Was sind anspruchsvolle Anwendungen? – Generell kann man sagen, dass es sich hierbei um alle Geräte handelt, die unerwünschten Faktoren ausgesetzt sind, wie z.B. elektromagnetischen Störungen, Staub und Feuchtigkeit der Umgebung oder wechselnden Wetterbedingungen. Jeder von ihnen kann die Funktion der Elektronik beeinträchtigen und sogar zu einer Beschädigung des Moduls führen. Welche Schritte sollten unternommen werden, um solche Situationen zu vermeiden?
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Jeder, der ein Smartphone bei “extremen” Wetterbedingungen, d.h. An besonders heißen oder frostigen Tagen konnte er beobachten, wie sich diese Faktoren auf seine Leistung auswirkten – langsamerer Betrieb des Geräts, schnellere Entladung des Akkus, hartnäckige Steuerung; Gleichzeitig steigt auch die Anfälligkeit für mechanische Beschädigungen. Diese Art von Problemen gilt für die gesamte Elektronik und bleibt Komponenten wie LCD-Displays nicht gleichgültig. In diesem Artikel zeigen wir Ihnen anhand ausgewählter Anwendungen aus Industrie und Digital Signage, was zu tun ist, um einen möglichst effizienten Betrieb von LCD-Modulen in extremen Umgebungen zu gewährleisten.
LCD-Displays für die Industrie
Tragbare Messgeräte. Zu dieser Gruppe gehören verschiedene Arten von Zählern, Schreibern oder Detektoren, die in der Industrie häufig eingesetzt werden, z. B. bei der Gewinnung von Mineralien oder im Schiffbau. Solche Geräte erfordern in der Regel Lösungen mit erhöhter Helligkeit (mindestens 1000 cd/m2) und einem möglichst breiten Betriebstemperaturbereich (mindestens -20~70°C). Es ist auch ratsam, volle Betrachtungswinkel beizubehalten, um den Zugriff auf die präsentierten Inhalte unabhängig von der Betrachtungsebene zu erleichtern.
Bei dieser Art von Anwendung können m.in verwendet werden. 5-Zoll-Winstar WF50DSYA3MNN0# (1100 cd/m2, -20~70°C, 80°/80°/80°/80°). Hierbei handelt es sich um ein Modell mit MIPI-Schnittstelle, das zwar in erster Linie mit Telefonen, Tablets oder Laptops in Verbindung gebracht wird, aber auch häufig in anderen tragbaren Geräten verwendet wird, z. B. für Messungen. Seine wichtigsten Vorteile sind die hohe Leistung bei geringem Stromverbrauch sowie die Beständigkeit gegen elektromagnetische Störungen.
HMI-Bedienfelder. Aktuell sind Touch-Lösungen mit Diagonalen von 5 bis 10 Zoll der Standard bei HMI-Geräten. Sie eignen sich perfekt zur Verbesserung der Prozessüberwachung, z. B. in Produktionshallen. Um die bestmögliche Qualität der präsentierten Inhalte zu gewährleisten, lohnt es sich, Modelle mit einer Helligkeit von mindestens 750 cd/m2 und einer Betriebstemperatur zwischen -20 und 70 °C zu wählen. Benutzer werden auch die vollen Betrachtungswinkel zu schätzen wissen.
In dieser Art von Anwendungen setzen Unisystem-Kunden z.B. gerne das 7-Zoll-WF70A8SYAHLNN0 # von Winstar (1100 cd/m², -20~70°C, 85°/85°/85°/85°, Schnittstelle – LVDS) ein. Derzeit kann es jedoch zu Problemen bei der Lieferung dieser Art von Produkten kommen – seit einigen Monaten erleben wir Engpässe bei einigen Komponenten auf dem Elektronikmarkt, was mit der pandemischen Nachfrage nach Verbrauchergeräten wie Tablets (eine der beliebtesten Größen ist 7 Zoll) zusammenhängt. Analysten zufolge könnte diese Situation bis Ende 2021 anhalten. Um Verzögerungen zu vermeiden, ermutigen wir unsere Kunden, Rahmenaufträge zu erteilen – insbesondere bei Projekten, bei denen die Zeit drängt (kontaktieren Sie uns, um mehr über Rahmenaufträge zu erfahren).
Bei industriellen Touch-Lösungen lohnt es sich auch, andere besondere Umstände zu berücksichtigen, die für den Benutzerkomfort entscheidend sein können, wie z. B. die Fähigkeit, mit Arbeitshandschuhen zu arbeiten, die durch die richtige Kalibrierung des Moduls erreicht wird.
Eine interessante Lösung für die Industrie ist die Smart Display Serie von Winstar, die durch m.in vertreten ist. Modell WL0F00050000FGAAASA00 (400 cd / m², -20 ~ 70 °C, 80 ° / 80 ° / 80 ° / 80 °, Schnittstelle – CAN). Es handelt sich um “out of the box”-Module, die es ermöglichen, das Erscheinungsbild von Geräteschnittstellen mithilfe einer Datenbank von Standardobjekten wie Indikatoren, Zählern und Messgeräten, Schiebereglern, Grafiken und Symbolen für den Prozessfortschritt zu entwerfen. Mit einer Helligkeit von nur 400 cd/m² funktioniert dies jedoch möglicherweise nicht in hell erleuchteten Räumen (erfahren Sie mehr über die Smart Display-Serie).
LCD-Displays für Digital Signage
Die in Digital Signage-Systemen verwendeten LCD-Displays sind in der Regel für den Dauerbetrieb ausgelegt – 24/7. Bei dieser Art von Anwendung lohnt es sich, auf den Parameter zu achten, der als “LED-Lebensdauer” bezeichnet wird. Dies ist die durchschnittliche Zeit des störungsfreien Betriebs von LEDs, die Hintergrundbeleuchtungen in LCD-Displays erzeugen. Sie wird als die Anzahl der Stunden ausgedrückt, nach denen die allmähliche Degradation von LEDs auftritt (erfahren Sie mehr über die Lebensdauer von LEDs). Bei Lösungen für Digital Signage Systeme sollte dieser Parameter möglichst hohe Werte erreichen – in der Regel liegt er bei ca. 70.000 Stunden.
Werbung im Stadtraum. Diese Kategorie umfasst eine breite Palette von Medien, die in städtischen Gebieten platziert werden. Es ist m.in. Werbetafeln, Tafeln an Bahnhöfen und Haltestellen, interaktive Kioske und Totems usw. Bei LCD-Displays, die in unserer gemäßigten Klimazone installiert sind, wird eines der Schlüsselprobleme der ununterbrochene Betrieb des Moduls sowohl bei niedrigen als auch bei hohen Temperaturen sein. Es kann davon ausgegangen werden, dass der Betriebstemperaturbereich für diese Art von Lösung im Bereich von mindestens -20 bis 60 °C liegen sollte. (Die Verwendung von LCD-Displays mit einem engeren Temperaturbereich, z.B. 0~50°C, erfordert eine zusätzliche Heizung im Winter und eine Kühlung im Sommer.) Damit die präsentierten Inhalte ausreichend lesbar sind, ist es notwendig, eine angemessene Helligkeit – mindestens 1000 cd/m2* sowie Betrachtungswinkel – 89°/89°/89° – zu gewährleisten. Wenn sich das Gerät an einem sonnigen Standort befindet, lohnt es sich außerdem, ein Modell mit hiTNI-Technologie zu verwenden, das das Auftreten der sogenannten verhindert “schwarze Flecken”, die auf LCD-Displays als Folge des vorübergehenden Verlusts ihrer ursprünglichen Eigenschaften durch Flüssigkristalle unter dem Einfluss intensiver Sonneneinstrahlung erscheinen (erfahren Sie mehr über Flüssigkristalle).
Die richtigen Parameter werden durch m.in charakterisiert. 31,5-Zoll-P320HVN07.0 von AUO (2500 cd/m2, 89°/89°/89°/89°, -20~60°C, Schnittstelle – LVDS, LED-Lebensdauer – 70.000 Stunden) oder 43-Zoll-DLH4309-B von Litemax (1800 cd/m², 89°/89°/89°/89°, -20~60°C, Schnittstelle – DVI, HDMI oder DP, LED-Lebensdauer – 100.000 Stunden). Beide Modelle verfügen über die hiTNI-Technologie.
*Sofern es sich nicht um sonnige Standorte handelt, empfehlen wir die Verwendung von LCD-Displays mit einer Helligkeit von mindestens 2500 cd/m2 (sie sind m.in anderen im Angebot von Litemax erhältlich).
Fahrgastinformationsträger in Fahrzeugen. Dabei handelt es sich um verschiedene Arten von Lösungen, die uns im ÖPNV begegnen können – sie legen zum Beispiel Fahrpläne, Routen mit der voraussichtlichen Ankunftszeit an der nächsten Station/Haltestelle sowie zusätzliche Informationen, z.B. über die aktuelle Wetterlage, offen. Sie können auch zur Präsentation von Werbung verwendet werden. Bei dieser Art von Anwendung ist der Betriebstemperaturbereich nicht entscheidend (der Bereich von 0-50°C ist sicherlich ausreichend), aber es lohnt sich, auf die Parameter zu achten, die die Lesbarkeit des präsentierten Inhalts beeinflussen, d.h.: Helligkeit (optimal ca. 1000 cd/m2) oder Blickwinkel (89°/89°/89°/89°). Es ist jedoch zu beachten, dass es sich um Geräte handelt, die auch eine Reihe anderer Anforderungen erfüllen müssen, um für den Einsatz im Verkehr zugelassen zu werden. Im Falle von z. B. Schienenfahrzeugen werden sie durch die Norm PN-EN 50155 geregelt, die m.in angibt. erforderliche Widerstandsfähigkeit der Geräte gegen Stöße, Vibrationen oder Störungen.
Das Angebot von Unisystem umfasst m.in. Das 28-Zoll-Litemax-SSH2845-E (1000 cd/m², 89°/89°/89°/89°, 0~50°C, Schnittstelle – VGA oder DVI, LED-Lebensdauer – 70.000 Stunden), für das der Hersteller die Einhaltung der Norm PN-EN 50155 erklärt. Seine Panoramaform fügt sich perfekt in den begrenzten Raum ein, z. B. in Zugabteilen.
Zusätzliche Formen des Schutzes von LCD-Displays
Das oben beschriebene LCD-“Tuning” bietet nur Schutz vor Faktoren wie niedrigen und hohen Temperaturen. Abgesehen von ihnen gibt es auch eine Reihe anderer schädlicher Faktoren m.in. Staub und Wasser. Der beste Schutz gegen Staub und Überschwemmung besteht darin, das Modul in einem entsprechend abgedichteten Gehäuse unterzubringen, dessen Schutzgrad anhand der in der Norm PN-EN 60529 definierten IP-Codes bestimmt wird (erfahren Sie mehr über IP-Codes).
Auch der Einsatz der Optical-Bonding-Technologie bei Geräten, bei denen Displays mit Berührungssensoren und Schutzglas kombiniert werden, ist eine Überlegung wert. Sie besteht darin, einzelne Schichten mit transparenten Klebstoffen oder Folien zu verkleben, die zum Beispiel mit UV-Strahlung ausgehärtet werden. Dadurch wird die Luft zwischen den einzelnen Komponenten entfernt, wodurch die Möglichkeit des Beschlagens durch das Eindringen von Verunreinigungen in die Modulspalte verringert wird (erfahren Sie mehr über die Optical-Bonding-Technologie).
Es gibt auch eine Reihe von Beschichtungen auf dem Markt, die auf die Module aufgebracht werden und die – je nach Anwendung – für die Nutzer der Geräte nützlich sein können. Eine weit verbreitete Lösung sind AG- (Anti-Glare) und AR- (Anti-Reflective) Beschichtungen, die Lichtreflexionen reduzieren. Bei Geräten, die sich in öffentlichen Räumen befinden, z. B. berührungsbetätigte Kioske oder Totems, kann es ratsam sein, eine AS-Beschichtung zu verwenden, d. h. Anti-Splitter, die die Ausbreitung von Glasscherben im Falle einer Beschädigung der Bildschirmoberfläche, z. B. deren Bruch, verhindert, oder eine AM-Beschichtung, d. h. antimikrobiell, die die Anzahl der Mikroorganismen reduziert, die von den Benutzern auf die Oberfläche der Bildschirme aufgetragen werden.
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In diesem Artikel haben wir ausgewählte Parameter und Behandlungen angegeben, von denen das effiziente Funktionieren eines Geräts, das für den Betrieb unter extremen Bedingungen ausgelegt ist, abhängen kann. Wir sagen immer, dass jedes Konzept eine individuelle Herangehensweise erfordert; Das Gleiche gilt für diese Art von Modulen – wir sollten alle Faktoren, die sie beeinflussen können, sorgfältig analysieren, was bei der Auswahl des richtigen LCD-Displays für die entworfene anspruchsvolle Anwendung hilfreich ist.