W elektronice przemysłowej, sprzęcie konsumenckim, urządzeniach motoryzacyjnych i przenośnym sprzęcie pomiarowym wyświetlacze LCD i wyświetlacze LED są najpowszechniejszymi nośnikami interakcji człowiek-maszyna. Spośród wszystkich popularnych typów wyświetlaczy, graficzne wyświetlacze z matrycą punktową i wyświetlacze segmentowe (znane również jako ekrany z kodem segmentowym) to dwa najczęściej stosowane rozwiązania wyświetlaczy z niższej i średniej półki. W dziedzinie wyświetlaczy LCD próbę czasu przetrwały dwie podstawowe technologie: wyświetlacze segmentowe i graficzne wyświetlacze z matrycą punktową. Chociaż oba służą do prezentowania użytkownikom informacji wizualnych, działają na zasadniczo różnych zasadach i wyróżniają się w zupełnie innych zastosowaniach.
Wyświetlacz segmentowy to urządzenie wyświetlające o stałej strukturze, prefabrykowane z niezależnymi elektrodami segmentowymi na ekranie. Jego wewnętrzna struktura jest zdefiniowana zgodnie ze stałą zawartością wyświetlacza, a powierzchnia ekranu jest podzielona na kilka niezależnych, nieregulowanych segmentów wyświetlacza. Najbardziej powszechną strukturą jest siedmiosegmentowa struktura wyświetlacza cyfrowego, a niektóre niestandardowe modele są wyposażone w stałe segmenty ikon, takie jak moc baterii, siła sygnału, symbole temperatury i wskaźniki funkcji.
Zasada działania wyświetlaczy segmentowych jest znacznie prostsza niż wyświetlaczy igłowych. Obwód napędowy musi jedynie wprowadzać sygnały o wysokim i niskim poziomie dla określonych segmentów. Kiedy odpowiednia elektroda segmentowa jest włączona, segment świeci się, tworząc stałe liczby lub symbole; po wyłączeniu jest ukryty.
Graficzny wyświetlacz LCD to w pełni niestandardowe urządzenie wyświetlające na poziomie pikseli, składające się z uporządkowanej siatki niezależnych jednostek pikseli rozmieszczonych w stałych rzędach i kolumnach. Każdy piksel na ekranie jest niezależnie kontrolowany przez obwód sterujący, który można indywidualnie włączać i wyłączać, bez ograniczeń ustalonymi strukturami znaków lub segmentów. Typowe specyfikacje rozdzielczości obejmują 128 x 32, 128 x 64, 192 x 64, 128 x 128, 240 x 128 i inne standardowe modele, zaspokajające potrzeby małych i średnich rozmiarów wyświetlaczy.
Podstawowa zasada działania opiera się na technologii skanowania matrycy. Układ wyświetlacza steruje obwodami wierszy i kolumn w celu wykonywania cyklicznego skanowania punktów pikseli oraz dostosowuje stan włączenia i skalę szarości każdego piksela zgodnie z wyświetlanymi danymi wejściowymi.
|
Parametr |
Segmentowy wyświetlacz LCD Wyświetlacz |
Graficzny wyświetlacz LCD |
| Struktura |
Predefiniowane segmenty/elektrody |
Siatka indywidualnie sterowanych pikseli |
| Elastyczność treści |
Naprawiono, ograniczone do zaprojektowanych postaci/ikon |
Nieograniczone, definiowane programowo |
| Rezolucja |
Niski |
Wysoka, zależna od piksela |
| Złożoność napędu |
Prosty |
Złożony |
| Czytelność |
Doskonały kontrast |
szerokie kąty Zależy od technologii |
W połączeniu z powyższymi różnicami w wydajności, kosztach i funkcjach, te dwa wyświetlacze mają całkowicie odmienne scenariusze zastosowań w branży. Dokładny wybór może zmaksymalizować wydajność produktu i zoptymalizować kontrolę kosztów.
Graficzne wyświetlacze igłowe nadają się do produktów wymagających złożonej interakcji człowiek-maszyna, zróżnicowanej zawartości wyświetlacza i rozszerzenia iteracji funkcjonalnych. Podstawowe scenariusze zastosowań obejmują przemysłowe ekrany dotykowe, inteligentne przyrządy testujące, sprzęt do wykrywania medycznego, terminale płatnicze POS, podręczne moduły zbierające dane oraz inteligentne urządzenia domowe średniej i wysokiej klasy. Scenariusze te wymagają wyświetlania wielowierszowego tekstu, złożonych menu, krzywych danych i niestandardowych ikon, a często wymagają modernizacji funkcji wyświetlania za pomocą iteracji produktu, która dokładnie odpowiada elastycznym zaletom wyświetlaczy ekranów igłowych.
Ponadto w samochodowych wyświetlaczach pomocniczych, sprzęcie do monitorowania środowiska i inteligentnych urządzeniach końcowych, które wymagają dynamicznej aktualizacji danych i wyświetlania graficznego, głównym wyborem są także graficzne wyświetlacze igłowe, które mogą spełnić wysokie wymagania w zakresie wizualizacji produktu i interaktywnych wrażeń.
Wyświetlacze segmentowe są stosowane głównie w wrażliwych na koszty sprzęcie z pojedynczą funkcją wyświetlacza i sprzęcie wyświetlającym stałą treść. Typowe scenariusze obejmują urządzenia gospodarstwa domowego, takie jak podgrzewacze wody, kuchenki indukcyjne, klimatyzatory i pralki, a także inteligentne wodomierze, liczniki elektryczne, gazomierze, piloty, termometry elektroniczne i przenośne przyrządy pomiarowe z niższej półki. Produkty te muszą wyświetlać jedynie stałe liczby, proste ikony stanu i wartości parametrów, bez skomplikowanej interakcji graficznej i iteracji funkcji, co może zmaksymalizować przewagę kosztową i stabilność ekranów segmentowych.
Tymczasem w przypadku lampek kontrolnych urządzeń przemysłowych, urządzeń wykrywających zasilanie i sprzętu monitorującego w trybie długotrwałego czuwania, które dążą do niskiego zużycia energii i wysokiej trwałości, wyświetlacze segmentowe są również preferowanym rozwiązaniem w branży.
Krótko mówiąc, zasadnicza różnica między graficznymi wyświetlaczami punktowymi a wyświetlaczami segmentowymi polega na elastyczności wyświetlacza i skalowalności strukturalnej. Segmentowe wyświetlacze LCD opierają się na stałych strukturach segmentowych, charakteryzując się niskim kosztem, niskim zużyciem energii, wysoką stabilnością i pojedynczymi funkcjami, skupiając się na stałych scenariuszach wyświetlania cyfrowego i prostych symboli. Graficzne wyświetlacze z matrycą punktową opierają się na niezależnym sterowaniu matrycą pikseli, z elastyczną i różnorodną zawartością wyświetlacza, dużą skalowalnością i nieco większymi wadami poboru mocy