如何選擇工業(yè)級顯示器

權衡特征和技術(shù)條件的優(yōu)缺點(diǎn)是顯示器選擇過(guò)程中的第一步，而且，用于工業(yè)設備中顯示器的應用與通常面向消費類(lèi)的產(chǎn)品不同。在選擇時(shí)應該考慮光學(xué)性能、電性能、耐久性和機械性能等基本因素。

對比度


不像消費類(lèi)的顯示器那樣主要用于直接觀(guān)看，對于工業(yè)級的顯示器，用戶(hù)可能不是在最佳距離或理想光照條件下觀(guān)看的，所以，更高對比度的顯示器是最佳選擇。對于用在大多數工業(yè)領(lǐng)域中的10.4英寸、12.1英寸或15英寸顯示器，450:1的對比度是最理想的。

色彩


在某些工業(yè)應用中，特殊的色彩信息比文本或數字更重要，將測量的顏色作為對照的NTSC色飽和度的百分比數是非常重要的。在LCD產(chǎn)品中，色飽和度是完全依賴(lài)背光的影響。CCF（冷陰極瑩光屏）背光是非常流行的技術(shù)，并且可以達到NTSC色飽和度的70%和80%。


在某些應用中，這個(gè)范圍還是不夠寬，而且有時(shí)需要實(shí)現的范圍接近NTSC色飽和度的100%。這種全色飽和度通常在LCD產(chǎn)品中采用LED背光實(shí)現。

亮度


由于大多數平板顯示器是在室內環(huán)境下使用的，亮度大約是250～300cd/m2（尼特），對角線(xiàn)尺寸為15英寸的LCD是最常用的，然而，這種亮度級別的顯示器在工業(yè)環(huán)境下使用是無(wú)法滿(mǎn)足要求的，這是由于環(huán)境的光照會(huì )更強，其亮度很容易超過(guò)LCD背光的亮度。而且，在工業(yè)環(huán)境中時(shí)常使用觸摸屏，這也會(huì )降低顯示器的亮度，使之看上去比較暗。在通常的醫療、工業(yè)和公用電話(huà)亭等應用場(chǎng)所，所要求的亮度至少要達到450 cd/m2。
響應時(shí)間


在過(guò)去，無(wú)源顯示技術(shù)，包括LCD，與有源發(fā)光顯示技術(shù)相比，其響應時(shí)間是非常差的。在消費類(lèi)顯示器中，無(wú)論是筆記本顯示器，還是臺式機顯示器，低于30ms的響應時(shí)間就已經(jīng)足夠了，然而在工業(yè)、醫療和博彩領(lǐng)域，用戶(hù)能夠感受到動(dòng)態(tài)內容環(huán)境中的運動(dòng)，這就要求LCD應該具有更快的響應時(shí)間。比較新的技術(shù)中，像AVS（Advanced Super View）技術(shù)或MVA（Multivariate Vertical Alignment）技術(shù)已經(jīng)使響應時(shí)間低于10ms了。在使用ASV技術(shù)的電視中，這個(gè)指標可以達到6ms。

視角


商用和消費類(lèi)顯示器通常是為直接坐在顯示器前的單人使用而設計的。而在大多數工業(yè)應用中，這種情況是非常少見(jiàn)的，例如，內科醫生或護士不能在診療過(guò)程中停下來(lái)直接去觀(guān)看顯示器，他們只是想知道期望的數據。對于大型機器，直接在顯示器面前操作簡(jiǎn)直是不可能的。而對于船舶或飛機的導航而言，駕駛員直接坐在LCD面前也是不方便的，特別是存在多個(gè)顯示器的時(shí)候，它們都是以不同的角度面向觀(guān)看者的。


顯示器應該有很寬的視角，或者認為是“掃一眼就能理解所顯示的內容”。消費類(lèi)顯示器一般不能滿(mǎn)足這樣的要求，這是由于它們采用了扭曲向列技術(shù)（Twisted Nematic），所以視角有限。為了更好地適應工業(yè)應用，就要求顯示器有很寬的視角，目前已經(jīng)開(kāi)發(fā)出了視角可達178°的顯示技術(shù)（如ASV或MVA）。

背光壽命


冷陰極熒光（CCF）燈是LCD中最常用的背光光源。在工業(yè)應用領(lǐng)域，CCF背光燈的壽命一般時(shí)間至少是50 000小時(shí)，或者與新的相比亮度下降到一半的時(shí)間。在許多消費類(lèi)的應用中，背光燈的亮度降到其最初亮度的一半時(shí)的時(shí)間僅要求10 000小時(shí)而已。


由于消費類(lèi)的應用不需要顯示器持續工作，10 000小時(shí)的CCF背光燈壽命就已經(jīng)足夠了，但是，在大多數工業(yè)和醫療應用領(lǐng)域卻不是這樣。背光燈的壽命與LCD的壽命相比是非常低的。人們正努力將背光燈的壽命提高到兩倍，但是在大多數工業(yè)應用中，最低50 000小時(shí)的壽命被認為是CCF背光燈的壽命標準。

振動(dòng)阻尼


在許多手持設備（手持數據終端）或便攜設備（電振發(fā)生器）這類(lèi)終端產(chǎn)品中，通常需要對其進(jìn)行振動(dòng)測試，以確保設備能夠在商業(yè)或應急響應交通工具中使用。在這些應用中，振動(dòng)阻尼是非常重要的，這是由于它允許設計者在設計最終產(chǎn)品時(shí)留有一定的裕量。像Strong2系列的顯示器，自稱(chēng)具有一個(gè)2G（加速度）的振動(dòng)阻尼，這允許該顯示器用于更加惡劣的工業(yè)環(huán)境中。

機械性能


和許多技術(shù)一樣，在全球平板LCD產(chǎn)品中，也存在設計變更的情況。在工業(yè)級面板中，這種變更可能每五年或更長(cháng)時(shí)間發(fā)生一次。變更的產(chǎn)生是由于需要適應技術(shù)的進(jìn)步或出現了更好的設計。因此，在設計工業(yè)和醫療設備時(shí)保持其在一定級別的連續性是非常重要的，這包括相同的安裝孔、連接器位置，甚至是一些相同的顯示器尺寸等。


當顯示器在五年內發(fā)生變更時(shí)，終端產(chǎn)品可以有10年的生命周期。在選擇顯示器之前，這有助于考慮一些標準規范，以及公司的設計策略。相比之下，消費類(lèi)顯示器可以每6個(gè)月就發(fā)生一次變更，這使它們很難被用在需要進(jìn)行配置控制的應用中。

使用壽命


對于工業(yè)市場(chǎng)中的消費者，無(wú)論是用在電話(huà)亭中，還是用在石油鉆臺上的顯示終端，想尋找保證工作10年的顯示器是很罕見(jiàn)的。制造商可以提供生命周期滿(mǎn)足或超過(guò)10年的顯示器。但大多數生產(chǎn)工業(yè)級顯示器的廠(chǎng)商至少會(huì )生產(chǎn)3年，而實(shí)際上，供應產(chǎn)品的時(shí)間至少可以持續5年。


與之鮮明對照的是，用在桌面顯示器、筆記本電腦，或其他消費設備中的消費級顯示器在一年之內就會(huì )發(fā)生變更，有時(shí)會(huì )頻繁到每6個(gè)月一次。這些顯示器主要是以?xún)r(jià)格或外觀(guān)來(lái)吸引消費者，就像流星一樣：一閃就消失了。但是它們在市場(chǎng)中也有自己的位置，它們在消費領(lǐng)域被廣泛使用，這個(gè)領(lǐng)域的產(chǎn)品對顯示器持續工作和外形尺寸的兼容沒(méi)有太多要求。

配置控制


配置控制是指顯示器在一定時(shí)期內在外形/適用性/功能等方面保持兼容。這基本上允許顯示器生產(chǎn)商靈活地改變子部件來(lái)跟上技術(shù)或市場(chǎng)的需要。也允許用戶(hù)以最小的設計變更過(guò)渡到更新的顯示產(chǎn)品。產(chǎn)品的變更是不可避免的，問(wèn)題是，依據時(shí)間和資源，產(chǎn)品的變更對用戶(hù)的影響有多快和多少。當實(shí)現配置控制時(shí)，通過(guò)管理變更來(lái)減小影響是非常有用的。


工業(yè)級顯示器的設計是允許變更的，而制造商則努力保持變更最小。當不得不對產(chǎn)品變更時(shí)，他們不僅有健全和公認的工程／產(chǎn)品變更通知（ECN/PCN）計劃，而且信息會(huì )被及時(shí)地發(fā)送給客戶(hù)，以允許客戶(hù)適應變更，而不會(huì )非常嚴重地影響他們的商業(yè)業(yè)務(wù)。通常，在變更實(shí)施的三個(gè)月前，制造商就會(huì )發(fā)出PCN。這些變更隨后會(huì )被備案，在適當的時(shí)候，客戶(hù)可以在收到新產(chǎn)品之前，獲得新產(chǎn)品的樣品進(jìn)行測試。在消費類(lèi)顯示器中，對配置控制的需求幾乎沒(méi)有，而且也不會(huì )被服務(wù)市場(chǎng)所接受。大多數消費類(lèi)的顯示器基本上是短期銷(xiāo)售的，并且發(fā)生變更時(shí)也不會(huì )預先通知。

壽命終止


當某種消費類(lèi)顯示器壽命終止（EOL）時(shí)，它通常是由于該顯示器的原有用戶(hù)群已經(jīng)消失或轉到了另外一種產(chǎn)品上。在許多消費類(lèi)產(chǎn)品中，產(chǎn)品壽命低于一年的情況是非常普遍的。相比而言，對于許多工業(yè)應用（例如博彩、電話(huà)亭和醫療），從選中一種顯示器到產(chǎn)品實(shí)際進(jìn)行批量生產(chǎn)的時(shí)間通常需要12～18個(gè)月?？梢韵胂?，在這樣的場(chǎng)合中使用消費類(lèi)顯示器的風(fēng)險簡(jiǎn)直就是災難性的。然而，有些客戶(hù)是很幸運的，他們能夠從確實(shí)長(cháng)期存在的消費類(lèi)產(chǎn)品中選擇某種顯示器，而且可以利用它們非常大的訂貨量和相當低的價(jià)格的優(yōu)勢。


工業(yè)級的顯示器通常有3～5年的生命周期。當產(chǎn)品的壽命終止期（EOL）到達時(shí)，通知就會(huì )發(fā)給客戶(hù)，并介紹原因，例如子部件停產(chǎn)、技術(shù)上的重大變更，或者市場(chǎng)需求等。時(shí)間的確定是根據上次購買(mǎi)時(shí)間（LTB），從30～180天不等，或上次交付時(shí)間（LTD），從3～6個(gè)月。這種可預測的EOL過(guò)程允許OEM廠(chǎng)商可以將產(chǎn)品平滑轉換到另外一種顯示產(chǎn)品，以減小對他們的商業(yè)業(yè)務(wù)中斷產(chǎn)生的影響。


如果消費類(lèi)顯示器發(fā)生故障，無(wú)論是在安裝過(guò)程中，還是在工作現場(chǎng)，顯示器通常會(huì )被報廢處理。制造商幾乎不會(huì )對顯示器進(jìn)行現場(chǎng)或返回工廠(chǎng)維修。這在許多應用場(chǎng)合是可以接受的，由于派出技術(shù)人員來(lái)維修產(chǎn)品比報廢顯示器的費用更加昂貴。在工業(yè)市場(chǎng)中，依據對產(chǎn)品的服務(wù)能力不同，OEM廠(chǎng)商位于產(chǎn)品的最后面，其對終端產(chǎn)品進(jìn)行維修的時(shí)間可以持續數年。無(wú)論是更換背光部件、逆變器，或是對顯示器進(jìn)行翻新，都只是對許多OEM客戶(hù)服務(wù)中的一部分。


提供工業(yè)級顯示器的供應商通常以比較靈活的方式來(lái)設計他們的產(chǎn)品，例如可更換式的背光部件，或者組裝好的顯示器可以非常容易地拆卸成各個(gè)子部件。他們也提供備件，通常包括背光、逆變器，以及其他子部件。在商業(yè)顯示器環(huán)境中提供備件的概念是很少見(jiàn)的。