1. Vergelijking van energieverbruik: het 'ultra-gen voor laag energieverbruik' van gesegmenteerde LCD's
Het stroomverbruik van TFT-LCD bestaat hoofdzakelijk uit drie delen: achtergrondverlichtingsmodule, stuurcircuit en afbuiging van de vloeibare kristallaag. Als we het 5-TFT-LCD-scherm als voorbeeld nemen, bestaat de achtergrondverlichtingsmodule gewoonlijk uit 10-20 LED-kralen, met een stroomverbruik van maximaal 150-300 mA; het statische stroomverbruik van het driver-IC is ongeveer 50-100 mA; hoewel het doorbuigingsvermogen van de vloeibaar-kristallaag laag is (ongeveer 10 μA), wordt het totale energieverbruik nog steeds gedomineerd door de achtergrondverlichting. Vooral bij het weergeven van donkere beelden moet de achtergrondverlichting volledig ingeschakeld zijn, waardoor het stroomverbruik niet anders is dan bij het weergeven van witte beelden.
Het stroomverbruik van gesegmenteerde LCD's is volledig afhankelijk van de afbuiging van de vloeibare kristallaag en het stuurcircuit. Het werkingsprincipe ervan is het veranderen van de rangschikking van vloeibare kristalmoleculen door middel van een elektrisch veld, en weergave kan worden bereikt met slechts een stroomsterkte op microampèreniveau (meestal 5-20 μ A). Als we een bepaald 5-inch segment-LCD als voorbeeld nemen, wordt na het aannemen van een semi-transparant en semi-reflecterend polarisatorontwerp de achtergrondverlichting uitgeschakeld als er voldoende omgevingslicht is, en wordt alleen het gereflecteerde licht gebruikt voor weergave. Op dit moment kan de totale systeemstroom binnen 2,2 μA worden geregeld (inclusief het stroomverbruik van het driver-IC). 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.
Typisch scenario: Watermeters op zonne-energie moeten meer dan 10 jaar continu werken. Als TFT-LCD wordt gebruikt, zal het stroomverbruik van de achtergrondverlichting ervoor zorgen dat de batterij binnen 3-5 jaar leeg raakt; Het gesegmenteerde LCD-scherm kan dankzij het reflecterende ontwerp volledig vertrouwen op omgevingslicht om een "zero power"-weergave te bereiken, waardoor de levensduur van het apparaat wordt verlengd tot aan de ontwerpcyclus.
2, Kostenvergelijking: "verpletterende kosten-effectiviteit" van gesegmenteerde LCD's
In de kostenstructuur van TFT-LCD is de achtergrondverlichtingsmodule verantwoordelijk voor ongeveer 30% -40%, het driver-IC voor 20% -30%, en het glassubstraat en het vloeibare kristalmateriaal voor 20% -25%. Als we bijvoorbeeld een 5-TFT-LCD nemen, bedraagt de moduleprijs ongeveer 8-12 dollar, en stijgen de kosten van grote schermen exponentieel (7-inch modules kosten meer dan 15 dollar). Bovendien vereist TFT-LCD een krachtige hoofdbesturingschip (zoals ARM Cortex-M4 of hoger) om de systeemkosten verder te verhogen.
Het kostenvoordeel van gesegmenteerde LCD komt tot uiting in drie aspecten:
Lage materiaalkosten: de dikte van het glassubstraat is slechts een-derde van die van TFT-LCD, zonder dat er een dunne-film-transistorlaag nodig is, en de prijs van een 5-inch module is ongeveer 2-4 dollar;
Gemakkelijk aan te sturen: kan worden aangestuurd door goedkope- MCU's zoals 51 microcontrollers, met driver-IC's (zoals HT1621) die minder dan $ 0,5 kosten;
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.
Typisch geval: een fabrikant van slimme meters ontdekte dat de totale kosten voor het gebruik van een 5- TFT-LCD-oplossing ongeveer $ 18 bedragen, terwijl de gesegmenteerde LCD-oplossing slechts $ 6 kost, waardoor de kosten met 67% worden verlaagd.
3, aanpassingsvermogen aan het milieu: het "extreme milieuvoordeel" van gesegmenteerde 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) kan kortsluiting in achtergrondverlichtingsmodules veroorzaken, en sterke elektromagnetische interferentie (zoals op industriële locaties) kan IC-storingen van de driver veroorzaken.
Het aanpassingsvermogen aan de omgeving van gesegmenteerde LCD is aanzienlijk sterker:
Werking bij brede temperaturen: na gebruik van speciale vloeibare kristalmaterialen zoals BTN en VATN, kan het bedrijfstemperatuurbereik -40 graden ~ 105 graden bereiken, wat voldoet aan de eisen van buitenapparatuur;
Sterke anti-interferentie: het stuurcircuit is eenvoudig en de elektromagnetische compatibiliteit (EMC) is beter dan die van complexe TFT-LCD-stuurprogramma's;
Hoge vochtigheidstolerantie: het volledig afgedichte ontwerp kan voorkomen dat waterdamp binnendringt, met een levensduur van meer dan 10 jaar.
Typische toepassing: bewakingsapparatuur voor oliepijpleidingen moet in het veld continu werken bij een temperatuur van -30 graden. TFT-LCD's werken vaak niet goed als gevolg van stollingsproblemen bij lage temperaturen, terwijl gesegmenteerde LCD's een storingsvrije werking bereiken dankzij een breed temperatuurontwerp.
4, Matching van displayvereisten: "Nauwkeurige scènepositionering" van segmentcode LCD
De voordelen van TFT-LCD liggen in de hoge resolutie (zoals 1080P), brede kijkhoek (178 graden) en kleurexpressie (16,7 miljoen kleuren), waardoor het geschikt is voor scenario's zoals consumentenelektronica en autodisplays. Maar in de volgende scenario's zijn de prestaties buitensporig en zijn de kosten hoog:
Weergave van vaste inhoud: zoals numerieke waarden en statuspictogrammen van instrumenten en meters, kan het LCD-scherm met segmentcodes efficiënt worden weergegeven via aangepaste segmentcodes;
Scenario met lage frequentie-updates: zoals gegevensupdates per uur van apparatuur voor omgevingsmonitoring, is het voordeel op het gebied van statisch energieverbruik van gesegmenteerde LCD aanzienlijk;
Monochrome/tweekleurige vereisten: gesegmenteerde LCD's kunnen via filters een monochrome weergave van rood, geel, blauw enz. bereiken, tegen lagere kosten dan de RGB-sub-pixelstructuur van TFT-LCD.
Gegevensvergelijking: Een bepaald medisch apparaat moet waarden zoals hartslag en bloeddruk weergeven. De gesegmenteerde LCD-oplossing voldoet aan de vereisten voor schermhelderheid en kost 70% minder dan TFT-LCD; Als de golfvorm van het elektrocardiogram moet worden weergegeven, is de matrixresolutie van 128 x 64 punten van een TFT-LCD geschikter.
