Απαιτήσεις οθόνης TFT βιομηχανικής ποιότητας

1. Αξιοπιστία προϊόντος

Η συντριπτική πλειονότητα των οθονών LCD έχει σχεδιαστεί για καταναλωτικές συσκευές όπως smartphone, κάμερες, υπολογιστές tablet και συσκευές παιχνιδιών. Αλλά έχουν πολύ διαφορετικές απαιτήσεις από αυτές για βιομηχανικές εφαρμογές. Λόγω των πολύ ανταγωνιστικών τιμών και των γρήγορων κύκλων παραγωγής, οι μονάδες οθόνης καταναλωτών δεν ενσωματώνουν πάντα την ανθεκτικότητα, την αξιοπιστία και τα προηγμένα χαρακτηριστικά που απαιτούνται για την επιβίωση σε ένα βιομηχανικό περιβάλλον. Οι κύκλοι ζωής του προϊόντος είναι επίσης συνήθως πολύ μικρότεροι στις εφαρμογές των καταναλωτών. Οι οθόνες που κατασκευάζονται για αυτές τις εφαρμογές είναι γενικά διαθέσιμες μόνο για ένα, στην καλύτερη περίπτωση δύο χρόνια. Αντίθετα, οι μονάδες οθόνης για βιομηχανικές εφαρμογές απαιτούν μεγάλους κύκλους ζωής προϊόντος - συχνά έως και δέκα χρόνια ή περισσότερο. Επιπλέον, όταν μια βιομηχανική μονάδα διακόπτεται από τον κατασκευαστή, ένα προϊόν διάδοχο θα πρέπει να είναι συμβατό προς τα πίσω, ώστε να ταιριάζει στο υπάρχον περίβλημα χωρίς να απαιτείται επανασχεδιασμός ολόκληρου του συστήματος.


2. Λειτουργικό Περιβάλλον

Η ικανότητα αντοχής στις διακυμάνσεις της θερμοκρασίας καθώς και στους κραδασμούς και τους κραδασμούς είναι επίσης βασικός παράγοντας κατά την επιλογή οθονών για τις σημερινές βιομηχανικές εφαρμογές. Πρέπει να είναι αρκετά ελαστικά ώστε να αντέχουν σε συχνές προσκρούσεις ή χτυπήματα από τους χειριστές της μηχανής και τον περιβάλλοντα εξοπλισμό, και επίσης πρέπει να μπορούν να χειρίζονται διάφορες θερμοκρασίες λειτουργίας.

Ευρείες θερμοκρασίες λειτουργίας

Οι βιομηχανικές οθόνες συνήθως στεγάζονται σε ένα περίβλημα ως μέρος ενός μεγαλύτερου τμήματος εξοπλισμού. Σε αυτές τις περιπτώσεις, η θερμότητα που παράγεται από τον περιβάλλοντα εξοπλισμό παγιδεύεται μέσα στο περίβλημα, κάτι που μπορεί να είναι επιζήμιο για πολλές οθόνες. Επομένως, είναι σημαντικό να λαμβάνετε υπόψη τις πραγματικές απαιτήσεις αποθήκευσης και θερμοκρασίας λειτουργίας όταν επιλέγετε μια οθόνη. Ενώ μπορούν να ληφθούν μέτρα για τη διάχυση της παραγόμενης θερμότητας - όπως η χρήση ανεμιστήρων εντός του περιβλήματος - ο πιο αποτελεσματικός τρόπος για να διασφαλιστεί η συμμόρφωση με τις απαιτήσεις θερμοκρασίας αποθήκευσης και λειτουργίας είναι να επιλέξετε μια οθόνη που να είναι βελτιστοποιημένη για αυτούς τους τύπους περιβαλλόντων. Ευτυχώς, οι βελτιώσεις στα υλικά υγρών κρυστάλλων κατέστησαν δυνατή την επέκταση του εύρους θερμοκρασίας λειτουργίας των LCD από -30 σε 80 βαθμούς επί του παρόντος.

Σοκ, κραδασμοί, EMI και μηχανικές βλάβες

Γενικά, οι βιομηχανικές συσκευές θα πρέπει να είναι πιο ανθεκτικές σε σύγκριση με τις τυπικές συσκευές. Η ελαχιστοποίηση του αριθμού των ακροδεκτών και των υποδοχών και η εισαγωγή ημιαγωγών με τσιπ σε γυαλί είναι ένας τρόπος για να επιτευχθεί υψηλότερη αντοχή σε κραδασμούς και κραδασμούς. Επίσης, η τοποθέτηση μεταλλικών πλαισίων αντί για πλαστικά ντουλάπια βοηθά στη βελτίωση των χαρακτηριστικών EMI και της μηχανικής αντίστασης της μονάδας. Η προσθήκη χημικά ενισχυμένου μπροστινού γυαλιού βοηθά στην αποφυγή γρατσουνιών και κηλίδων στην επιφάνεια του χρήστη.

3. Αναγνωσιμότητα

Λάμψη

Είναι σημαντικό οι οθόνες που χρησιμοποιούνται σε βιομηχανικές εφαρμογές να υποστηρίζουν καθαρή και ακριβή θέαση από πολλές γωνίες κάτω από ποικίλες συνθήκες φωτισμού περιβάλλοντος. Όσο πιο φωτεινό είναι το περιβάλλον, τόσο πιο δύσκολο μπορεί να είναι η ανάγνωση μιας τυπικής μετάδοσης οθόνης LCD με τυπική φωτεινότητα 250 έως 300 cd/m2. Η NVD έχει αναπτύξει οθόνες που μπορούν να αποδώσουν στο 800-cd/m2-και υψηλότερο εύρος, εφαρμόζοντας LED υψηλής απόδοσης για τη μονάδα οπίσθιου φωτισμού – εάν είναι απαραίτητο, σε συνδυασμό με ειδικά φιλμ βελτίωσης φωτεινότητας.

Αναλογία αντίθεσης

Η αύξηση της αναλογίας αντίθεσης της οθόνης είναι ένας άλλος αποτελεσματικός τρόπος με τον οποίο οι κατασκευαστές οθονών μπορούν να βελτιώσουν την αναγνωσιμότητα της οθόνης σε φωτεινά περιβάλλοντα. Οι τυπικές αναλογίες αντίθεσης για μη βιομηχανικές οθόνες κυμαίνονται από 200:1 έως 300:1, οι οποίες μπορεί να μην επαρκούν όταν ο χειριστής του μηχανήματος βλέπει την οθόνη από απόσταση. Οι οθόνες με αναλογίες αντίθεσης περίπου 500:1 ή μεγαλύτερες ταιριάζουν καλύτερα σε βιομηχανικά περιβάλλοντα. Ένα άλλο πλεονέκτημα αυτής της μεθόδου είναι ότι δεν αυξάνει την κατανάλωση ενέργειας.

Διακλαστικές οθόνες LCD

Οι μετακλαστικές οθόνες LCD είναι μια καλή λύση για περιβάλλοντα με μεταβλητό φωτισμό. Έχοντας τόσο μεταδοτικά όσο και ανακλαστικά χαρακτηριστικά, οι μετακλαστικές οθόνες LCD έχουν τη δυνατότητα χρήσης οπίσθιου φωτισμού σε χαμηλό φωτισμό (λειτουργία μετάδοσης), καθώς και χρήσης ανακλαστικών ιδιοτήτων σε έντονο φωτισμό (ανακλαστική λειτουργία). Αυτό μειώνει την κατανάλωση ενέργειας και την παραγωγή θερμότητας σε ανακλαστική λειτουργία, καθώς ο οπίσθιος φωτισμός δεν χρησιμοποιείται.

Γωνίες θέασης

Η αναγνωσιμότητα πολλών γωνιών είναι ένας άλλος βασικός παράγοντας επιλογής. Σε ένα τυπικό βιομηχανικό περιβάλλον, ένας χειριστής μηχανής είναι πιο πιθανό να είναι τοποθετημένος σε κλειστή γωνία παρά ακριβώς μπροστά από την οθόνη. Η εφαρμογή μιας οθόνης που έχει σχεδιαστεί για εφαρμογές καταναλωτών συνήθως δεν λειτουργεί καλά σε αυτήν την περίπτωση, καθώς υπάρχει παραμόρφωση εικόνας και μετατόπιση χρώματος κατά την προβολή υπό γωνία. Ωστόσο, ένας αριθμός τεχνολογιών έχει χρησιμοποιηθεί για τη βελτίωση της προβολής εκτός γωνίας στις οθόνες, καθιστώντας τις κατάλληλες για βιομηχανικές εφαρμογές. Ορισμένες τεχνολογίες που βασίζονται σε φιλμ αποδίδουν γωνίες θέασης 160º οριζόντια και 140º κάθετα, αλλά σε ορισμένες περιπτώσεις, αυτό εξακολουθεί να μην είναι αρκετό. Η τεχνολογία μεταγωγής εντός επιπέδου (IPS), η κατακόρυφη ευθυγράμμιση πολλών τομέων (MVA) και η μεταγωγή πεδίου περιθωρίου (FFS) προσφέρουν εναλλακτικές λύσεις. Αυτές οι αποκλειστικές τεχνολογίες μπορούν να επιτύχουν γωνίες θέασης σχεδόν 90-μοιρών και προς τις τέσσερις κατευθύνσεις χωρίς καμία αλλαγή χρώματος.

Αυξημένο μέγεθος και ανάλυση

Το μέγεθος και η ανάλυση παίζουν επίσης ρόλο στη συνολική αναγνωσιμότητα. Οθόνες με μεγέθη διαγωνίου μεταξύ 2 και 25-ιντσών χρησιμοποιούνται συχνότερα σε βιομηχανικές εφαρμογές. Αυτά τα μεγέθη παρέχουν επαρκή περιοχή για την προβολή ψηφίων, κυματομορφών και άλλων γραφικών δεδομένων χωρίς να καταλαμβάνουν πάρα πολλά ακίνητα σε ένα κομμάτι του εξοπλισμού.

Από μια αναλογία διαστάσεων 4:3 αρχικά, οι βιομηχανικές οθόνες μετατοπίζονται τώρα σε ευρεία φορμά με αναλύσεις WVGA σε WXGA. Η μορφή ευρείας προβολής επιτρέπει στους χρήστες να προβάλλουν μεγαλύτερες κυματομορφές και περισσότερα δεδομένα σε μία οθόνη. Αυτές οι μονάδες οθόνης μπορούν επίσης να σχεδιαστούν ώστε να ενσωματώνουν λειτουργίες πλήκτρων αφής, επιτρέποντας στους κατασκευαστές εξοπλισμού να παρακάμπτουν τους φυσικούς διακόπτες και τα κουμπιά και να σχεδιάζουν HMI με βάση περισσότερο το λογισμικό παρά το υλικό.