متطلبات عرض TFT ذات الجودة الصناعية

1. موثوقية المنتج

تم تصميم الغالبية العظمى من شاشات LCD للأجهزة الاستهلاكية مثل الهواتف الذكية والكاميرات وأجهزة الكمبيوتر اللوحية وأجهزة الألعاب. ولكن لديهم متطلبات مختلفة تمامًا عن تلك الخاصة بالتطبيقات الصناعية. نظرًا للأسعار التنافسية للغاية ودورات الإنتاج السريعة، فإن وحدات العرض الاستهلاكية لا تشتمل دائمًا على المتانة والموثوقية والميزات المتقدمة المطلوبة للبقاء في بيئة صناعية. تكون دورات حياة المنتج عادةً أقصر بكثير في تطبيقات المستهلك. عادةً ما تكون الشاشات المصنعة لهذه التطبيقات متاحة لمدة عام واحد فقط، وفي أفضل الأحوال عامين. وفي المقابل، تتطلب وحدات العرض للتطبيقات الصناعية دورات حياة طويلة للمنتج - غالبًا ما تصل إلى عشر سنوات أو أكثر. بالإضافة إلى ذلك، عندما توقف الشركة المصنعة وحدة صناعية، يجب أن يكون المنتج اللاحق متوافقًا مع الإصدارات السابقة بحيث يتناسب مع العلبة الحالية دون الحاجة إلى إعادة تصميم النظام بأكمله.


2. بيئة التشغيل

تعد القدرة على تحمل التغيرات في درجات الحرارة بالإضافة إلى الصدمات والاهتزازات أحد الاعتبارات الرئيسية أيضًا عند اختيار شاشات العرض للتطبيقات الصناعية الحالية. ويجب أن تكون مرنة بما يكفي لتحمل الصدمات أو الهزات المتكررة من قبل مشغلي الآلات والمعدات المحيطة، كما يجب أن تكون قادرة على التعامل مع درجات حرارة التشغيل المختلفة.

درجات حرارة التشغيل واسعة

عادةً ما يتم وضع شاشات العرض الصناعية في حاوية كجزء من قطعة أكبر من المعدات. في هذه الحالات، يتم احتجاز الحرارة الناتجة عن المعدات المحيطة داخل العلبة، مما قد يضر بالعديد من شاشات العرض. لذلك، من المهم مراعاة متطلبات درجة حرارة التخزين والتشغيل الحقيقية عند اختيار شاشة العرض. في حين أنه يمكن اتخاذ تدابير لتبديد الحرارة المتولدة - مثل استخدام المراوح داخل العلبة - فإن الطريقة الأكثر فعالية لضمان الامتثال لمتطلبات درجة حرارة التخزين والتشغيل هي اختيار شاشة مُحسّنة لهذه الأنواع من البيئات. ولحسن الحظ، فإن التحسينات في المواد البلورية السائلة جعلت من الممكن تمديد نطاقات درجة حرارة التشغيل لشاشات LCD من -30 إلى 80 درجة في الوقت الحاضر.

الصدمات والاهتزازات والتداخل الكهرومغناطيسي والأضرار الميكانيكية

بشكل عام، يجب أن تكون الأجهزة الصناعية أكثر قوة مقارنة بالأجهزة القياسية. يعد تقليل عدد الموصلات والمقابس وإدخال شرائح أشباه الموصلات على الزجاج إحدى الطرق لتحقيق مقاومة أعلى للصدمات والاهتزازات. كما أن تركيب الحواف المعدنية بدلاً من الخزانات البلاستيكية يساعد على تحسين خصائص EMI للوحدة والمقاومة الميكانيكية. تساعد إضافة الزجاج الأمامي المقوى كيميائيًا على تجنب الخدوش والعيوب على سطح المستخدم.

3. سهولة القراءة

سطوع

من المهم أن تدعم شاشات العرض المستخدمة في التطبيقات الصناعية المشاهدة الواضحة والدقيقة من زوايا متعددة في ظل مجموعة متنوعة من ظروف الإضاءة المحيطة. كلما كانت البيئة أكثر سطوعًا، زادت صعوبة قراءة شاشة LCD قياسية ذات سطوع نموذجي يتراوح بين 250 إلى 300 شمعة/م2. قامت NVD بتطوير شاشات يمكنها الأداء في النطاق 800-cd/m2-وأعلى من خلال استخدام مصابيح LED عالية الكفاءة لوحدة الإضاءة الخلفية - إذا لزم الأمر، بالإضافة إلى أفلام خاصة لتحسين السطوع.

نسبة التباين

تعد زيادة نسبة تباين الشاشة طريقة فعالة أخرى يمكن لمصنعي شاشات العرض من خلالها تحسين إمكانية قراءة الشاشة في البيئات الساطعة. تتراوح نسب التباين النموذجية لشاشات العرض غير الصناعية من 200:1 إلى 300:1، وهو ما قد لا يكون كافيًا عندما يقوم مشغل الآلة بمشاهدة الشاشة من مسافة بعيدة. تعتبر شاشات العرض ذات نسب التباين حوالي 500:1 أو أكثر أكثر ملاءمة للبيئات الصناعية. فائدة أخرى لهذه الطريقة هي أنها لا تزيد من استهلاك الطاقة.

شاشات الكريستال السائل العاكسة

تعد شاشات LCD العاكسة حلاً جيدًا للبيئات ذات الإضاءة المتغيرة. تتمتع شاشات LCD العاكسة، التي تتمتع بخصائص ناقلة وعاكسة، بخيار استخدام الإضاءة الخلفية في الإضاءة الخافتة (وضع الإرسال)، بالإضافة إلى استخدام الخصائص العاكسة في الإضاءة الساطعة (الوضع العاكس). يؤدي هذا إلى تقليل استهلاك الطاقة وإنتاج الحرارة في الوضع العاكس نظرًا لعدم استخدام الإضاءة الخلفية.

زوايا النظر

تعد سهولة القراءة متعددة الزوايا عامل اختيار رئيسي آخر. في بيئة صناعية نموذجية، من المرجح أن يتم وضع مشغل الآلة في زاوية بعيدة وليس أمام الشاشة مباشرة. عادةً لا يعمل تنفيذ شاشة مصممة لتطبيقات المستهلك بشكل جيد في هذه الحالة، حيث يوجد تشويه للصورة وتغير في اللون عند عرضها بزاوية. ولكن تم استخدام عدد من التقنيات لتحسين العرض خارج الزاوية في شاشات العرض، مما يجعلها مناسبة للتطبيقات الصناعية. تنتج بعض التقنيات المعتمدة على الأفلام زوايا مشاهدة تبلغ 160 درجة أفقيًا و140 درجة رأسيًا، ولكن في بعض الحالات، لا يزال هذا غير كافٍ. توفر تقنية التبديل داخل الطائرة (IPS)، والمحاذاة الرأسية متعددة المجالات (MVA)، وتبديل المجال الهامشي (FFS) بدائل. هذه التقنيات الخاصة قادرة على تحقيق زوايا مشاهدة تصل إلى 90-درجة تقريبًا في جميع الاتجاهات الأربعة دون أي تغيير في اللون.

زيادة الحجم والدقة

يلعب الحجم والدقة أيضًا دورًا في سهولة القراءة بشكل عام. تُستخدم شاشات العرض التي يتراوح حجمها بين 2 و25-بوصة في أغلب الأحيان في التطبيقات الصناعية. توفر هذه الأحجام مساحة كافية لعرض الأشكال والأشكال الموجية والبيانات الرسومية الأخرى دون شغل مساحة كبيرة جدًا على قطعة من المعدات.

من نسبة العرض إلى الارتفاع 4:3 في البداية، تتحول شاشات العرض الصناعية الآن إلى تنسيقات واسعة مع دقة WVGA إلى WXGA. يمكّن التنسيق واسع النطاق المستخدمين من عرض أشكال موجية أطول والمزيد من البيانات على شاشة واحدة. يمكن أيضًا تصميم وحدات العرض هذه لتدمج وظائف مفتاح اللمس، مما يسمح لمصنعي المعدات بتخطي المفاتيح والأزرار المادية وتصميم أجهزة HMI استنادًا إلى البرامج أكثر من الأجهزة.