en eenvoudige afbeeldingen weergeven door segmentcodes aan te passen, zodat wordt voldaan aan de behoeften van industriële instrumenten. Bepaalde apparatuur voor het monitoren van oliepijpleidingen maakt bijvoorbeeld gebruik van een 5- segmentcode-LCD, die vijf jaar lang onafgebroken kan werken zonder storingen in het veld bij -30 graden, terwijl als TFT-LCD wordt gebruikt, deze vaak defect raakt als gevolg van stollingsproblemen bij lage temperaturen.
2. Scenario met laagfrequente updates: 'energie-besparende vraag' voor milieumonitoring
Apparatuur voor milieumonitoring (zoals luchtkwaliteitsdetectoren en waterkwaliteitsanalysators) moeten de gegevens elk uur of dagelijks bijwerken, met een lage frequentie van inhoudswijzigingen. Het statische stroomverbruikvoordeel van gesegmenteerde LCD is aanzienlijk. Nadat een slimme meter bijvoorbeeld het gesegmenteerde LCD-schema heeft aangenomen, bedraagt het totale energieverbruik van het systeem slechts 6 mA en is de levensduur van de batterij drie keer langer dan bij het TFT-LCD-schema, waarmee wordt voldaan aan de ontwerplevensduur van meer dan 10 jaar.
3. Monochrome/tweekleurige vereisten: "kostengevoelige" industriële besturing
Industriële besturingsapparatuur (zoals PLC, HMI) moet vaak monochrome inhoud weergeven, zoals statusindicatielampjes en alarminformatie. Segmentcode-LCD kan via filters een monochrome weergave van rood, geel, blauw, enz. bereiken, en de kosten zijn lager dan de RGB-sub-pixelstructuur van TFT-LCD. De productielijncontroller van een fabriek maakt bijvoorbeeld gebruik van een gesegmenteerd LCD-scherm van 3- inch, dat voldoet aan de vereisten voor schermhelderheid en dat de kosten 70% lager zijn dan die van de TFT-LCD-oplossing.
3. Samenwerking in de industriële keten: het ecologische voordeel van gesegmenteerde LCD
1. Stabiliteit van het materiaal stroomopwaarts: "supply chain-garantie" voor lokalisatie
De upstream-materialen van gesegmenteerde LCD's, zoals glassubstraten, vloeibaar-kristalmaterialen en polariserende films, zijn technologisch volwassen en binnenlandse leveranciers hebben productie op grote- schaal gerealiseerd. Bedrijven als BOE en Huaxing Optoelectronics hebben bijvoorbeeld een absoluut voordeel gevormd op het gebied van grote- panelen zoals 65 inch door de lay-out van hoogwaardige lijnen. Tegelijkertijd hebben ze de vlakheid van het glassubstraat en de reactiesnelheid van het vloeibare kristalmateriaal van gesegmenteerde LCD's verbeterd tot internationale niveaus, waardoor paneelopbrengst en weergave-effecten worden gegarandeerd.
2. Midstream-productie-efficiëntie: geautomatiseerde "kostenbeheersing"
Het midstream-productieproces van gesegmenteerde LCD's is eenvoudig en kan efficiënt worden geproduceerd via geautomatiseerde productielijnen. Na de invoering van een volledig geautomatiseerde gesegmenteerde LCD-productielijn nam de dagelijkse productiecapaciteit van een bepaalde onderneming bijvoorbeeld toe tot 100.000 stuks, en steeg de outputwaarde van glassubstraten per vierkante meter met 30%, wat direct 5 procentpunten bijdroeg aan de winstgroei. Deze grootschalige productiecapaciteit- zorgt ervoor dat gesegmenteerde LCD's prijsconcurrentievermogen hebben op de industriële markt.
3. Brede downstream-toepassingen: aangepaste "scène-aanpassing"
De downstream-toepassingen van gesegmenteerde LCD's bestrijken meerdere gebieden, zoals industriële automatisering, energiemonitoring en medische apparatuur, en kunnen door middel van een aangepast ontwerp aan specifieke behoeften voldoen. Een fabrikant van medische apparatuur past bijvoorbeeld gesegmenteerde LCD-schermen met hoog contrast aan voor endoscopen en verbetert de diagnostische nauwkeurigheid door middel van antibacteriële coatingtechnologie; Een bepaalde fabrikant van auto-instrumenten past een 105 graden segmentcode-LCD aan voor omgevingen met hoge- temperaturen om aan de elektronische behoeften van auto's te voldoen. Deze mogelijkheid tot 'scèneaanpassing' maakt gesegmenteerde LCD's onvervangbaar in de industriële markt.
4, Toekomstige trend: innovatieve doorbraak van segment-LCD
1. Technologische upgrade: breed temperatuurbereik, meer-kleuren, laag stroomverbruik
Om de tekortkomingen van traditionele gesegmenteerde LCD's, zoals een smalle kijkhoek en één kleur, te ondervangen, verlegt de industrie haar toepassingsgrenzen door middel van de volgende technologische upgrades:
Materiaal met hoog contrast: door gebruik te maken van VATN (verticaal georiënteerde, gedraaide nematische) vloeibare kristallen wordt de contrastverhouding verhoogd van 5:1 naar 20:1, wat het niveau van TFT-LCD benadert;
Meerkleurig segmentcodescherm: Door kleurfilters over elkaar heen te plaatsen, worden rode, groene en blauwe kleuren weergegeven om aan de grafische basisvereisten te voldoen;
Partitie-achtergrondverlichting: Verdeel het scherm in 4-8 gebieden en schakel de achtergrondverlichting alleen in voor de gebieden die moeten worden weergegeven, waardoor het energieverbruik met meer dan 50% wordt verminderd;
Driver-IC met laag vermogen: Gelanceerde driverchips die dynamische spanningsregeling ondersteunen (zoals HT1625), waardoor het energieverbruik met 40% wordt verminderd in vergelijking met traditionele IC's.
2. Scenario-uitbreiding: "behoeften op maat" in opkomende gebieden
Met de ontwikkeling van Industrie 4.0 en het Internet of Things breidt gesegmenteerde LCD zich uit van traditionele instrumenten naar opkomende scenario's zoals slimme fabrieken en monitoring op afstand. Een bepaalde intelligente landbouwcontroller gebruikt bijvoorbeeld een 5- meer-kleuren-gesegmenteerd LCD-scherm, dat gebruikmaakt van achtergrondverlichting en dynamische spanningsregelingstechnologie om bodemvocht, temperatuur en andere gegevens weer te geven met een stroomverbruik van slechts 15 mA, en de levensduur van de batterij is drie keer langer dan bij het TFT-LCD-schema.
3. Ketenintegratie van de industrie: gelokaliseerde ‘ecologische constructie’
Chinese fabrikanten hebben een complete industriële keten gevormd op het gebied van gesegmenteerde LCD-schermen door middel van technologische iteratie en grootschalige productie-. Internationale bedrijven zoals NXP en ROHM hebben bijvoorbeeld samengewerkt met lokale bedrijven zoals Shengqun Semiconductor en Lianyong Technology om op maat gemaakte producten te lanceren, zoals hoge- auto-instrumenten, industriële controle-anti- interferentieproducten en hoge -precieze medische instrumenten, waardoor de marktconcentratie naar topfabrikanten wordt bevorderd.
