1 什么是工業(yè)液晶顯示器?
工業(yè)顯示器就是應(yīng)用在工業(yè)控制過程或設(shè)備的顯示器。它與民用或商用的顯示器的主要區(qū)別是外殼設(shè)計一般采用全鋼設(shè)計,面板分為普通鐵板、不銹鐵、不銹鋼、鋁面板等不同材質(zhì),防塵、防震的特殊設(shè)計,采用工業(yè)級的液晶顯示屏,在對環(huán)境要求較高的情況下,考慮采用寬溫(-40至85度)的液晶顯示屏,目前僅國外少數(shù)大廠生產(chǎn)這類顯示屏,價格較貴。工業(yè)顯示器的防護等級用IP**表示,前一位是防塵等級,后一位是防水等級。防塵等級最高為6,防水最高為8 。
能夠提供觸覺的觸摸接口系統(tǒng)依賴于執(zhí)行器產(chǎn)生觸感。執(zhí)行器和控制技術(shù)的發(fā)展使得目前的執(zhí)行器能夠支持各種從很小到很大的觸摸面板和觸摸屏上的觸摸反饋,產(chǎn)品范圍覆蓋了從手機到寬屏觸摸監(jiān)視器等各種產(chǎn)品。另外,支持觸覺系統(tǒng)所需的處理器負荷相當(dāng)小,觸摸輸入技術(shù)事實上已經(jīng)非常普及,機電解決方案也都是現(xiàn)成的。這就是工業(yè)液晶觸摸顯示器了 。
工業(yè)現(xiàn)場使用的要求有:
支持現(xiàn)場惡劣的工作環(huán)境 如:IP54防護
隨時開機并7*24小時連續(xù)運轉(zhuǎn)
支持工業(yè)總線和工業(yè)網(wǎng)絡(luò),如:PROFIBUS、PROFINET、DEVICENET、ENTHERNET IP、串口與USB接口,支持VGA與AV信號輸入
多種安裝方式:嵌入、上架、卡式、VESA
2 與普通液晶顯示屏的區(qū)別
工業(yè)液晶顯示屏多用于惡劣的環(huán)境之中,在這種環(huán)境下,普通的商用液晶顯示屏很難正常工作。二者主要的區(qū)別是:
在溫度范圍,民用一般使用溫度-20~+70度,存儲溫度-30~80度。工業(yè)級別的使用溫度-30~80度,存儲溫度-40~85度。
工業(yè)液晶屏支持24小時持續(xù)開機運行,而普通的液晶是沒有設(shè)計具備運轉(zhuǎn)超過24小時的,有時能使用但廠家并不保證。
工業(yè)液晶顯示屏出廠時的老化測試是不同的,元器件的選擇也不一樣。散熱系統(tǒng)是不一樣的。
因為工業(yè)需求,所以工業(yè)液晶面板的抗震性能比較好,而且可以超長時間使用而不出現(xiàn)任何的故障。
由于這種液晶屏的價格非常昂貴,只在比較嚴格的環(huán)境下使用。家庭一般是不用的。家用顯示屏就是普通用的,不可以承受較大的震動,基本上打一拳就會碎掉。工業(yè)級的一般要求可靠性高,如防水、防塵、抗摔抗振等。
3 工業(yè)液晶顯示屏的常見分類
按照安裝方式分,可分為:嵌入式、上架式、開放式、壁掛式、VESA懸臂式、臺式。
4 工業(yè)液晶顯示屏的重要參數(shù)
空間尺寸
空間問題,是工業(yè)領(lǐng)域的設(shè)計者需要考慮的一個顯著因素。工業(yè)液晶顯示屏目前有8~22寸。
可視性
良好的可視性是工業(yè)液晶顯示屏的一個亮點。在工業(yè)應(yīng)用上的顯示屏需要在一個強光環(huán)境下,從多角度支持清晰和精確的視覺效果。絕大多數(shù)工業(yè)環(huán)境都是一個被強光包圍的環(huán)境,這樣就對顯示的可視性提出了挑戰(zhàn)。環(huán)境越亮,LCD的傳送就越困難,因為人們的標準可讀亮度在250~300cd/㎡。一些LCD的制造者試圖將范圍擴展到450cd/㎡以上。但是這些顯示需要更多的能量而且這也不是最好的解決辦法。再者這些亮度水平還不足以在非常高亮的環(huán)境下發(fā)揮作用。
目前佳維視工業(yè)液晶顯示器可以將亮度做到了400cd/㎡,定制機可做到1500mcd高亮度,并且在液晶面板前增加了1層4mm安全玻璃,用于防止炫光。
視角
在一個典型的工業(yè)環(huán)境下,操作員更愿意以一個斜角去看顯示屏而不是正角。因此,一個圖片從不同角度(上下左右前后)觀看而沒有或者很少出現(xiàn)圖片的扭曲或者顏色改變是很重要的。尤其是在消費應(yīng)用上的顯示設(shè)置不能很好的完成工作,因為圖片也許沒有了或者不能斜角看見。一些技術(shù)被用來提高TFT/LCD在斜角上的觀看效果。一些基于電影的技術(shù)達到的視角通常在上80°,下60°,左80°和右80°。
這些角度對于很多應(yīng)用都足夠了,但是某些應(yīng)用可能需要更大的視角,佳維視可以滿足160°/160°,定制機可以做到178°使機械操作員幾乎能夠從各種角度觀看液晶顯示屏,而不會有較大的圖像失真或色彩改變。
分辨率
尺寸和分辨率在整體可讀性上也發(fā)揮著作用。一般來說,LCD模式中的8.4、10.4、12.1和15英寸LCD大多被用于工業(yè)應(yīng)用中。這些尺寸為觀看數(shù)、信號波形或是其他的圖形數(shù)據(jù)提供了足夠的空間,而不會占據(jù)設(shè)備的太多地方。
對分辨率的要求主要由顯示信息或顯示數(shù)據(jù)而定。在過去,VGA、SVGA以及XGA分辨率是最受歡迎的幾種。
然而,越來越多的制造商開始注意大縱橫比顯示屏的利潤,諸如WVGA和WXGA。大縱橫模式能讓用戶在一個顯示屏上觀看到更長的信息波形以及更多的數(shù)據(jù)。這些顯示屏也能夠被設(shè)計成在顯示屏表面融合觸摸鍵的功能,讓用戶能夠在大縱橫顯示屏上觀看數(shù)據(jù)或是在融合觸摸屏功能的標準縱橫比顯示屏之間進行切換。這種新增的高級功能性對簡化用戶界面極其有幫助。
可持續(xù)性/可依賴性
抵抗溫度變化及震動的能力是選擇當(dāng)代工業(yè)應(yīng)用顯示屏的一個重要考慮因素。顯示屏必須具備足夠的彈性來防止機械操作員或是周邊設(shè)備的撞擊或碰撞,也必須能夠應(yīng)付各種操作溫度。相較于CRT,LCD更耐溫度變化,碰撞以及震動。
存儲和操作溫度也是工業(yè)設(shè)備顯示屏的主要變量。一般來說,顯示屏是嵌入在密閉容器中的,屬于大件設(shè)備的組成部分。在這些情況下,溫度受到密閉容器以及周邊設(shè)備所產(chǎn)生的熱量的影響。因此,牢記實際存儲和操作溫度的要求在選擇顯示屏?xí)r非常重要。盡管采取了一些措施來散發(fā)所產(chǎn)生的熱量,例如,在密閉容器中使用風(fēng)扇,但選擇一款最為適應(yīng)這些環(huán)境的顯示器是確保能夠遵循存儲和操作溫度要求的最有效方法。液晶材料的改善也使擴大TFT/LCD的最佳溫度范圍成為可能。目前,許多LCD實現(xiàn)了溫度范圍變幅為-10~70℃。
可用性
當(dāng)選擇用于制造生產(chǎn)環(huán)境中的顯示屏?xí)r,其他的一些相較于較為隱性的特性也需要被考慮到。例如,確保故障時間實現(xiàn)最小化是至關(guān)重要的。為了實現(xiàn)最大的使用率,盡可能的選擇最高質(zhì)量的顯示器以及具備可用的空余部件以供現(xiàn)場修理而非送到外部進行修理是非常重要的。
工業(yè)應(yīng)用顯示屏也要求具備長壽的產(chǎn)品生命周期。當(dāng)制造廠商不再制造某種模式時,新顯示屏應(yīng)該能夠反向兼容以符合現(xiàn)有的密閉容器,而不用要求重新設(shè)計整個系統(tǒng)。
背光壽命
目前,12.1英寸及其以下尺寸的中小尺寸液晶模塊,背光光源基本都是LED。背光壽命是指與新的相比亮度下降到一半的時間。因為背光燈的壽命與LCD的壽命相比是非常低的,所以工程領(lǐng)域一直在努力提高LED背光源的壽命。LED背光源有50 000小時、20 000小時和10 000小時三種級別,而又以50 000小時和20 000小時居多。
顯示性能監(jiān)控
工業(yè)用途需要有一個閉環(huán)反饋的過程,設(shè)計一個特殊的電路與前傳感器持續(xù)監(jiān)控TFT面板的正常運作。背光系統(tǒng)的損壞、逆變器故障、電源問題、或者甚至TCON板錯誤等等所引起的任何故障都會被立即檢測到。此功能簡化了維護,并且可以證實該區(qū)域顯示單元的實際正常運行時間。
溫度控制系統(tǒng)
在一個工業(yè)環(huán)境內(nèi)有時是極其惡劣的,主動溫度控制,監(jiān)控發(fā)熱狀態(tài)并控制風(fēng)扇。
真實電影模式
隨著技術(shù)的發(fā)屏,運用于工業(yè)現(xiàn)場的真實電影模式使用特殊的算法允許影片以驚人的品質(zhì)再現(xiàn)(DVD)。這不僅適用在商業(yè)標準清晰度的DVD,也能在高清1080i的DVD影片(如:藍光)。