一، اصول فنی و مبانی مصرف برق
1. مکانیسم مصرف برق LCD کد سگمنت
LCD قطعهبندی شده انتقال نور را از طریق انحراف مولکولهای کریستال مایع تحت تأثیر میدان الکتریکی کنترل میکند و مصرف انرژی هسته آن از دو بخش حاصل میشود:
درایو لایه کریستال مایع: انحراف مولکولهای کریستال مایع به نگهداری ولتاژ متناوب نیاز دارد، با مصرف برق معمولی 5-10 μ A (سطح میکرو آمپر)، که متعلق به دسته مصرف انرژی بسیار کم است.
سیستم نور پس زمینه: در صورت استفاده از نور پس زمینه LED، مصرف برق یک مهره LED منفرد حدود 15 میلی آمپر (سطح میلی آمپر) است و کل مصرف برق به تعداد مهره های LED و روش اتصال (سری/موازی) بستگی دارد. به عنوان مثال، یک ابزار صنعتی خاص از 4 نور پس زمینه LED با مصرف برق 60 میلی آمپر استفاده می کند که بسیار بیشتر از خود لایه LCD است.
نتیجه گیری کلیدی: مصرف انرژی ال سی دی تقسیم شده عمدتاً توسط نور پس زمینه تعیین می شود و مصرف انرژی لایه کریستال مایع را می توان نادیده گرفت. پس از خاموش کردن نور پس زمینه، مصرف انرژی ساکن آن را می توان به μ A کاهش داد، که برای سناریوهای با باتری مناسب است.
2. مکانیسم مصرف برق OLED
OLED یک فناوری نمایشگر خود نورانی است که در آن هر پیکسل به طور مستقل انتشار نور خود را کنترل می کند و مصرف انرژی آن توسط عوامل زیر تعیین می شود:
تعداد پیکسل های نورانی: وقتی به صورت تمام صفحه نمایش داده می شوند، همه پیکسل ها به طور همزمان کار می کنند و در نتیجه مصرف انرژی به اوج می رسد. هنگام نمایش مشکی، پیکسل خاموش می شود و مصرف برق نزدیک به صفر است.
شدت نور: هر چه روشنایی بیشتر باشد، تقاضای فعلی بیشتر است. به عنوان مثال، یک ماژول OLED 0.96 اینچی تقریباً 0.08 وات برق در حالت سفید تمام صفحه (حداکثر روشنایی) مصرف می کند، در حالی که مصرف برق در پس زمینه سیاه را می توان نادیده گرفت.
مدار درایور: تراشههای درایور OLED (مانند SSD1306) چندین ده μ A انرژی مصرف میکنند که بسیار کمتر از مدارهای درایور نور پسزمینه است.
نتیجه گیری کلیدی: مصرف انرژی OLED به شدت با محتوای نمایش داده شده مرتبط است، به طوری که محتوای پویا (مانند ویدیو) به طور قابل توجهی انرژی بیشتری نسبت به محتوای ثابت (مانند متن) مصرف می کند.
2، مقایسه مصرف برق: تجزیه و تحلیل داده ها و صحنه
1. صحنه نمایش ثابت
ال سی دی کد قطعه: با در نظر گرفتن یک ترمینال لجستیک به عنوان مثال، از LCD کد سگمنت برای نمایش شماره کالا استفاده می شود، با نور پس زمینه همیشه روشن (2 LED) و مصرف برق کل حدود 30 میلی آمپر. اگر نور پس زمینه خاموش باشد، فقط لایه LCD کار می کند و مصرف برق به 5 میکرو آمپر کاهش می یابد.
OLED: هنگام نمایش محتوای یکسان، OLED فقط باید چند پیکسل (مانند قسمت دیجیتال) را با مصرف برق حدود 0.01 وات (تقریباً 2 میلی آمپر@5 ولت) روشن کند.
نتیجه گیری: در صفحه نمایش استاتیک، LCD بدون کد قطعه نور پس زمینه کمترین مصرف انرژی را دارد. هنگامی که نور پس زمینه مورد نیاز است، OLED ممکن است در روشنایی کم مزیت داشته باشد.
2. صحنه نمایش پویا
LCD کد بخش: نرخ تازهسازی معمولاً زیر 10 هرتز است و محتوای پویا (مانند پیمایش اعداد) به نور پسزمینه پیوسته نیاز دارد، با مصرف برق پایدار 30-60 میلی آمپر (بسته به شدت نور پسزمینه).
OLED: با در نظر گرفتن یک HMI صنعتی خاص (-واسط ماشینی) به عنوان مثال، هنگام نمایش نمودارهای پویا، مصرف برق OLED با پیچیدگی تصویر در نوسان است، با حداکثر توان 0.1 وات (تقریباً 20 میلی آمپر@5 ولت) اما میانگین مصرف انرژی همیشه کمتر از آن است.
نتیجه گیری: در صفحه نمایش پویا، OLED ممکن است به دلیل قابلیت کنترل نور در سطح پیکسل، مصرف انرژی متوسط کمتری نسبت به طرح های نور پس زمینه LCD تقسیم شده داشته باشد.
3. صحنه های روشنایی شدید
LCD Segmented: افزایش روشنایی نور پس زمینه نیاز به افزایش تعداد LED یا جریان دارد و در نتیجه مصرف برق به صورت خطی افزایش می یابد. به عنوان مثال، یک ابزار در فضای باز به 4 LED با روشنایی بالا در زیر نور قوی، با مصرف برق 120 میلی آمپر نیاز دارد.
OLED: در حالت روشنایی بالا، نوسانات جریان پیکسل و مصرف انرژی ممکن است از LCD تقسیمبندی شده بیشتر شود. به عنوان مثال، مصرف انرژی یک صفحه نمایش OLED با حالت HDR خاص می تواند به 0.5 وات (تقریباً 100 میلی آمپر@5 ولت) برسد.
نتیجهگیری: در شرایط روشنایی شدید، طرحهای نور پسزمینه LCD بخشبندی شده ممکن است انرژی-کارآمدتری داشته باشند.
3، کاربرد صنعت و تعادل هزینه
1. سناریوهای کاربردی بخش LCD
نیازمندیهای مصرف انرژی کم: مانند دستگاههای پزشکی قابل حمل و حسگرهای اینترنت اشیا، که به عملکرد طولانیمدت- و ظرفیت باتری محدود نیاز دارند.
نوع حساس به هزینه: هزینه ماژول های LCD تقسیم شده حدود 1-3 دلار آمریکا است، بسیار کمتر از OLED (5-15 دلار آمریکا).
سازگاری با محیط: LCD قطعهبندی شده به طور پایدار در محدوده دمایی -40 درجه تا 85 درجه عمل میکند و آن را برای مکانهای صنعتی مناسب میکند.
مورد: یک متر هوشمند خاص از LCD تقسیمبندی شده استفاده میکند و نور پسزمینه فقط در هنگام تعامل با کاربر روشن میشود. مصرف انرژی در حالت آماده به کار کل دستگاه کمتر از 10 میکرو آمپر است و عمر باتری تا 5 سال است.
2. سناریوهای قابل اجرا OLED
الزامات کنتراست بالا: مانند ساعت های هوشمند و عینک های واقعیت مجازی، که نیاز به نمایش تصاویر ظریف دارند.
الزامات صفحه نمایش انعطاف پذیر: ویژگی های خم شدن OLED برای دستگاه های پوشیدنی مناسب است.
بهینهسازی حالت تاریک: مانند کتابخوانهای الکترونیکی، مصرف انرژی در پسزمینه سیاه نزدیک به صفر است.
مورد: یک ترمینال دستی صنعتی خاص از صفحه نمایش OLED استفاده می کند و با خاموش کردن پیکسل های غیر ضروری در یک محیط اتاق تاریک، عمر باتری 30٪ افزایش می یابد.
