1. Comparación del consumo de energía: el "gen de energía ultra-baja" de la pantalla LCD segmentada
El consumo de energía de TFT-LCD se compone principalmente de tres partes: módulo de retroiluminación, circuito de conducción y desviación de la capa de cristal líquido. Tomando como ejemplo una TFT-LCD de 5-pulgadas, su módulo de retroiluminación generalmente consta de 10 a 20 cuentas LED, con un consumo de energía de hasta 150-300 mA; el consumo de energía estática del controlador IC es de aproximadamente 50-100 mA; Aunque el consumo de energía de deflexión de la capa de cristal líquido es bajo (aproximadamente 10 μ A), el consumo de energía general todavía está dominado por la luz de fondo. Especialmente cuando se muestran imágenes oscuras, la luz de fondo debe estar completamente encendida, lo que da como resultado un consumo de energía que no difiere del de mostrar imágenes blancas.
El consumo de energía de la pantalla LCD segmentada depende completamente del circuito de conducción y desviación de la capa de cristal líquido. Su principio de funcionamiento es cambiar la disposición de las moléculas de cristal líquido a través de un campo eléctrico, y la visualización se puede lograr con solo un nivel de corriente de microamperios (generalmente 5-20 μ A). Tomando como ejemplo una determinada pantalla LCD de segmento de 5 pulgadas, después de adoptar un diseño de polarizador semitransparente y semirreflectante, la luz de fondo se apaga cuando hay suficiente luz ambiental y solo se utiliza la luz reflejada para la visualización. En este momento, la corriente total del sistema se puede controlar dentro de 2,2 μ A (incluido el consumo de energía del controlador IC). Incluso si la luz de fondo está encendida, si se utiliza una sola cuenta LED (15 mA) en combinación con tecnología de luz controlada por zona, el consumo de energía se puede reducir a menos de 1/10 del TFT-LCD tradicional.
Escenario típico: los medidores de agua alimentados por energía solar deben funcionar de forma continua durante más de 10 años. Si se utiliza TFT-LCD, el consumo de energía de la retroiluminación hará que la batería se agote en un plazo de 3 a 5 años; La pantalla LCD segmentada, a través de su diseño reflectante, puede depender completamente de la luz ambiental para lograr una visualización de "energía cero", extendiendo la vida útil del dispositivo hasta el ciclo de diseño.
2. Comparación de costos: "aplastamiento de costo-efectividad" de LCD segmentado
En la estructura de costos de TFT-LCD, el módulo de retroiluminación representa aproximadamente el 30 % -40 %, el controlador IC representa el 20 % -30 % y el sustrato de vidrio y el material de cristal líquido representan el 20 % -25 %. Tomando como ejemplo un LCD TFT- de 5-pulgadas, el precio del módulo es de entre 8 y 12 dólares estadounidenses, y el costo de las pantallas de gran tamaño aumenta exponencialmente (los módulos de 7 pulgadas cuestan más de 15 dólares estadounidenses). Además, TFT-LCD requiere un chip de control principal de alto rendimiento (como ARM Cortex-M4 o superior) para aumentar aún más los costos del sistema.
La ventaja de costes de los LCD segmentados se refleja en tres aspectos:
Bajo costo de material: el espesor del sustrato de vidrio es solo un-tercio del de TFT-LCD, sin necesidad de una capa delgada de transistor de película, y el precio de un módulo de 5 pulgadas es de aproximadamente 2 a 4 dólares estadounidenses;
Fácil de manejar: puede ser manejado por MCU de bajo costo-, como 51 microcontroladores, con controladores IC (como HT1621) con un precio de menos de $0,5;
Alto rendimiento: la tecnología LCD segmentada está madura, con una tasa de rendimiento superior al 98 %, mientras que la TFT-LCD normalmente tiene una tasa de rendimiento del 85 % al 90 % debido a la complejidad de la capa delgada del transistor.
Caso típico: un fabricante de medidores inteligentes descubrió que el costo total de usar una solución TFT-LCD de 5-pulgadas es de aproximadamente $18, mientras que la solución LCD segmentada solo cuesta $6, lo que reduce el costo en un 67 %.
3. Adaptabilidad ambiental: la "ventaja ambiental extrema" de la pantalla LCD segmentada
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) puede causar cortocircuitos en los módulos de retroiluminación y fuertes interferencias electromagnéticas (como en sitios industriales) pueden causar fallas en el controlador IC.
La adaptabilidad ambiental de los LCD segmentados es significativamente mayor:
Operación de temperatura amplia: después de usar materiales especiales de cristal líquido como BTN y VATN, el rango de temperatura de operación puede alcanzar -40 grados ~ 105 grados, cumpliendo con los requisitos de los equipos para exteriores;
Fuerte anti-interferencia: el circuito de conducción es simple y la compatibilidad electromagnética (EMC) es mejor que la de los complejos controladores LCD TFT-;
Tolerancia a la alta humedad: el diseño completamente sellado puede evitar la entrada de vapor de agua, con una vida útil de más de 10 años.
Aplicación típica: el equipo de monitoreo de oleoductos debe funcionar continuamente en el campo a -30 grados. La pantalla LCD TFT-con frecuencia falla debido a problemas de solidificación a baja temperatura, mientras que la pantalla LCD segmentada logra un funcionamiento sin fallas gracias a un diseño de temperatura amplia.
4. Coincidencia de requisitos de visualización: "Posicionamiento preciso de la escena" del código de segmento LCD
Las ventajas del TFT-LCD residen en la alta resolución (como 1080P), un amplio ángulo de visión (178 grados) y la expresividad del color (16,7 millones de colores), lo que lo hace adecuado para escenarios como la electrónica de consumo y las pantallas de automóviles. Pero en los siguientes escenarios, su rendimiento es excesivo y el coste elevado:
Visualización de contenido fijo: como valores numéricos e íconos de estado de instrumentos y medidores, la pantalla LCD de código de segmento puede mostrarse de manera eficiente a través de códigos de segmento personalizados;
Escenario de actualización de baja frecuencia: como las actualizaciones de datos cada hora de los equipos de monitoreo ambiental, la ventaja del consumo de energía estática de la pantalla LCD segmentada es significativa;
Requisitos monocromáticos/bicolores: la pantalla LCD segmentada puede lograr una visualización monocromática de rojo, amarillo, azul, etc. a través de filtros, con un costo menor que la estructura de sub-píxel RGB de la LCD TFT-.
Comparación de datos: un determinado dispositivo médico necesita mostrar valores como la frecuencia cardíaca y la presión arterial. La solución LCD segmentada cumple con los requisitos de claridad de visualización y tiene un costo 70% menor que TFT-LCD; Si es necesario mostrar la forma de onda del electrocardiograma, la resolución de matriz de puntos de 128 × 64 de TFT-LCD es más adecuada.
