一, Technische standaard: kwantificering en definitie van helderheidsindicatoren
1. Helderheidseenheid en referentiewaarde
De helderheid van gesegmenteerde LCD's wordt gewoonlijk gemeten in cd/m² (candela per vierkante meter), wat de lichtsterkte per oppervlakte-eenheid weergeeft. Volgens de praktijk in de sector:
Basic segmentcode LCD: met een helderheidsbereik van 150-200 cd/m², geschikt voor vaste binnenomgevingen zoals slimme meters, temperatuurregelaars, enz.
High-end segmentcode LCD: met een helderheid van meer dan 250 cd/m², bereikt door geoptimaliseerde polarisator, vloeibare kristalmaterialen en achtergrondverlichting, geschikt voor semi-buitenomgevingen of omgevingen met sterk licht, zoals industriële bedieningspanelen en auto-instrumenten.
2. Het synergetische effect van contrast en helderheid
De helderheid moet worden afgestemd op het contrast (meestal 10:1-600:1) om een duidelijke weergave te verkrijgen. Een bepaald apparaat voor energiemonitoring maakt bijvoorbeeld gebruik van een gesegmenteerd LCD-scherm met een helderheid van 200 cd/m² en een contrastverhouding van 300:1, waardoor cijfers en symbolen bij sterk licht duidelijk kunnen worden herkend, terwijl een scherm met laag contrast (zoals 100:1) in dezelfde omgeving karaktervervaging kan ervaren.
3. Testnormen en -methoden
De helderheidstest moet de FOFO-contrastmethode (volledig aan/volledig uit) volgen, die de helderheidsverhouding meet van een volledig wit beeld tot een volledig zwart beeld. Bovendien kan de ANSI-contrastmethode (getest via 16 schaakbordpatronen) het daadwerkelijke weergave-effect rigoureuzer evalueren, wat vooral geschikt is voor het testen van de aanpassingsvermogen van complexe verlichting in industriële scènes.
2, Scène-aanpassing: helderheidsvereisten in verschillende omgevingen
1. Vaste omgeving binnenshuis: Evenwichtige selectie van 150-200 cd/m²
In binnenomgevingen zoals kantoren en laboratoria staan instrumenten doorgaans onder stabiele lichtomstandigheden (verlichting van ongeveer 300-500 lux). Op dit punt kan een helderheid van 150-200 cd/m² zorgen voor duidelijke karakters en het stroomverbruik onder controle houden. Een bepaalde slimme meter maakt bijvoorbeeld gebruik van een segmentcode-LCD van 180 cd/m², gecombineerd met een donkere achtergrond en witte cijfers, en heeft tijdens de gebruikscyclus van vijf jaar geen weergaveproblemen ondervonden als gevolg van helderheidsvermindering.
2. Semi-buitenomgeving/omgeving met sterk licht: prestatiedoorbraak boven 250 cd/m²
In industriële controlekamers, kasten voor apparatuur buitenshuis en andere scenario's kunnen instrumenten te maken krijgen met direct zonlicht of omgevingen met veel licht (verlichting tot 1000-5000 lux). Op dit punt wordt een helderheid van 250 cd/m² of hoger essentieel. Het bedieningspaneel van bepaalde windenergieapparatuur maakt bijvoorbeeld gebruik van een gesegmenteerd LCD-scherm van 280 cd/m², dat zelfs onder middagzon een contrast van 10:1 kan behouden dankzij antireflecterende film en een zeer efficiënt achtergrondverlichtingsontwerp, waardoor operators snel gegevens kunnen lezen.
3. Extreme omgevingen: dubbele uitdagingen op het gebied van helderheid en betrouwbaarheid
In extreem koude (-40 graden) of hoge temperaturen (85 graden) kunnen de viscositeitsveranderingen van vloeibare kristalmaterialen een verzwakking van de helderheid veroorzaken. Een test uitgevoerd door een bepaald chemisch bedrijf toonde aan dat de helderheid van een normaal LCD-scherm met 30% afnam bij -20 graden, terwijl op maat gemaakte producten die gebruik maakten van temperatuurbestendige vloeibare kristalmaterialen bij dezelfde temperatuur slechts met 5% vervielen, en de hersteltijd van de helderheid werd verkort van 10 seconden naar 2 seconden.
3, Vergelijkende analyse: helderheidsverschil tussen gesegmenteerde LCD- en TFT-kleurenschermen
1. Balans tussen bovenste helderheidslimiet en energieverbruik
Segmentcode LCD: Als er geen achtergrondverlichting is, is deze afhankelijk van de reflectie van omgevingslicht en ligt de helderheid doorgaans onder de 100 cd/m²; Na het installeren van de achtergrondverlichting kan deze 250 cd/m² bereiken, maar het stroomverbruik is slechts 0,01-0,1W.
TFT-kleurenscherm: De helderheid ligt over het algemeen tussen 300-500 cd/m², en modellen met hoge helderheid kunnen meer dan 800 cd/m² bereiken, maar het stroomverbruik is 5-10 maal dat van een gesegmenteerd LCD-scherm. Nadat een bepaald instrumentenpaneel van een auto bijvoorbeeld een TFT-kleurenscherm heeft aangenomen, neemt het energieverbruik van het systeem met 40% toe, wat een extra ontwerp voor warmteafvoer vereist.
2. Weergave-inhoud afstemmen op helderheidsvereisten
De kernvereiste van industriële instrumenten is de nauwkeurige weergave van cijfers, symbolen en eenvoudige iconen, in plaats van complexe afbeeldingen. Gesegmenteerd LCD-scherm zorgt voor "punt- tot- punt"-weergave via aangepaste pensegmenten, zonder de noodzaak van rendering-engines, wat resulteert in een hogere helderheidsefficiëntie. Daarentegen resulteert de RGB-pixelstructuur van TFT-kleurenschermen in verspilling van lichtefficiëntie bij het weergeven van monochrome getallen, en de daadwerkelijke leesbaarheid is mogelijk niet beter dan die van segment-LCD.
3. Uitgebreide afweging van kosten en betrouwbaarheid
Uit een vergelijking van een bepaalde apparaatfabrikant blijkt dat instrumenten die gebruikmaken van een 250 cd/m²-segment-LCD een enkele prijs hebben die 60% lager is dan TFT-kleurenschermoplossingen, en een uitvalpercentage van slechts 0,5% binnen 5 jaar, terwijl TFT-kleurenschermoplossingen een uitvalpercentage van 8% hebben. In industriële omgevingen maakt de 'voldoende is goed'-functie van gesegmenteerde LCD dit tot de kosteneffectieve optie die de voorkeur verdient.
