如何選擇工業(yè)級顯示器

權(quán)衡特征和技術(shù)條件的優(yōu)缺點(diǎn)是顯示器選擇過程中的第一步，而且，用于工業(yè)設(shè)備中顯示器的應(yīng)用與通常面向消費(fèi)類的產(chǎn)品不同。在選擇時應(yīng)該考慮光學(xué)性能、電性能、耐久性和機(jī)械性能等基本因素。

對比度


不像消費(fèi)類的顯示器那樣主要用于直接觀看，對于工業(yè)級的顯示器，用戶可能不是在最佳距離或理想光照條件下觀看的，所以，更高對比度的顯示器是最佳選擇。對于用在大多數(shù)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(yīng)用中，特殊的色彩信息比文本或數(shù)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(shù)是非常重要的。在LCD產(chǎn)品中，色飽和度是完全依賴背光的影響。CCF（冷陰極瑩光屏）背光是非常流行的技術(shù)，并且可以達(dá)到NTSC色飽和度的70%和80%。


在某些應(yīng)用中，這個范圍還是不夠?qū)挘矣袝r需要實(shí)現(xiàn)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(xiàn)。

亮度


由于大多數(shù)平板顯示器是在室內(nèi)環(huán)境下使用的，亮度大約是250～300cd/m2（尼特），對角線尺寸為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)境下使用是無法滿足要求的，這是由于環(huán)境的光照會更強(qiáng)，其亮度很容易超過LCD背光的亮度。而且，在工業(yè)環(huán)境中時常使用觸摸屏，這也會降低顯示器的亮度，使之看上去比較暗。在通常的醫(yī)療、工業(yè)和公用電話亭等應(yīng)用場所，所要求的亮度至少要達(dá)到450 cd/m2。
響應(yīng)時間


在過去，無源顯示技術(shù)，包括LCD，與有源發(fā)光顯示技術(shù)相比，其響應(yīng)時間是非常差的。在消費(fèi)類顯示器中，無論是筆記本顯示器，還是臺式機(jī)顯示器，低于30ms的響應(yīng)時間就已經(jīng)足夠了，然而在工業(yè)、醫(yī)療和博彩領(lǐng)域，用戶能夠感受到動態(tài)內(nèi)容環(huán)境中的運(yùn)動，這就要求LCD應(yīng)該具有更快的響應(yīng)時間。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(yīng)時間低于10ms了。在使用ASV技術(shù)的電視中，這個指標(biāo)可以達(dá)到6ms。

視角


商用和消費(fèi)類顯示器通常是為直接坐在顯示器前的單人使用而設(shè)計的。而在大多數(shù)工業(yè)應(yīng)用中，這種情況是非常少見的，例如，內(nèi)科醫(yī)生或護(hù)士不能在診療過程中停下來直接去觀看顯示器，他們只是想知道期望的數(shù)據(jù)。對于大型機(jī)器，直接在顯示器面前操作簡直是不可能的。而對于船舶或飛機(jī)的導(dǎo)航而言，駕駛員直接坐在LCD面前也是不方便的，特別是存在多個顯示器的時候，它們都是以不同的角度面向觀看者的。


顯示器應(yīng)該有很寬的視角，或者認(rèn)為是“掃一眼就能理解所顯示的內(nèi)容”。消費(fèi)類顯示器一般不能滿足這樣的要求，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(yīng)工業(yè)應(yīng)用，就要求顯示器有很寬的視角，目前已經(jīng)開發(fā)出了視角可達(dá)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(yīng)用領(lǐng)域，CCF背光燈的壽命一般時間至少是50 000小時，或者與新的相比亮度下降到一半的時間。在許多消費(fèi)類的應(yīng)用中，背光燈的亮度降到其最初亮度的一半時的時間僅要求10 000小時而已。


由于消費(fèi)類的應(yīng)用不需要顯示器持續(xù)工作，10 000小時的CCF背光燈壽命就已經(jīng)足夠了，但是，在大多數(shù)工業(yè)和醫(yī)療應(yīng)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(shù)工業(yè)應(yīng)用中，最低50 000小時的壽命被認(rèn)為是CCF背光燈的壽命標(biāo)準(zhǔn)。

振動阻尼


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

機(jī)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(shè)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時間發(fā)生一次。變更的產(chǎn)生是由于需要適應(yīng)技術(shù)的進(jìn)步或出現(xiàn)了更好的設(shè)計。因此，在設(shè)計工業(yè)和醫(yī)療設(shè)備時保持其在一定級別的連續(xù)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(dāng)顯示器在五年內(nèi)發(fā)生變更時，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(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，以及公司的設(shè)計策略。相比之下，消費(fèi)類顯示器可以每6個月就發(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(yīng)用中。

使用壽命


對于工業(yè)市場中的消費(fèi)者，無論是用在電話亭中，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的。制造商可以提供生命周期滿足或超過10年的顯示器。但大多數(shù)生產(chǎn)工業(yè)級顯示器的廠商至少會生產(chǎn)3年，而實(shí)際上，供應(yīng)產(chǎn)品的時間至少可以持續(xù)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(fèi)設(shè)備中的消費(fèi)級顯示器在一年之內(nèi)就會發(fā)生變更，有時會頻繁到每6個月一次。這些顯示器主要是以價格或外觀來吸引消費(fèi)者，就像流星一樣：一閃就消失了。但是它們在市場中也有自己的位置，它們在消費(fèi)領(lǐng)域被廣泛使用，這個領(lǐng)域的產(chǎn)品對顯示器持續(xù)工作和外形尺寸的兼容沒有太多要求。

配置控制


配置控制是指顯示器在一定時期內(nèi)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跟上技術(shù)或市場的需要。也允許用戶以最小的設(shè)計變更過渡到更新的顯示產(chǎn)品。產(chǎn)品的變更是不可避免的，問題是，依據(jù)時間和資源，產(chǎn)品的變更對用戶的影響有多快和多少。當(dāng)實(shí)現(xiàn)配置控制時，通過管理變更來減小影響是非常有用的。


工業(yè)級顯示器的設(shè)計是允許變更的，而制造商則努力保持變更最小。當(dāng)不得不對產(chǎn)品變更時，他們不僅有健全和公認(rèn)的工程／產(chǎn)品變更通知（ECN/PCN）計劃，而且信息會被及時地發(fā)送給客戶，以允許客戶適應(yīng)變更，而不會非常嚴(yán)重地影響他們的商業(yè)業(yè)務(wù)。通常，在變更實(shí)施的三個月前，制造商就會發(fā)出PCN。這些變更隨后會被備案，在適當(dāng)?shù)臅r候，客戶可以在收到新產(chǎn)品之前，獲得新產(chǎn)品的樣品進(jìn)行測試。在消費(fèi)類顯示器中，對配置控制的需求幾乎沒有，而且也不會被服務(wù)市場所接受。大多數(shù)消費(fèi)類的顯示器基本上是短期銷售的，并且發(fā)生變更時也不會預(yù)先通知。

壽命終止


當(dāng)某種消費(fèi)類顯示器壽命終止（EOL）時，它通常是由于該顯示器的原有用戶群已經(jīng)消失或轉(zhuǎn)到了另外一種產(chǎn)品上。在許多消費(fèi)類產(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(yīng)用（例如博彩、電話亭和醫(yī)療），從選中一種顯示器到產(chǎn)品實(shí)際進(jìn)行批量生產(chǎn)的時間通常需要12～18個月?？梢韵胂螅谶@樣的場合中使用消費(fèi)類顯示器的風(fēng)險簡直就是災(zāi)難性的。然而，有些客戶是很幸運(yùn)的，他們能夠從確實(shí)長期存在的消費(fèi)類產(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(dāng)?shù)偷膬r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(dāng)產(chǎn)品的壽命終止期（EOL）到達(dá)時，通知就會發(fā)給客戶，并介紹原因，例如子部件停產(chǎn)、技術(shù)上的重大變更，或者市場需求等。時間的確定是根據(jù)上次購買時間（LTB），從30～180天不等，或上次交付時間（LTD），從3～6個月。這種可預(yù)測的EOL過程允許OEM廠商可以將產(chǎn)品平滑轉(zhuǎn)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(fèi)類顯示器發(fā)生故障，無論是在安裝過程中，還是在工作現(xiàn)場，顯示器通常會被報廢處理。制造商幾乎不會對顯示器進(jìn)行現(xiàn)場或返回工廠維修。這在許多應(yīng)用場合是可以接受的，由于派出技術(shù)人員來維修產(chǎn)品比報廢顯示器的費(fèi)用更加昂貴。在工業(yè)市場中，依據(jù)對產(chǎn)品的服務(wù)能力不同，OEM廠商位于產(chǎn)品的最后面，其對終端產(chǎn)品進(jìn)行維修的時間可以持續(xù)數(shù)年。無論是更換背光部件、逆變器，或是對顯示器進(jìn)行翻新，都只是對許多OEM客戶服務(wù)中的一部分。


提供工業(yè)級顯示器的供應(yīng)商通常以比較靈活的方式來設(shè)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的。