1、動的ディスプレイと複雑なインタラクティブシナリオ: セグメント化された LCD の「静的制約」
(1) 動的コンテンツ更新要件
セグメント LCD の中心原理は、事前に設定された電極パターンを通じて液晶分子のねじれを制御し、固定コンテンツの表示を実現することです。{0}}この特性により、ドット マトリクス スクリーンや OLED のようなコンテンツを動的に更新できないことが決まります。たとえば、産業用ロボット制御システムでは、ロボット アームの関節角度、動作軌跡、トルク データなどの多次元情報のリアルタイム表示が必要な場合、セグメント コード LCD を複数の独立した表示モジュールの組み合わせで実装する必要があります。これは、大きなスペースを占有するだけでなく、更新遅延も長くなります。ドットマトリックス スクリーンまたは OLED は、ソフトウェアを通じてコンテンツを動的に更新できるため、「1 つの画面上の複数のディスプレイ」を実現し、情報密度を大幅に向上させることができます。
(2) インタラクティブな操作要件
最新の産業用制御システムは、パラメータ設定やタッチ スクリーンによる故障診断など、人間とコンピュータの対話の利便性を重視しています。{0}セグメント コード LCD は通常、入力に外部の物理ボタンまたはノブを必要とするため、操作経路が長くなり、効率が低くなります。あるインテリジェント工場のAGVスケジューリングシステムを例にとると、セグメントコードLCDを使用すると、オペレータは多段階メニューで表示内容を切り替え、ボタンでコマンドを入力する必要があり、30秒以上かかります。タッチOLEDスクリーンの採用により、操作プロセスが5秒に短縮され、ジェスチャー操作にも対応し、生産効率が大幅に向上しました。
(3) 多言語化と国際化のニーズ
グローバル生産では産業用制御機器の多言語表示対応が必要となり、セグメント液晶の表示内容は金型によるカスタマイズが必要となります。言語を変更するには再成形が必要となり、コストと時間がかかります。-たとえば、多国籍企業の生産ラインでは、中国語、英語、スペイン語の 3 つの言語を同時に表示する必要があります。セグメント化された LCD を使用する場合、3 セットの金型をカスタマイズする必要があり、コストが 200% 増加します。ドットマトリックス スクリーンまたは OLED を使用することで、ソフトウェアを介して言語パックを切り替えるだけで済み、コストが 90% 削減されます。
2、極限環境と高信頼性シナリオ: セグメント型 LCD の「性能境界」
(1) 超低温環境での起動の問題-
セグメントLCDは液晶分子のねじれによって表示を行うため、その応答速度は温度に大きく影響されます。 -40度以下の極低温環境では、液晶分子のねじれ速度が低下し、表示の遅れやぼやけが発生します。たとえば、北極科学研究ステーションの機器監視システムでは、あるブランドのセグメント コード LCD が -45 度の環境で 2 分以上起動し、表示内容に残像が表示されます。 OLED を使用した同様のデバイスは、-50 度でも 10 秒以内に起動し、鮮明に表示できます。
(2) 強い電磁妨害環境下での安定性
産業用制御現場ではモーターや周波数変換器などの強力な電磁干渉源が存在することが多く、セグメントコードLCDのアナログ信号伝送は干渉を受けやすく、表示異常が発生します。例えば、ある製鉄所の圧延機制御システムでは、電磁干渉によるセグメントコードLCDの文字化けが多発し、シールド層やフィルタ回路の追加が必要となり、15％のコストアップとなっていました。しかし、デジタル信号伝送を使用する OLED スクリーンでは同様の問題は発生せず、安定性が大幅に向上しました。
(3) 長期運転による寿命の劣化-
セグメント化された LCD の寿命は 100,000 時間以上に達することがありますが、バックライト モジュール (CCFL など) の寿命は通常約 50,000 時間にすぎません。 24 時間の連続稼働が必要なデバイスでは、バックライトの故障により表示不良が発生する可能性があります。たとえば、データセンターの電力環境監視システムではセグメント型 LCD が使用されていますが、3 年間の運用後にはバックライト モジュールの故障率が 30% に達し、一括交換が必要になります。自発光 OLED を使用した同じシステムは、5 年間バックライトの故障なく稼働しており、メンテナンスコストが 70% 削減されています。
3、ハイエンド製造とインテリジェントシナリオ：セグメント化されたLCDの「機能的欠点」
(1) 高解像度とカラー表示の要件
インダストリー 4.0 の進歩に伴い、産業用制御機器は、解像度と色に対する非常に高い要件を持つ、より複雑なグラフィックス、ビデオ、および 3D モデルを表示する必要があります。セグメント化された LCD の解像度は通常 200dpi より低く、モノクロまたは疑似カラー表示のみをサポートするため、要件を満たすことができません。たとえば、ある自動車工場の溶接ロボット監視システムでは、セグメント コード LCD は単純な溶接パラメータのみを表示できますが、4K OLED スクリーンを使用すると、溶接プロセスのリアルタイムの熱画像を表示でき、欠陥検出精度が 40% 向上します。-
(2) 地表およびエイリアンの表示要件
現代の産業用制御機器はデザインの革新を追求しており、曲面や円形などの異形ディスプレイへの要求が高まっています。セグメント コード LCD は硬質ガラス基板によって制限され、フレキシブルなディスプレイを実現できません。 OLED はフレキシブル基板を使用して、湾曲した形状や折り畳まれた形状を簡単に実現できます。例えば、あるスマートファクトリーの循環生産ラインでは、設備の稼働状況を表示する必要があります。 OLED円形スクリーンの採用により、オペレーターは360度の範囲で死角なく情報を確認できるようになり、生産効率が25%向上しました。
(3) 統合とインテリジェンスの要件
産業用制御システムは統合とインテリジェンスを目指して発展しており、センサー アクセスやデータ分析などの機能をサポートするディスプレイ デバイスが必要です。セグメント コード LCD は表示機能のみを実現し、他のモジュールを統合することはできません。 OLED スクリーンは、タッチ、カメラ、指紋認識、その他のモジュールを統合して、「1 つのスクリーンを複数の用途に使用」を実現できます。たとえば、ある医療機器のモニターには一体型タッチOLEDスクリーンが採用されており、バイタルサインデータ、操作メニュー、アラーム情報を同時に表示できるため、医師の業務効率が50%向上しました。
4、コストとメンテナンスの暗黙のコスト: セグメント化された LCD の「長期的な負担」-
(1) カスタマイズコストが高い
セグメントコードLCDの表示内容は金型を介してカスタマイズする必要があり、金型1セットのコストは通常10,000〜50,000元で、生産サイクルは長い（4〜8週間）。少量バッチや多品種の産業用制御機器の場合、カスタマイズコストが大きな割合を占めます。たとえば、ある装置メーカーは、顧客ごとに 20 種類の異なる表示内容を備えたセグメント コード LCD をカスタマイズし、金型コストは 80 万元を超えました。ユニバーサルドットマトリクススクリーンの採用により、コストは10万元未満に削減されました。
(2) 保守・更新の困難さ
セグメントコードLCDの表示内容は固定です。機能のアップグレード（言語の追加やインターフェースの変更など）が必要な場合、新しい金型を開く必要があり、高額なメンテナンスコストがかかります。たとえば、スマート メーター メーカーは、英語表示を増やすための政策要件により、新しい金型をカスタマイズする必要があり、その結果、30 万元の追加コストが発生します。ソフトウェアでアップグレード可能な OLED スクリーンを採用した後は、OTA を通じて言語パックのみを更新する必要があるため、コストは 10,000 元未満に削減されます。
(3) スペアパーツの在庫に対する大きな圧力
セグメント化された LCD にはさまざまなモデルがあり、スペアパーツの在庫はすべての仕様をカバーする必要があるため、在庫コストが高くなります。たとえば、ある工場の産業用制御装置は、コンテンツの表示に 10 個の異なるセグメント コードの LCD を使用しており、スペア部品の在庫コストは 50 万元を超えています。標準化されたOLEDスクリーンの採用後、スペアパーツの種類は3種類に減り、在庫コストは15万元まで下がりました。
