1, Visoka cijena: ključni čimbenik koji ograničava popularizaciju
Glavna prednost TFT zaslona leži u njihovoj tehnologiji pokretanja aktivne matrice, gdje svakim pikselom upravlja neovisni tranzistor tankog filma, čime se postiže visoko-precizna reprodukcija boja i dinamičan prikaz. Međutim, ova tehnološka složenost izravno povećava troškove proizvodnje.
Troškovi materijala i procesa: TFT zasloni zahtijevaju staklene podloge, prozirne vodljive filmove (kao što je ITO), materijale s tekućim kristalima i nizove tranzistora s tankim filmom, uz znatno veće materijalne troškove od tradicionalnih LCD ili STN zaslona. Na primjer, kada razlučivost 4,3-inčnog TFT zaslona dosegne 800 × 480, njegova gustoća piksela i složenost pogonskog kruga daleko premašuju nisku-tehnologiju zaslona, što rezultira povećanjem cijene jednog čipa od 30% -50%.
Izazov prinosa: Stopa kvarova tranzistorskih nizova izravno utječe na stopu prinosa tijekom proizvodnje TFT-a. Na primjer, pri rezanju velikih-staklenih supstrata, kvar jednog tranzistora može dovesti do odbacivanja cijele ploče, što dodatno povećava troškove. Iako je tehnološki napredak povećao stopu iskorištenja na više od 90%, stopa iskorištenja krajnjih-proizvoda (kao što su TFT ekrani medicinske kvalitete) još uvijek je ispod 85%, što se izravno odražava na cijene terminala.
Ograničenja primjene u industriji: U području industrijskih instrumenata, troškovno osjetljiva oprema (kao -niskobudžetni digitalni zaslonski instrumenti) ima tendenciju odabira jednobojnih LCD ili segmentnih kodnih zaslona, koji su samo 1/5 do 1/10 cijene TFT zaslona. Čak i na srednjem i visokom tržištu, popularnost TFT zaslona ograničena je proračunskim ograničenjima. Na primjer, na nadzornim pločama automobila, TFT zasloni uglavnom se koriste za vrhunske-modele, dok ekonomska vozila još uvijek koriste kombinaciju mehaničkih pokazivača i malih-LCD rješenja.
2, Nedovoljna prilagodljivost okolišu: usko grlo performansi u ekstremnim uvjetima
Oprema za instrumente često mora raditi u ekstremnim okruženjima kao što su visoke temperature, niske temperature, jako svjetlo i elektromagnetske smetnje, a prilagodljivost TFT zaslona okolišu je prirodno ograničena.
Ograničen temperaturni raspon: Radna temperatura standardnih TFT zaslona obično je između -20 stupnjeva i 70 stupnjeva. Izvan ovog raspona, brzina odziva molekula tekućeg kristala opada, što dovodi do dvostrukih prikaza ili izobličenja boja. Na primjer, u opremi za znanstveno istraživanje Arktika ili instrumentima za praćenje pustinje, niske temperature mogu uzrokovati skrućivanje tekućih kristala, dok visoke temperature ubrzavaju starenje pozadinskog osvjetljenja i skraćuju vijek trajanja opreme. Iako se TFT zasloni industrijske razine mogu proširiti na temperaturni raspon od -30 stupnjeva do 85 stupnjeva pomoću posebnih materijala i procesa, cijena se povećava za 20% -30% i još uvijek ne može zadovoljiti potrebe ekstremnih scenarija kao što su zrakoplovstvo i duboko more.
Loša čitljivost pod jakim svjetlom: TFT zasloni oslanjaju se na pozadinsko osvjetljenje, što može lako uzrokovati probleme s refleksijom i odsjajem pod jakim vanjskim svjetlom. Na primjer, kada je pametni mjerač instaliran na otvorenom, izravna sunčeva svjetlost može uzrokovati zamućenje sadržaja na zaslonu, što treba poboljšati antirefleksnim premazima ili pozadinskim osvjetljenjem visoke svjetline (kao što je 1000 cd/m² ili više), ali to će značajno povećati potrošnju energije i troškove.
Osjetljivost na elektromagnetske smetnje: pogonski krugovi TFT-a osjetljivi su na elektromagnetske smetnje, au jakim elektromagnetskim okruženjima kao što su visoko-naponske trafostanice i industrijske automatizirane proizvodne linije, može doći do abnormalnosti prikaza zbog smetnji signala. Iako dizajn zaštite i krugovi filtriranja mogu ublažiti ovaj problem, oni će povećati složenost opreme i troškove održavanja.
3, Kontradikcija između potrošnje energije i trajanja baterije: glavni izazov prijenosnih uređaja
Kod prijenosnih instrumenata koji se napajaju baterijama kao što su ručni detektori i medicinski uređaji za nadzor, potrošnja energije ključni je pokazatelj koji određuje praktičnost opreme, a problem potrošnje energije kod TFT zaslona posebno je izražen.
Visok udio potrošnje energije pozadinskog osvjetljenja: Modul pozadinskog osvjetljenja TFT zaslona obično čini 60% -80% ukupne potrošnje energije. Na primjer, TFT zaslon od 4,3 inča može potrošiti do 50 mA (napajanje od 3,3 V) kada je potpuno osvijetljen, dok zaslon s elektroničkom tintom iste veličine troši samo 1/10 svoje energije. Iako PWM tehnologija zatamnjivanja može smanjiti prosječnu potrošnju energije, još uvijek se ne može natjecati s reflektirajućim tehnologijama zaslona kao što je segmentirani LCD pri niskoj svjetlini.
Dinamički sadržaj povećava potrošnju energije: dinamički prikaz TFT zaslona (kao što su ažuriranja valnog oblika i animirana sučelja) zahtijeva kontinuirano osvježavanje piksela, dodatno povećavajući potrošnju energije. Na primjer, TFT zaslon medicinskog ultrazvučnog uređaja troši 40% više energije od statičnog načina prikaza pri prikazu ultrazvučnih slika u stvarnom-vremenu, što ograničava trajanje baterije prijenosnih uređaja.
Izazov upravljanja toplinom: velika potrošnja energije dovodi do pregrijavanja uređaja, što može utjecati na točnost unutarnjih senzora ili skratiti trajanje baterije. Na primjer, prijenosni detektori plina koji se koriste u okruženjima visoke-temperature koji koriste TFT zaslone zahtijevaju dodatni dizajn struktura za raspršivanje topline, povećavajući volumen i težinu opreme.
4, Pouzdanost i životni vijek: skriveni problemi za dugotrajnu-upotrebu
Oprema za instrumente obično mora neprekidno raditi nekoliko godina ili čak desetljeća, a životni vijek i pouzdanost TFT zaslona imaju sljedeće nedostatke:
Životni vijek pozadinskog osvjetljenja je ograničen: životni vijek LED pozadinskog osvjetljenja TFT zaslona obično je 30 000-50 000 sati, mnogo manje od 100 000 sati segmentiranog LCD-a. U industrijskim nadzornim instrumentima koji rade 24 sata dnevno, pozadinsko osvjetljenje će možda trebati zamijeniti svakih 3-5 godina, povećavajući troškove održavanja.
Starenje materijala s tekućim kristalima: nakon dugotrajne-upotrebe, raspored molekula tekućih kristala može doživjeti nepovratne promjene, što dovodi do promjene boje ili smanjenog kontrasta na zaslonu. Na primjer, nakon neprekidnog korištenja tijekom 5 godina, TFT zaslon medicinskog monitora može imati odstupanje u žutoj boji, što utječe na dijagnostičku točnost.
Mehanička krhkost: Staklena podloga i struktura tankog filma TFT zaslona osjetljivi su na oštećenja od udarca, a u scenarijima s jakim vibracijama (kao što su instrumenti inženjerskih strojeva), stopa kvarova znatno je veća nego kod mehaničkih pokazivača ili zaslona sa segmentnim kodom.
