Trong điện tử công nghiệp, thiết bị tiêu dùng, thiết bị ô tô và thiết bị đo lường cầm tay, màn hình LCD và màn hình LED là những vật mang tương tác giữa người và máy phổ biến nhất. Trong số tất cả các loại màn hình chính, màn hình ma trận điểm đồ họa và màn hình phân đoạn (còn được gọi là màn hình mã phân đoạn) là hai giải pháp hiển thị cấp thấp và trung bình được sử dụng rộng rãi nhất. Trong lĩnh vực màn hình LCD, hai công nghệ cơ bản đã đứng vững trước thử thách của thời gian: màn hình phân đoạn và màn hình ma trận điểm đồ họa. Mặc dù cả hai đều phục vụ mục đích trình bày thông tin trực quan cho người dùng nhưng chúng hoạt động dựa trên các nguyên tắc cơ bản khác nhau và vượt trội trong các ứng dụng hoàn toàn khác nhau.
Màn hình phân đoạn là một thiết bị hiển thị có cấu trúc cố định được chế tạo sẵn với các điện cực phân đoạn độc lập trên màn hình. Cấu trúc bên trong của nó được cài đặt sẵn theo nội dung hiển thị cố định và bề mặt màn hình được chia thành nhiều phân đoạn hiển thị độc lập không thể điều chỉnh. Cấu trúc phổ biến nhất là cấu trúc bảy đoạn dành cho màn hình kỹ thuật số và một số kiểu máy tùy chỉnh được trang bị các phân đoạn biểu tượng cố định như nguồn pin, cường độ tín hiệu, ký hiệu nhiệt độ và chỉ báo chức năng.
Nguyên lý hoạt động của màn hình phân đoạn đơn giản hơn nhiều so với màn hình ma trận điểm. Mạch điều khiển chỉ cần nhập tín hiệu mức cao và mức thấp cho các phân đoạn cụ thể. Khi bật điện cực đoạn tương ứng, đoạn đó sẽ sáng lên để tạo thành các số hoặc ký hiệu cố định; khi tắt nguồn nó bị ẩn đi.
Màn hình LCD đồ họa là một thiết bị hiển thị cấp pixel tùy chỉnh đầy đủ bao gồm một lưới có trật tự các đơn vị pixel độc lập được sắp xếp theo các hàng và cột cố định. Mỗi pixel trên màn hình được điều khiển độc lập bởi mạch điều khiển, có thể bật hoặc tắt riêng lẻ mà không bị hạn chế bởi các cấu trúc ký tự hoặc phân đoạn cố định. Thông số kỹ thuật độ phân giải phổ biến bao gồm 128x32, 128×64, 192×64, 128x128, 240×128 và các mẫu tiêu chuẩn khác, đáp ứng nhu cầu về kích thước màn hình vừa và nhỏ.
Nguyên lý làm việc cốt lõi dựa trên công nghệ truyền động quét ma trận. Chip hiển thị điều khiển các mạch hàng và cột để thực hiện quét tuần hoàn trên các điểm pixel, đồng thời điều chỉnh trạng thái bật tắt và thang màu xám của từng pixel theo dữ liệu hiển thị đầu vào.
|
tham số |
LCD phân đoạn Trưng bày |
Màn hình LCD đồ họa |
| Kết cấu |
Các phân đoạn/điện cực được xác định trước |
Lưới các pixel có thể điều khiển riêng lẻ |
| Tính linh hoạt của nội dung |
Đã sửa lỗi, giới hạn ở các ký tự/biểu tượng được thiết kế |
Không giới hạn, được xác định bằng phần mềm |
| Nghị quyết |
Thấp |
Cao, phụ thuộc vào pixel |
| Độ phức tạp của ổ đĩa |
Đơn giản |
Tổ hợp |
| Khả năng đọc |
Độ tương phản tuyệt vời |
góc rộng Khác nhau tùy theo công nghệ |
Kết hợp với những khác biệt nêu trên về hiệu suất, chi phí và chức năng, hai màn hình này có các kịch bản ứng dụng hoàn toàn khác biệt trong ngành. Lựa chọn chính xác có thể tối đa hóa hiệu suất sản phẩm và tối ưu hóa kiểm soát chi phí.
Màn hình ma trận điểm đồ họa phù hợp với các sản phẩm yêu cầu tương tác giữa người và máy phức tạp, nội dung hiển thị đa dạng và mở rộng lặp lại chức năng. Các kịch bản ứng dụng cốt lõi bao gồm màn hình cảm ứng điều khiển công nghiệp, dụng cụ kiểm tra thông minh, thiết bị phát hiện y tế, thiết bị đầu cuối thanh toán POS, bộ thu thập dữ liệu cầm tay và các thiết bị nhà thông minh trung và cao cấp. Các kịch bản này cần hiển thị văn bản nhiều dòng, menu phức tạp, đường cong dữ liệu và biểu tượng tùy chỉnh, đồng thời thường cần nâng cấp chức năng hiển thị bằng cách lặp lại sản phẩm, phù hợp chính xác với lợi thế hiển thị linh hoạt của màn hình ma trận điểm.
Ngoài ra, trong màn hình phụ trợ trên ô tô, thiết bị giám sát môi trường và thiết bị đầu cuối thông minh cần cập nhật dữ liệu động và hiển thị đồ họa, màn hình ma trận điểm đồ họa cũng là lựa chọn chủ đạo, có thể đáp ứng yêu cầu cao về trực quan hóa sản phẩm và trải nghiệm tương tác.
Màn hình phân đoạn chủ yếu được sử dụng trong chức năng hiển thị đơn, nhạy cảm với chi phí và thiết bị hiển thị nội dung cố định. Các tình huống điển hình bao gồm các thiết bị gia dụng như máy nước nóng, bếp từ, máy điều hòa không khí và máy giặt, cũng như đồng hồ nước thông minh, đồng hồ điện, đồng hồ đo gas, điều khiển từ xa, nhiệt kế điện tử và dụng cụ đo cầm tay cấp thấp. Các sản phẩm này chỉ cần hiển thị số cố định, biểu tượng trạng thái đơn giản và giá trị tham số, không cần tương tác đồ họa phức tạp và lặp lại chức năng, điều này có thể tối đa hóa lợi thế chi phí và tính ổn định của màn hình phân đoạn.
Trong khi đó, ở đèn chỉ báo thiết bị công nghiệp, thiết bị phát hiện nguồn điện và thiết bị giám sát dự phòng dài hạn theo đuổi mức tiêu thụ điện năng thấp và độ bền cao, màn hình phân khúc cũng là giải pháp hiển thị được ưa chuộng trong ngành.
Nói tóm lại, sự khác biệt cơ bản giữa màn hình ma trận điểm đồ họa và màn hình phân đoạn nằm ở tính linh hoạt của màn hình và khả năng mở rộng cấu trúc. Màn hình LCD phân đoạn dựa trên cấu trúc phân đoạn cố định, với chi phí thấp, tiêu thụ điện năng thấp, độ ổn định cao và các chức năng đơn lẻ, tập trung vào các kịch bản hiển thị ký hiệu đơn giản và kỹ thuật số cố định. Màn hình ma trận điểm đồ họa dựa trên điều khiển ma trận pixel độc lập, với nội dung hiển thị linh hoạt và đa dạng, khả năng mở rộng mạnh mẽ và nhược điểm về điện năng cao hơn một chút