1, השוואת צריכת חשמל: "גן הספק האולטרה-נמוך" של LCD מפולח
צריכת החשמל של TFT-LCD מורכבת בעיקר משלושה חלקים: מודול תאורה אחורית, מעגל הנעה והסטת שכבת גביש נוזלי. אם לוקחים דוגמה TFT-LCD בגודל 5-אינץ', מודול התאורה האחורית שלו מורכב בדרך כלל מ-10-20 חרוזי LED, עם צריכת חשמל של עד 150-300mA; צריכת החשמל הסטטית של IC הדרייבר היא בערך 50-100mA; למרות שצריכת כוח ההסטה של שכבת הגביש הנוזלי נמוכה (כ-10 מיקרומטר A), צריכת החשמל הכוללת עדיין נשלטת על ידי התאורה האחורית. במיוחד בעת הצגת תמונות כהות, יש להפעיל את התאורה האחורית במלואה, וכתוצאה מכך צריכת החשמל אינה שונה מהצגת תמונות לבנות.
צריכת החשמל של LCD מפולח תלויה לחלוטין בהטיית שכבת הגביש הנוזלי ובמעגל ההנעה. עקרון העבודה שלו הוא לשנות את הסידור של מולקולות גביש נוזלי דרך שדה חשמלי, וניתן להשיג תצוגה עם זרם ברמת מיקרואמפר בלבד (בדרך כלל 5-20 μA). אם ניקח לדוגמה פלח LCD מסוים בגודל 5 אינץ', לאחר אימוץ עיצוב מקטב חצי שקוף וחצי רפלקטיבי, התאורה האחורית כבויה כאשר יש מספיק אור סביבה, ורק האור המוחזר משמש לתצוגה. בשלב זה, ניתן לשלוט בזרם המערכת הכולל בתוך 2.2 מיקרומטר A (כולל צריכת החשמל של IC הנהג). גם אם התאורה האחורית מופעלת, אם נעשה שימוש בחרוז LED בודד (15mA) בשילוב עם טכנולוגיית אור מבוקר אזור, ניתן להפחית את צריכת החשמל לפחות מ-1/10 מה-TFT-LCD המסורתי.
תרחיש אופייני: מדי מים המופעלים על ידי שמש צריכים לפעול ברציפות במשך יותר מ-10 שנים. אם נעשה שימוש ב-TFT-LCD, צריכת החשמל של התאורה האחורית תגרום לסוללה להתרוקן תוך 3-5 שנים; ה-LCD המפולח, באמצעות העיצוב הרפלקטיבי שלו, יכול להסתמך באופן מלא על אור הסביבה כדי להשיג תצוגת "אפס כוח", ולהאריך את תוחלת החיים של המכשיר למחזור העיצוב.
2, השוואת עלויות: "ריסוק עלות-יעילות" של LCD מפולח
במבנה העלויות של TFT-LCD, מודול התאורה האחורית מהווה כ-30% -40%, ה-IC של מנהל ההתקן מהווה 20% -30%, ומצע הזכוכית וחומר הקריסטל הנוזלי מהווים 20% -25%. אם ניקח לדוגמא 5-inch TFT-LCD, מחיר המודול הוא כ-8-12 דולר אמריקאי, והעלות של מסכים בגודל גדול עולה באופן אקספוננציאלי (מודולים של 7 אינץ' עולים מעל 15 דולר ארה"ב). בנוסף, TFT-LCD דורש שבב בקרה ראשי בעל ביצועים גבוהים (כגון ARM Cortex-M4 ומעלה) כדי להגדיל עוד יותר את עלויות המערכת.
יתרון העלות של LCD מפולח בא לידי ביטוי בשלושה היבטים:
עלות חומר נמוכה: העובי של מצע הזכוכית הוא רק-שליש מזה של TFT-LCD, ללא צורך בשכבת טרנזיסטור סרט דק, והמחיר של מודול 5 אינץ' הוא בערך 2-4 דולר אמריקאי;
קל לנהיגה: ניתן להניע על ידי MCUs-בעלות נמוכה כגון 51 מיקרו-בקרים, עם IC של מנהלי התקנים (כגון HT1621) במחיר של פחות מ-$0.5;
תשואה גבוהה: טכנולוגיית ה-LCD המפולחת בשלה, עם שיעור תפוקה של למעלה מ-98%, בעוד של-TFT-LCD יש בדרך כלל שיעור תשואה של 85% -90% בשל המורכבות של שכבת טרנזיסטור הסרט הדק.
מקרה טיפוסי: יצרן מונה חכם גילה שהעלות הכוללת של שימוש בפתרון TFT-LCD בגודל 5- היא כ-$18, בעוד שפתרון ה-LCD המפולח עולה רק $6, מה שמפחית את העלות ב-67%.
3, התאמה סביבתית: "היתרון הסביבתי הקיצוני" של LCD מפולח
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) עלול לגרום לקצרים במודולי תאורה אחורית, והפרעות אלקטרומגנטיות חזקות (כגון באתרי תעשייה) עלולות לגרום לכשלים ב-IC של מנהל ההתקן.
יכולת ההסתגלות הסביבתית של LCD מפולח חזקה משמעותית:
פעולת טמפרטורה רחבה: לאחר שימוש בחומרי גביש נוזליים מיוחדים כגון BTN ו-VATN, טווח טמפרטורת ההפעלה יכול להגיע ל-40 מעלות ~ 105 מעלות, העונה על הדרישות של ציוד חיצוני;
אנטי--הפרעות חזקות: מעגל ההנעה פשוט, והתאימות האלקטרומגנטית (EMC) טובה יותר מזו של מנהלי התקן TFT-LCD מורכבים;
סובלנות גבוהה ללחות: העיצוב האטום במלואו יכול למנוע כניסת אדי מים, עם תוחלת חיים של למעלה מ-10 שנים.
יישום אופייני: ציוד ניטור צינורות נפט צריך לפעול ברציפות בשטח ב--30 מעלות. TFT-LCD מתקלקל לעתים קרובות עקב בעיות התמצקות בטמפרטורה נמוכה, בעוד LCD מפולח משיג פעולת אפס תקלות באמצעות עיצוב טמפרטורה רחב.
4, התאמת דרישות התצוגה: "מיקום סצנה מדויק" של קוד מקטע LCD
היתרונות של TFT-LCD טמונים ברזולוציה גבוהה (כגון 1080P), זווית צפייה רחבה (178 מעלות) וכושר ביטוי של צבע (16.7 מיליון צבעים), מה שהופך אותו למתאים לתרחישים כמו מוצרי אלקטרוניקה ותצוגות רכב. אבל בתרחישים הבאים, הביצועים שלו מוגזמים והעלות גבוהה:
תצוגת תוכן קבועה: כגון ערכים מספריים וסמלי סטטוס של מכשירים ומדים, קוד פלח LCD יכול להציג ביעילות באמצעות קודי פלחים מותאמים אישית;
תרחיש עדכון בתדר נמוך: כגון עדכוני נתונים שעתיים של ציוד ניטור סביבתי, יתרון צריכת החשמל הסטטי של LCD מפולח הוא משמעותי;
דרישות מונוכרום/דו-צבעוניות: LCD מפולח יכול להשיג תצוגה מונוכרומית של אדום, צהוב, כחול וכו' באמצעות מסננים, בעלות נמוכה יותר ממבנה -הפיקסל RGB של TFT-LCD.
השוואת נתונים: מכשיר רפואי מסוים צריך להציג ערכים כמו דופק ולחץ דם. פתרון ה-LCD המפולח עומד בדרישות בהירות התצוגה ובעלות נמוכה ב-70% מ-TFT-LCD; אם צריך להציג את צורת הגל של אלקטרוקרדיוגרמה, רזולוציית המטריצה של 128 × 64 נקודות של TFT-LCD מתאימה יותר.
