Tööstuskvaliteediga TFT-ekraani nõuded

1. Toote töökindlus

Valdav enamus LCD-ekraane on mõeldud tarbijatele mõeldud seadmetele, nagu nutitelefonid, kaamerad, tahvelarvutid ja mänguseadmed. Kuid neil on väga erinevad nõuded kui tööstuslikele rakendustele. Väga konkurentsivõimelise hinna ja kiirete tootmistsüklite tõttu ei sisalda tarbijatele mõeldud kuvamoodulid alati vastupidavust, töökindlust ja täiustatud funktsioone, mis on vajalikud tööstuskeskkonnas ellujäämiseks. Toote elutsüklid on tarbijarakendustes tavaliselt ka palju lühemad. Nende rakenduste jaoks toodetud ekraanid on üldjuhul saadaval ainult üheks, parimal juhul kaheks aastaks. Seevastu tööstuslike rakenduste kuvamoodulid nõuavad pikki toote elutsükleid – sageli kuni kümme aastat või rohkem. Lisaks, kui tootja lõpetab tööstusliku mooduli tootmise, peaks järeltoode olema tagasiühilduv, et sobituda olemasolevasse korpusesse, ilma et oleks vaja kogu süsteemi ümber kujundada.


2. Töökeskkond

Võime taluda temperatuurikõikumisi ning põrutusi ja vibratsiooni on samuti oluline kaalutlus tänapäevaste tööstuslike rakenduste jaoks mõeldud kuvarite valimisel. Need peavad olema piisavalt elastsed, et taluda masinaoperaatorite ja ümbritsevate seadmete sagedasi põrutusi või värisemist, ning taluma ka erinevaid töötemperatuure.

Laiad töötemperatuurid

Tööstuslikud kuvarid paigutatakse tavaliselt korpusesse suurema seadme osana. Sellistes olukordades jääb ümbritsevate seadmete tekitatud soojus korpusesse kinni, mis võib paljudele kuvaritele kahjustada. Seetõttu on oluline ekraani valimisel silmas pidada tegelikke säilitus- ja töötemperatuuri nõudeid. Kuigi tekkiva soojuse hajutamiseks võib võtta meetmeid, näiteks kasutada korpuses olevaid ventilaatoreid, on kõige tõhusam viis säilitus- ja töötemperatuuri nõuete täitmise tagamiseks valida seda tüüpi keskkondade jaoks optimeeritud ekraan. Õnneks on vedelkristallmaterjalide täiustused võimaldanud vedelkristallekraanide töötemperatuuri vahemikke praegu laiendada –30 kraadilt 80 kraadini.

Löök, vibratsioon, elektromagnetilised häired ja mehaanilised kahjustused

Üldiselt peaksid tööstusseadmed olema tavaseadmetega võrreldes vastupidavamad. Pin- ja pistikupesade arvu minimeerimine ning klaaskiibiga pooljuhtide kasutuselevõtt on üks viise suurema põrutus- ja vibratsioonikindluse saavutamiseks. Samuti aitab metallist raamide paigaldamine plastkappide asemel parandada seadme EMI omadusi ja mehaanilist vastupidavust. Keemiliselt tugevdatud esiklaasi lisamine aitab vältida kriimustusi ja plekke kasutaja pinnal.

3. Loetavus

Heledus

On oluline, et tööstuslikes rakendustes kasutatavad kuvarid toetaksid selget ja täpset vaatamist mitme nurga alt erinevates ümbritseva valguse tingimustes. Mida heledam on keskkond, seda keerulisem võib olla lugeda standardset läbilaskvat LCD-ekraani, mille tüüpiline heledus on 250–300 cd/m2. NVD on välja töötanud kuvad, mis suudavad töötada vahemikus 800-cd/m2-ja rohkem, rakendades taustvalgustuse seadmes tõhusaid LED-e – vajadusel koos spetsiaalsete heledust suurendavate kiledega.

Kontrastsuse suhe

Ekraani kontrastsuse suurendamine on veel üks tõhus viis, kuidas ekraanitootjad saavad parandada ekraani loetavust eredas keskkonnas. Mittetööstuslike kuvarite tüüpilised kontrastsussuhted jäävad vahemikku 200:1 kuni 300:1, mis ei pruugi olla piisav, kui masina operaator vaatab ekraani eemalt. Ekraanid, mille kontrastsus on umbes 500:1 või suurem, sobivad paremini tööstuskeskkonda. Selle meetodi teine ​​eelis on see, et see ei suurenda energiatarbimist.

Transflektiivsed LCD-d

Transflektiivsed LCD-ekraanid on hea lahendus muutuva valgustusega keskkondades. Nii läbilaskvate kui ka peegeldavate omadustega transflektiivsetel LCD-ekraanidel on võimalik kasutada taustavalgust hämaras (läbilaskev režiim), samuti kasutada peegeldavaid omadusi eredas valguses (peegeldav režiim). See vähendab peegeldusrežiimis energiatarbimist ja soojuse tootmist, kuna taustvalgustust ei kasutata.

Vaatenurgad

Mitme nurga all loetavus on veel üks oluline valikutegur. Tüüpilises tööstuskeskkonnas on masina operaator tõenäolisemalt paigutatud nurga alt, mitte otse ekraani ette. Tarbijarakenduste jaoks mõeldud kuvari rakendamine sellises olukorras tavaliselt hästi ei toimi, kuna nurga all vaadates esineb kujutise moonutusi ja värvide nihkumist. Kuid kuvaritel nurgast kõrvalekaldumise parandamiseks on kasutatud mitmeid tehnoloogiaid, muutes need tööstuslikeks rakendusteks sobivaks. Mõned filmipõhised tehnoloogiad annavad vaatenurgaks 160º horisontaalselt ja 140º vertikaalselt, kuid mõnel juhul ei piisa sellest siiski. Tasasisene kommutatsioonitehnoloogia (IPS), mitme domeeni vertikaaljoondus (MVA) ja äärevälja lülitamine (FFS) pakuvad alternatiive. Need patenteeritud tehnoloogiad suudavad saavutada peaaegu 90-kraadise vaatenurga kõigis neljas suunas ilma värvide nihketa.

Suurenenud suurus ja eraldusvõime

Suurus ja eraldusvõime mängivad samuti rolli üldises loetavuses. Tööstuslikes rakendustes kasutatakse kõige sagedamini ekraane, mille diagonaal on vahemikus 2–{1}}. Need suurused annavad piisava ala arvude, lainekujude ja muude graafiliste andmete vaatamiseks, ilma et seadmel oleks liiga palju kinnisvara.

Algselt kuvasuhtelt 4:3 on tööstuslikud kuvarid nüüd nihkumas laiadele vormingutele, mille eraldusvõime on WVGA kuni WXGA. Laiformaat võimaldab kasutajatel vaadata ühel ekraanil pikemaid lainekujusid ja rohkem andmeid. Neid kuvamooduleid saab kavandada ka puuteklahvide funktsioonidega, mis võimaldavad seadmete tootjatel füüsilisi lüliteid ja nuppe vahele jätta ning kujundada kasutajaliidesed, mis põhinevad rohkem tarkvaral kui riistvaral.