一, Caractéristiques techniques : le « gène industriel » du segment LCD
1. Consommation d’énergie ultra faible : la « garantie d’endurance » des équipements industriels
Les équipements industriels sont souvent confrontés à des scénarios tels qu’une alimentation solaire, une alimentation par batterie ou un déploiement à distance, où la consommation d’énergie détermine directement la durée de vie de l’équipement. La consommation électrique de l'écran LCD segmenté dépend uniquement de la déviation de la couche de cristaux liquides et du circuit de commande, et son courant de fonctionnement peut être aussi faible que 5-20 μ A (y compris le circuit intégré de commande). Par exemple, un certain segment LCD de 5 pouces adopte une conception de polariseur semi-transparent et semi-réfléchissant, et lorsque la lumière ambiante est suffisante, le rétroéclairage est éteint et le courant total du système peut être contrôlé dans les 2,2 μA ; Même si le rétroéclairage est activé, si une seule perle LED (15 mA) est utilisée en combinaison avec une technologie d'éclairage à contrôle de zone, la consommation électrique peut être réduite à moins de 1/10 de celle d'un TFT-LCD traditionnel.
En revanche, la consommation électrique du module de rétroéclairage des écrans LCD TFT- atteint 30 % -40 %. En prenant comme exemple un TFT-LCD de 5 - pouces, son module de rétroéclairage nécessite 10 à 20 billes LED, avec une consommation électrique de 150 à 300 mA. Même lors de l'affichage d'images sombres, le rétroéclairage doit toujours être complètement activé, ce qui entraîne une consommation d'énergie identique à celle de l'affichage d'images blanches. Cette caractéristique fait que les écrans LCD TFT sont confrontés à une « anxiété liée à la durée de vie de la batterie » dans les scénarios industriels, tandis que les écrans LCD à segments sont devenus le choix préféré pour les appareils à longue durée de vie de la batterie.
2. Haute fiabilité : la « règle de survie » des environnements industriels
Les sites industriels sont souvent confrontés à des environnements extrêmes tels que des températures élevées ou basses, des vibrations et des interférences électromagnétiques, qui imposent des exigences strictes en matière de fiabilité des équipements d'affichage. L'épaisseur du substrat de verre de l'écran LCD segmenté ne représente qu'un-tiers de celle de l'écran LCD TFT-, et il ne nécessite pas de couche mince de transistor. La structure est plus simple et la capacité anti-vibration est plus forte. Dans le même temps, son circuit de pilotage est simple et sa compatibilité électromagnétique (CEM) est supérieure à celle des pilotes LCD TFT- complexes, qui peuvent résister à de fortes interférences électromagnétiques (telles que les onduleurs et les moteurs industriels).
En termes d'adaptabilité à la température, l'écran LCD segmenté peut étendre sa plage de température de fonctionnement jusqu'à -40 degrés ~ 105 degrés grâce à des matériaux à cristaux liquides spéciaux tels que le BTN et le VATN, répondant aux besoins des équipements extérieurs ; Le matériau à cristaux liquides du TFT-LCD se solidifiera en dessous de -20 degrés et se décomposera au-dessus de 85 degrés, nécessitant des modules de chauffage ou de dissipation thermique supplémentaires pour augmenter la complexité du système.
3. Low cost : « l’effet d’échelle » de la production industrielle de masse
Les équipements industriels sont extrêmement sensibles au contrôle des coûts, et les avantages en termes de coûts de l'écran LCD segmenté se reflètent dans trois aspects :
Faible coût du matériel : le prix d'un module LCD segmenté de 5- pouces est d'environ 2 à 4 dollars américains, soit seulement 1/3 du TFT-LCD de même taille (8 à 12 dollars américains) ;
Facile à piloter : il peut être piloté par des microcontrôleurs-à faible coût tels que 51 microcontrôleurs, avec des circuits intégrés de pilote (tels que HT1621) à moins de 0,5 $, tandis que l'écran LCD TFT-exige une puce de contrôle principale-haute performance (telle que ARM Cortex-M4 ou supérieur), ce qui augmente le coût plusieurs fois ;
Rendement élevé : la technologie LCD segmentée est mature, avec un taux de rendement supérieur à 98 %, tandis que l'écran LCD TFT-a généralement un taux de rendement de 85 % à 90 % en raison de la complexité de la couche mince du transistor.
2, scénario d'application : « Positionnement précis » du segment LCD
1. Affichage de contenu fixe : "Priorité efficacité" pour les instruments industriels
Les instruments industriels tels que les manomètres, les thermomètres et les débitmètres nécessitent un affichage à long terme de valeurs fixes ou d'icônes d'état, avec des exigences de faible résolution mais une fiabilité élevée et une faible consommation d'énergie. L'écran LCD à code de segment peut afficher efficacement des chiffres, des lettres et des graphiques simples en personnalisant les codes de segment, répondant ainsi aux besoins des instruments industriels. Par exemple, un certain équipement de surveillance d'oléoduc utilise un écran LCD à code segment de 5-pouces, qui peut fonctionner en continu pendant 5 ans sans panne sur le terrain à -30 degrés, tandis que si un écran TFT-LCD est utilisé, il dysfonctionne fréquemment en raison de problèmes de solidification à basse température.
2. Scénario de mise à jour basse fréquence : "demande d'économie d'énergie-pour la surveillance environnementale
Les équipements de surveillance environnementale (tels que les détecteurs de qualité de l’air et les analyseurs de qualité de l’eau) doivent mettre à jour les données toutes les heures ou quotidiennement, avec une faible fréquence de changements de contenu. L'avantage de la consommation d'énergie statique de l'écran LCD segmenté est significatif. Par exemple, une fois qu'un compteur intelligent a adopté le schéma LCD segmenté, la consommation électrique totale du système n'est que de 6 mA et la durée de vie de la batterie est trois fois plus longue que celle du schéma LCD TFT-, ce qui correspond à la durée de vie nominale de plus de 10 ans.
3. Exigences monochromes/bicolores : contrôle industriel « sensible aux coûts »
Les équipements de contrôle industriel (tels que les API, les IHM) doivent souvent afficher du contenu monochrome tel que des voyants d'état et des informations d'alarme. L'écran LCD à code de segment peut obtenir un affichage monochrome du rouge, du jaune, du bleu, etc. grâce à des filtres, et le coût est inférieur à celui de la structure sous--pixel RVB de l'écran LCD TFT-. Par exemple, le contrôleur de ligne de production d'une usine utilise un écran LCD segmenté de 3-pouces, qui répond aux exigences de clarté d'affichage et a un coût 70 % inférieur à celui de la solution TFT-LCD.
3, Collaboration dans la chaîne industrielle : l'avantage écologique de l'écran LCD segmenté
1. Stabilité matérielle en amont : « garantie de la chaîne d'approvisionnement » pour la localisation
Les matériaux en amont des écrans LCD segmentés, tels que les substrats en verre, les matériaux à cristaux liquides et les films polarisants, sont technologiquement matures et les fournisseurs nationaux ont réalisé une production à grande échelle-. Par exemple, des entreprises telles que BOE et Huaxing Optoelectronics ont acquis un avantage absolu dans le domaine des panneaux de grande taille-tels que 65 pouces grâce à la disposition de lignes de haute génération. Dans le même temps, ils ont amélioré la planéité du substrat en verre et la vitesse de réponse des matériaux à cristaux liquides des écrans LCD segmentés aux niveaux internationaux, garantissant ainsi le rendement du panneau et les effets d'affichage.
2. Efficacité de la fabrication intermédiaire : « contrôle des coûts » automatisé
Le processus de fabrication intermédiaire des écrans LCD segmentés est simple et peut être produit efficacement via des lignes de production automatisées. Par exemple, après l'adoption d'une ligne de production d'écrans LCD segmentés entièrement automatisée, la capacité de production quotidienne d'une certaine entreprise est passée à 100 000 pièces et la valeur de production de substrats de verre par mètre carré a augmenté de 30 %, contribuant directement à hauteur de 5 points de pourcentage à la croissance des bénéfices. Cette -capacité de production à grande échelle permet aux écrans LCD segmentés d'avoir des prix compétitifs sur le marché industriel.
3. Larges applications en aval : « adaptation de scène » personnalisée
Les applications en aval de l'écran LCD segmenté couvrent plusieurs domaines tels que l'automatisation industrielle, la surveillance de l'énergie et les équipements médicaux, et peuvent répondre à des besoins spécifiques grâce à une conception personnalisée. Par exemple, un fabricant d'équipement médical personnalise les écrans LCD segmentés à contraste élevé pour les endoscopes et améliore la précision du diagnostic grâce à la technologie de revêtement antibactérien ; Un certain fabricant d'instruments automobiles personnalise un écran LCD à code segmenté de 105 degrés pour les environnements à haute -température afin de répondre aux besoins électroniques des automobiles. Cette capacité de « personnalisation de scène » rend l'écran LCD segmenté irremplaçable sur le marché industriel.
4, tendance future : percée innovante du segment LCD
1. Mise à niveau technologique : large plage de température, multicolore-couleur, faible consommation d'énergie
Pour surmonter les défauts des écrans LCD segmentés traditionnels, tels que l'angle de vision étroit et la couleur unique, l'industrie élargit ses limites d'application grâce aux mises à niveau technologiques suivantes :
Matériau à contraste élevé : grâce aux cristaux liquides TVAN (nématique torsadé orienté verticalement), le rapport de contraste est augmenté de 5 : 1 à 20 : 1, se rapprochant du niveau de l'écran LCD TFT {{4} ;
Écran de code de segment multicolore : en superposant des filtres de couleur, les couleurs rouge, verte et bleue sont affichées pour répondre aux exigences graphiques de base ;
Contrôle du rétroéclairage des partitions : divisez l'écran en 4 à 8 zones et allumez le rétroéclairage uniquement pour les zones qui doivent être affichées, réduisant ainsi la consommation d'énergie de plus de 50 % ;
Circuit intégré de pilote à faible consommation : lancement de puces de pilote prenant en charge la régulation dynamique de la tension (telle que HT1625), réduisant la consommation d'énergie de 40 % par rapport aux circuits intégrés traditionnels.
2. Expansion du scénario : « Besoins personnalisés » dans les domaines émergents
Avec le développement de l'Industrie 4.0 et de l'Internet des objets, l'écran LCD segmenté passe des instruments traditionnels à des scénarios émergents tels que les usines intelligentes et la surveillance à distance. Par exemple, un certain contrôleur agricole intelligent adopte un écran LCD segmenté multicolore-de 5-pouces, qui utilise un rétroéclairage de partition et une technologie de régulation de tension dynamique pour afficher l'humidité du sol, la température et d'autres données avec une consommation électrique de seulement 15 mA, et la durée de vie de la batterie est trois fois plus longue que le schéma TFT-LCD.
3. Intégration de la chaîne industrielle : « construction écologique » localisée
Les fabricants chinois ont formé une chaîne industrielle complète dans le domaine des écrans LCD segmentés grâce à des itérations technologiques et à une production à grande échelle. Par exemple, des sociétés internationales telles que NXP et ROHM ont collaboré avec des sociétés locales telles que Shengqun Semiconductor et Lianyong Technology pour lancer des produits personnalisés tels que des instruments automobiles à haute-température, des produits anti-interférences-de contrôle industriel et des instruments médicaux de haute-précision, favorisant ainsi la concentration du marché vers les principaux fabricants.
