1, Σύγκριση κατανάλωσης ενέργειας: το "υπερ-γονίδιο χαμηλής ισχύος" της τμηματοποιημένης LCD
Η κατανάλωση ενέργειας του TFT-LCD αποτελείται κυρίως από τρία μέρη: μονάδα οπίσθιου φωτισμού, κύκλωμα οδήγησης και εκτροπή στρώματος υγρών κρυστάλλων. Λαμβάνοντας ως παράδειγμα TFT-LCD 5{3}} ιντσών, η μονάδα οπίσθιου φωτισμού συνήθως αποτελείται από 10-20 σφαιρίδια LED, με κατανάλωση ενέργειας έως και 150-300 mA. η κατανάλωση στατικής ισχύος του IC του προγράμματος οδήγησης είναι περίπου 50-100 mA. αν και η κατανάλωση ισχύος εκτροπής του στρώματος υγρών κρυστάλλων είναι χαμηλή (περίπου 10 μ A), η συνολική κατανάλωση ισχύος εξακολουθεί να κυριαρχείται από τον οπίσθιο φωτισμό. Ειδικά κατά την προβολή σκοτεινών εικόνων, ο οπίσθιος φωτισμός πρέπει να είναι πλήρως ενεργοποιημένος, με αποτέλεσμα η κατανάλωση ενέργειας να μην διαφέρει από την εμφάνιση λευκών εικόνων.
Η κατανάλωση ενέργειας της τμηματοποιημένης οθόνης LCD εξαρτάται πλήρως από την εκτροπή του στρώματος υγρών κρυστάλλων και το κύκλωμα οδήγησης. Η αρχή λειτουργίας του είναι να αλλάζει τη διάταξη των μορίων υγρών κρυστάλλων μέσω ενός ηλεκτρικού πεδίου και η εμφάνιση μπορεί να επιτευχθεί μόνο με ρεύμα στάθμης μικροαμπέρ (συνήθως 5-20 μ A). Λαμβάνοντας ως παράδειγμα ένα συγκεκριμένο τμήμα LCD 5 ιντσών, μετά την υιοθέτηση ενός ημιδιαφανούς και ημιανακλαστικού σχεδιασμού πολωτή, ο οπίσθιος φωτισμός απενεργοποιείται όταν υπάρχει επαρκής φωτισμός περιβάλλοντος και μόνο το ανακλώμενο φως χρησιμοποιείται για προβολή. Αυτή τη στιγμή, το συνολικό ρεύμα του συστήματος μπορεί να ελεγχθεί εντός 2,2 μ A (συμπεριλαμβανομένης της κατανάλωσης ισχύος του IC του οδηγού). Ακόμα κι αν ο οπίσθιος φωτισμός είναι ενεργοποιημένος, εάν χρησιμοποιείται ένα μόνο σφαιρίδιο LED (15 mA) σε συνδυασμό με τεχνολογία φωτισμού ελεγχόμενης ζώνης, η κατανάλωση ενέργειας μπορεί να μειωθεί σε λιγότερο από το 1/10 της παραδοσιακής TFT-LCD.
Τυπικό σενάριο: Οι μετρητές νερού με ηλιακή ενέργεια πρέπει να λειτουργούν συνεχώς για περισσότερα από 10 χρόνια. Εάν χρησιμοποιείται TFT-LCD, η κατανάλωση ενέργειας με οπίσθιο φωτισμό θα προκαλέσει εξάντληση της μπαταρίας εντός 3-5 ετών. Η τμηματοποιημένη οθόνη LCD, μέσω της ανακλαστικής σχεδίασής της, μπορεί να βασίζεται πλήρως στο φως του περιβάλλοντος για να επιτύχει οθόνη "μηδενικής ισχύος", επεκτείνοντας τη διάρκεια ζωής της συσκευής στον κύκλο σχεδίασης.
2, Σύγκριση κόστους: "κόστος-συντριβή αποτελεσματικότητας" τμηματοποιημένης οθόνης LCD
Στη δομή κόστους της TFT-LCD, η μονάδα οπίσθιου φωτισμού αντιπροσωπεύει περίπου το 30% -40%, το IC του προγράμματος οδήγησης αντιστοιχεί στο 20% -30%, και το γυάλινο υπόστρωμα και το υλικό υγρών κρυστάλλων αντιπροσωπεύουν το 20% -25%. Λαμβάνοντας για παράδειγμα την οθόνη LCD 5-ιντσών TFT-, η τιμή της μονάδας είναι περίπου 8-12 δολάρια ΗΠΑ και το κόστος των οθονών μεγάλου μεγέθους αυξάνεται εκθετικά (οι μονάδες 7 ιντσών κοστίζουν πάνω από 15 δολάρια ΗΠΑ). Επιπλέον, το TFT-LCD απαιτεί ένα κύριο τσιπ ελέγχου υψηλής απόδοσης (όπως ARM Cortex-M4 ή παραπάνω) για να αυξήσει περαιτέρω το κόστος του συστήματος.
Το πλεονέκτημα κόστους της τμηματοποιημένης LCD αντανακλάται σε τρεις πτυχές:
Χαμηλό κόστος υλικού: Το πάχος του γυάλινου υποστρώματος είναι μόνο το ένα-το ένα τρίτο του πάχους της TFT-LCD, χωρίς να απαιτείται στρώμα τρανζίστορ λεπτής μεμβράνης και η τιμή μιας μονάδας 5 ιντσών είναι περίπου 2-4 δολάρια ΗΠΑ.
Εύκολο στην οδήγηση: μπορεί να οδηγηθεί από MCU χαμηλού κόστους, όπως 51 μικροελεγκτές, με IC προγραμμάτων οδήγησης (όπως το HT1621) με τιμή μικρότερη από 0,5 $.
Υψηλή απόδοση: Η τεχνολογία τμηματοποιημένης LCD είναι ώριμη, με ποσοστό απόδοσης άνω του 98%, ενώ η TFT-LCD έχει συνήθως ποσοστό απόδοσης 85% -90% λόγω της πολυπλοκότητας του στρώματος τρανζίστορ λεπτής μεμβράνης.
Τυπική περίπτωση: Ένας κατασκευαστής έξυπνων μετρητών διαπίστωσε ότι το συνολικό κόστος χρήσης μιας λύσης TFT-LCD 5-ιντσών είναι περίπου 18 $, ενώ η τμηματοποιημένη λύση LCD κοστίζει μόνο 6 $, μειώνοντας το κόστος κατά 67%.
3, Περιβαλλοντική προσαρμοστικότητα: το "ακραίο περιβαλλοντικό πλεονέκτημα" της τμηματοποιημένης 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) μπορεί να προκαλέσει βραχυκύκλωμα σε μονάδες οπίσθιου φωτισμού και ισχυρές ηλεκτρομαγνητικές παρεμβολές (όπως σε βιομηχανικούς χώρους) μπορεί να προκαλέσει βλάβες του IC του προγράμματος οδήγησης.
Η περιβαλλοντική προσαρμοστικότητα της τμηματοποιημένης LCD είναι σημαντικά ισχυρότερη:
Ευρεία λειτουργία θερμοκρασίας: Μετά τη χρήση ειδικών υλικών υγρών κρυστάλλων όπως BTN και VATN, το εύρος θερμοκρασίας λειτουργίας μπορεί να φτάσει τους -40 βαθμούς ~ 105 βαθμούς, ικανοποιώντας τις απαιτήσεις του εξωτερικού εξοπλισμού.
Ισχυρές αντι-παρεμβολές: Το κύκλωμα οδήγησης είναι απλό και η ηλεκτρομαγνητική συμβατότητα (EMC) είναι καλύτερη από αυτή των πολύπλοκων προγραμμάτων οδήγησης TFT-LCD.
Υψηλή ανοχή υγρασίας: Ο πλήρως σφραγισμένος σχεδιασμός μπορεί να αποτρέψει την είσοδο υδρατμών, με διάρκεια ζωής άνω των 10 ετών.
Τυπική εφαρμογή: Ο εξοπλισμός παρακολούθησης αγωγών πετρελαίου πρέπει να λειτουργεί συνεχώς στο πεδίο στις -30 μοίρες . Η οθόνη TFT-Η LCD δυσλειτουργεί συχνά λόγω προβλημάτων στερεοποίησης χαμηλής θερμοκρασίας, ενώ η τμηματοποιημένη οθόνη LCD επιτυγχάνει μηδενική λειτουργία σφάλματος μέσω σχεδιασμού ευρείας θερμοκρασίας.
4, Αντιστοίχιση απαιτήσεων οθόνης: "Ακριβής τοποθέτηση σκηνής" της LCD με κωδικό τμήματος
Τα πλεονεκτήματα της TFT-LCD έγκεινται στην υψηλή ανάλυση (όπως 1080P), την ευρεία γωνία θέασης (178 μοίρες) και την χρωματική εκφραστικότητα (16,7 εκατομμύρια χρώματα), καθιστώντας την κατάλληλη για σενάρια όπως ηλεκτρονικά είδη ευρείας κατανάλωσης και οθόνες αυτοκινήτων. Αλλά στα παρακάτω σενάρια, η απόδοσή του είναι υπερβολική και το κόστος υψηλό:
Σταθερή εμφάνιση περιεχομένου: όπως αριθμητικές τιμές και εικονίδια κατάστασης οργάνων και μετρητών, ο κωδικός τμήματος LCD μπορεί να εμφανιστεί αποτελεσματικά μέσω προσαρμοσμένων κωδικών τμημάτων.
Σενάριο ενημέρωσης χαμηλής συχνότητας: όπως οι ωριαίες ενημερώσεις δεδομένων του εξοπλισμού περιβαλλοντικής παρακολούθησης, το πλεονέκτημα κατανάλωσης στατικής ενέργειας της τμηματοποιημένης οθόνης LCD είναι σημαντικό.
Μονόχρωμες/Δίχρωμες απαιτήσεις: Η τμηματοποιημένη οθόνη LCD μπορεί να επιτύχει μονόχρωμη εμφάνιση κόκκινου, κίτρινου, μπλε κ.λπ. μέσω φίλτρων, με χαμηλότερο κόστος από τη δομή υπο-εικονοστοιχείου RGB της TFT-LCD.
Σύγκριση δεδομένων: Μια συγκεκριμένη ιατρική συσκευή πρέπει να εμφανίζει τιμές όπως ο καρδιακός ρυθμός και η αρτηριακή πίεση. Η τμηματοποιημένη λύση LCD πληροί τις απαιτήσεις ευκρίνειας οθόνης και έχει κόστος 70% χαμηλότερο από το TFT-LCD. Εάν χρειάζεται να εμφανιστεί η κυματομορφή του ηλεκτροκαρδιογραφήματος, η ανάλυση μήτρας 128 × 64 κουκκίδων της TFT-LCD είναι πιο κατάλληλη.
