一, Principii tehnice și elemente fundamentale ale consumului de energie
1. Mecanismul de consum de energie al codului de segment LCD
LCD-ul segmentat controlează transmisia luminii prin deviația moleculelor de cristale lichide sub acțiunea unui câmp electric, iar consumul de energie de bază provine din două părți:
Acționarea stratului de cristale lichide: Deviația moleculelor de cristale lichide necesită menținerea tensiunii alternative, cu un consum tipic de energie de 5-10 μ A (nivel de microamperi), aparținând categoriei de consum de energie ultra-scăzut;
Sistem de iluminare de fundal: Dacă se folosește iluminarea de fundal cu LED-uri, consumul de energie al unei singure perle LED este de aproximativ 15mA (nivel de miliamperi), iar consumul total de energie depinde de numărul de margele de LED și de metoda de conectare (serie/paralel). De exemplu, un anumit instrument industrial folosește 4 lumini LED cu un consum total de energie de 60mA, depășind cu mult stratul LCD în sine.
Concluzie cheie: Consumul de energie al LCD-ului segmentat este determinat în principal de iluminarea din spate, iar consumul de energie al stratului de cristale lichide poate fi ignorat. După oprirea luminii de fundal, consumul său de energie statică poate fi redus la μ A, potrivit pentru scenariile alimentate cu baterie.
2. Mecanismul de consum de energie al OLED
OLED este o tehnologie de afișare luminoasă, în care fiecare pixel își controlează în mod independent emisia de lumină, iar consumul de energie este determinat de următorii factori:
Numărul de pixeli luminoși: Când sunt afișați pe ecran complet, toți pixelii funcționează simultan, rezultând un consum maxim de energie; Când se afișează negru, pixelul este oprit și consumul de energie este aproape de zero;
Intensitate luminoasă: cu cât luminozitatea este mai mare, cu atât este mai mare cererea de curent. De exemplu, un modul OLED de 0,96 inchi consumă aproximativ 0,08 W de putere în alb întregul ecran (luminozitate maximă), în timp ce consumul de energie pe fundal negru poate fi ignorat;
Circuitul driverului: cipurile driverului OLED (cum ar fi SSD1306) consumă câteva zeci de μA de putere, mult mai mică decât circuitele driverului de iluminare de fundal.
Concluzie cheie: Consumul de energie al OLED este strâns corelat cu conținutul afișat, conținutul dinamic (cum ar fi video) consumând mult mai multă energie decât conținutul static (cum ar fi textul).
2, Comparația consumului de energie: analiza datelor și a scenei
1. Scenă de afișare statică
LCD cu cod de segment: Luând ca exemplu un terminal logistic, LCD codul de segment este utilizat pentru a afișa numărul mărfurilor, cu iluminarea de fundal mereu aprinsă (2 LED-uri) și un consum total de energie de aproximativ 30mA. Dacă lumina de fundal este oprită, funcționează doar stratul LCD, iar consumul de energie este redus la 5 μ A.
OLED: Când se afișează același conținut, OLED trebuie doar să lumineze câțiva pixeli (cum ar fi partea digitală), cu un consum de energie de aproximativ 0,01 W (aproximativ 2mA@5V) Este mai mic decât segmentul LCD cu iluminare de fundal activată, dar mai mare decât segmentul LCD fără iluminare de fundal.
Concluzie: În afișajul static, LCD fără cod de segment de iluminare de fundal are cel mai mic consum de energie; Când este necesară iluminarea de fundal, OLED poate avea un avantaj la luminozitate scăzută.
2. Scenă de afișare dinamică
LCD cu cod de segment: rata de reîmprospătare este de obicei sub 10 Hz, iar conținutul dinamic (cum ar fi numerele de defilare) necesită o conducere continuă cu iluminare de fundal, cu un consum stabil de energie de 30-60 mA (în funcție de intensitatea luminii de fundal).
OLED: Luând ca exemplu un anumit HMI (interfață uman{0}}mașină) industrială, atunci când se afișează diagrame dinamice, consumul de energie OLED fluctuează în funcție de complexitatea imaginii, cu un vârf de 0,1 W (aproximativ 20mA@5V), dar consumul mediu de energie este mai mic decât cel al codului de segment care este întotdeauna pe ecranul LCD cu iluminare completă.
Concluzie: În afișajul dinamic, OLED poate avea un consum mediu de energie mai mic decât schemele de iluminare de fundal LCD segmentate, datorită capacității sale de control al luminii la nivel de pixeli.
3. Scene de luminozitate extremă
LCD segmentat: Creșterea luminozității luminii de fundal necesită o creștere a numărului de LED-uri sau a curentului, ceea ce duce la o creștere liniară a consumului de energie. De exemplu, un instrument de exterior necesită 4 LED-uri de luminozitate ridicată sub lumină puternică, cu un consum de energie de 120mA.
OLED: În modul de luminozitate ridicată, creșterile curente ale pixelilor și consumul de energie pot depăși pe cele ale LCD-ului segmentat. De exemplu, consumul de energie al unui anumit ecran OLED în mod HDR poate ajunge la 0,5W (aproximativ 100mA@5V).
Concluzie: în condiții de luminozitate extreme, schemele segmentate de iluminare de fundal LCD pot fi mai eficiente-din energie.
3, aplicarea industriei și echilibrul costurilor
1. Scenarii aplicabile ale segmentului LCD
Cerințe de consum redus de energie: cum ar fi dispozitivele medicale portabile și senzorii IoT, care necesită funcționare pe termen lung-și capacitate limitată a bateriei;
Tip sensibil la cost: Costul modulelor LCD segmentate este de aproximativ 1-3 dolari SUA, mult mai mic decât OLED (5-15 dolari SUA);
Adaptabilitate la mediu: LCD-ul segmentat funcționează stabil în intervalul de temperatură de la -40 grade până la 85 de grade, ceea ce îl face potrivit pentru site-urile industriale.
Caz: Un anumit contor inteligent adoptă LCD segmentat, iar iluminarea de fundal este activată numai în timpul interacțiunii utilizatorului. Consumul de energie în standby al întregii mașini este mai mic de 10 μ A, iar durata de viață a bateriei este de până la 5 ani.
2. Scenarii aplicabile ale OLED
Cerințe de contrast ridicat: cum ar fi ceasurile inteligente și ochelarii VR, care trebuie să afișeze imagini delicate;
Cerințe flexibile de afișare: proprietățile de îndoire ale OLED sunt potrivite pentru dispozitivele portabile;
Optimizarea modului întunecat: cum ar fi cititoarele de cărți electronice-, consumul de energie este aproape de zero pe un fundal negru.
Carcasă: Un anumit terminal portabil industrial adoptă ecran OLED, iar prin oprirea pixelilor neesențiali într-un mediu de cameră întunecată, durata de viață a bateriei crește cu 30%.
