1، مقارنة استهلاك الطاقة: "جين الطاقة-المنخفض للغاية" لشاشات LCD المجزأة
يتكون استهلاك الطاقة لشاشات TFT-LCD بشكل أساسي من ثلاثة أجزاء: وحدة الإضاءة الخلفية، ودائرة القيادة، وانحراف طبقة الكريستال السائل. بأخذ شاشة TFT-LCD مقاس 5-}بوصة كمثال، تتكون وحدة الإضاءة الخلفية عادةً من 10-20 خرزة LED، مع استهلاك طاقة يصل إلى 150-300 مللي أمبير؛ استهلاك الطاقة الثابتة للسائق IC حوالي 50-100mA؛ على الرغم من أن استهلاك طاقة الانحراف لطبقة الكريستال السائل منخفض (حوالي 10 ميكرو أمبير)، إلا أن الإضاءة الخلفية لا تزال تهيمن على استهلاك الطاقة الإجمالي. خاصة عند عرض الصور الداكنة، يجب تشغيل الإضاءة الخلفية بالكامل، مما يؤدي إلى استهلاك طاقة لا يختلف عن عرض الصور البيضاء.
يعتمد استهلاك الطاقة لشاشات LCD المجزأة بشكل كامل على انحراف طبقة الكريستال السائل ودائرة القيادة. مبدأ عملها هو تغيير ترتيب جزيئات الكريستال السائل من خلال مجال كهربائي، ويمكن تحقيق العرض باستخدام تيار مستوى ميكرو أمبير فقط (عادةً 5-20 μ A). بأخذ شاشة LCD معينة بقياس 5 بوصات كمثال، بعد اعتماد تصميم مستقطب شبه شفاف وشبه عاكس، يتم إيقاف تشغيل الإضاءة الخلفية عندما يكون هناك ضوء محيط كافٍ، ويتم استخدام الضوء المنعكس فقط للعرض. في هذا الوقت، يمكن التحكم في إجمالي تيار النظام خلال 2.2 ميكرو أمبير (بما في ذلك استهلاك الطاقة للسائق IC). حتى إذا تم تشغيل الإضاءة الخلفية، وإذا تم استخدام حبة LED واحدة (15 مللي أمبير) مع تقنية الإضاءة التي يتم التحكم فيها بالمنطقة، فيمكن تقليل استهلاك الطاقة إلى أقل من 1/10 من TFT-LCD التقليدي.
السيناريو النموذجي: تحتاج عدادات المياه التي تعمل بالطاقة الشمسية إلى العمل بشكل مستمر لأكثر من 10 سنوات. إذا تم استخدام TFT-LCD، فسيؤدي استهلاك طاقة الإضاءة الخلفية إلى نفاد البطارية خلال 3-5 سنوات؛ يمكن لشاشة LCD المجزأة، من خلال تصميمها العاكس، الاعتماد بشكل كامل على الإضاءة المحيطة لتحقيق عرض "طاقة صفر"، مما يطيل عمر الجهاز إلى دورة التصميم.
2، مقارنة التكلفة: "سحق فعالية التكلفة-" لشاشات الكريستال السائل المجزأة
في هيكل تكلفة TFT-LCD، تمثل وحدة الإضاءة الخلفية حوالي 30% -40%، ويمثل محرك IC 20% -30%، وتمثل الركيزة الزجاجية ومادة الكريستال السائل 20% -25%. إذا أخذنا شاشة TFT-LCD مقاس 5-بوصة كمثال، فإن سعر الوحدة يبلغ حوالي 8-12 دولارًا أمريكيًا، وتزداد تكلفة الشاشات كبيرة الحجم بشكل كبير (تكلفة الشاشات مقاس 7 بوصة تزيد عن 15 دولارًا أمريكيًا). بالإضافة إلى ذلك، يتطلب TFT-LCD شريحة تحكم رئيسية عالية الأداء (مثل ARM Cortex-M4 أو أعلى) لزيادة تكاليف النظام.
تنعكس ميزة التكلفة لشاشات الكريستال السائل المجزأة في ثلاثة جوانب:
تكلفة مواد منخفضة: يبلغ سُمك الطبقة الأساسية الزجاجية ثلث-سمك سمك شاشة TFT-LCD فقط، دون الحاجة إلى طبقة ترانزستور رقيقة، ويبلغ سعر الوحدة مقاس 5 بوصات حوالي 2-4 دولارات أمريكية؛
سهولة القيادة: يمكن تشغيلها بواسطة وحدات MCU منخفضة التكلفة-مثل 51 وحدة تحكم دقيقة، مع وحدات تشغيل متكاملة (مثل HT1621) بسعر أقل من 0.5 دولار أمريكي؛
إنتاجية عالية: أصبحت تقنية LCD المجزأة ناضجة، مع معدل إنتاج يزيد عن 98%، في حين أن TFT-LCD عادةً ما يكون معدل إنتاجه 85% -90% بسبب تعقيد طبقة الترانزستور الرقيقة.
حالة نموذجية: وجدت إحدى الشركات المصنعة للعدادات الذكية أن التكلفة الإجمالية لاستخدام حل TFT-LCD مقاس 5-بوصة تبلغ حوالي 18 دولارًا أمريكيًا، في حين أن حل شاشات الكريستال السائل المجزأة لا يتكلف سوى 6 دولارات أمريكية، مما يقلل التكلفة بنسبة 67%.
3، القدرة على التكيف البيئي: "الميزة البيئية القصوى" لشاشات الكريستال السائل المجزأة
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 (>قد يتسبب 85% RH) في حدوث دوائر قصيرة في وحدات الإضاءة الخلفية، وقد يتسبب التداخل الكهرومغناطيسي القوي (كما هو الحال في المواقع الصناعية) في فشل المحرك IC.
تعد القدرة على التكيف البيئي لشاشات LCD المجزأة أقوى بكثير:
تشغيل بدرجة حرارة واسعة: بعد استخدام مواد بلورية سائلة خاصة مثل BTN وVATN، يمكن أن يصل نطاق درجة حرارة التشغيل إلى -40 درجة ~105 درجة، مما يلبي متطلبات المعدات الخارجية؛
مضاد قوي للتداخل-: دائرة القيادة بسيطة، والتوافق الكهرومغناطيسي (EMC) أفضل من محركات TFT-LCD المعقدة؛
تحمل الرطوبة العالية: يمكن للتصميم المغلق بالكامل أن يمنع دخول بخار الماء، مع عمر افتراضي يزيد عن 10 سنوات.
التطبيق النموذجي: يجب أن تعمل معدات مراقبة خطوط أنابيب النفط بشكل مستمر في الحقل عند درجة حرارة -30 درجة. تتعطل شاشات TFT-LCD بشكل متكرر نتيجة لمشاكل التصلب في درجات الحرارة المنخفضة، في حين تحقق شاشات LCD المجزأة عملية خالية من الأخطاء من خلال تصميم درجات الحرارة الواسعة.
4 ، مطابقة متطلبات العرض: "تحديد موضع المشهد بدقة" لشاشة LCD ذات رمز المقطع
تكمن مزايا شاشات TFT-LCD في الدقة العالية (مثل 1080P)، وزاوية العرض الواسعة (178 درجة)، وتعبير الألوان (16.7 مليون لون)، مما يجعلها مناسبة لسيناريوهات مثل الأجهزة الإلكترونية الاستهلاكية وشاشات عرض السيارات. لكن في السيناريوهات التالية، يكون أدائها مفرطًا والتكلفة مرتفعة:
عرض المحتوى الثابت: مثل القيم الرقمية وأيقونات الحالة للأجهزة والعدادات، يمكن عرض رمز المقطع LCD بكفاءة من خلال رموز المقطع المخصصة؛
سيناريو التحديث منخفض التردد: مثل تحديثات البيانات كل ساعة لمعدات المراقبة البيئية، فإن ميزة استهلاك الطاقة الثابتة لشاشات LCD المجزأة تعتبر كبيرة؛
متطلبات أحادية اللون/ثنائية اللون: يمكن أن تحقق شاشة LCD المقسمة عرضًا أحادي اللون للأحمر والأصفر والأزرق وما إلى ذلك من خلال المرشحات، بتكلفة أقل من بنية البكسل الفرعية RGB-لشاشة TFT-LCD.
مقارنة البيانات: يحتاج جهاز طبي معين إلى عرض قيم مثل معدل ضربات القلب وضغط الدم. يفي حل شاشات الكريستال السائل المجزأة بمتطلبات وضوح الشاشة وبتكلفة أقل بنسبة 70% من شاشات TFT-LCD؛ إذا كانت هناك حاجة إلى عرض شكل موجة مخطط كهربية القلب، فإن دقة المصفوفة النقطية 128 × 64 لشاشة TFT-LCD تكون أكثر ملاءمة.
