Projektujesz urządzenie z ekranem? To zdecydowanie krok w dobrym kierunku.
Współczesne urządzenia elektroniczne coraz częściej wyposażane są w wyświetlacze – nie tylko ze względów estetycznych, ale przede wszystkim funkcjonalnych. Ekran to dziś coś więcej niż tylko element prezentujący dane. Stał się kluczowym interfejsem użytkownika, umożliwiającym intuicyjne sterowanie, błyskawiczną reakcję na komunikaty systemowe oraz bezpośrednią interakcję z funkcjami urządzenia.
Spis treści
W tym przewodniku przedstawiamy najważniejsze kwestie, na które warto zwrócić uwagę przy wyborze odpowiedniego wyświetlacza do projektowanego rozwiązania. To swoisty przewodnik po zagadnieniach, które niemal zawsze pojawiają się na początkowym etapie współpracy – pomagają nam lepiej zrozumieć potrzeby użytkownika końcowego oraz specyfikę aplikacji, w której ma zostać zastosowany nasz produkt.
Taki „technologiczny wywiad” to nie tylko formalność – to fundament efektywnej współpracy, który znacząco przyspiesza proces projektowania i pozwala uniknąć kosztownych błędów.
W tym artykule omawiamy podstawowe technologie wyświetlania, parametry takie jak rozdzielczość i jasność, znaczenie temperatury pracy oraz wpływ warunków środowiskowych na dobór wyświetlacza.
👉 Przeczytaj także inne artykuły z serii Jak dobrać wyświetlacz do aplikacji?:
Technologia
Wybór odpowiedniej technologii wyświetlania to jeden z kluczowych etapów projektowania. W ofercie Unisystemu znajdują się m.in. wyświetlacze LCD-TFT, OLED, EPD (e-papier) oraz monochromatyczne (graficzne i znakowe). Każda z nich różni się budową i funkcjonalnością – m.in. sposobem prezentacji obrazu, poborem energii czy wymaganiami względem podświetlenia.
LCD-TFT to obecnie najpopularniejsze i najbardziej uniwersalne rozwiązanie. Sprawdzone, elastyczne i stale rozwijane, oferuje znakomite parametry optyczne, szeroki zakres przekątnych i formatów, dzięki czemu znajduje zastosowanie w niemal każdej aplikacji. Warto zwrócić uwagę na funkcję local dimmingu – miejscowego sterowania podświetleniem, które poprawia kontrast, umożliwiając wygaszanie nieaktywnych obszarów i jednoczesne doświetlanie tych z treścią. To sposób na znaczącą poprawę jakości obrazu bez rezygnacji z zalet TFT.
Coraz większym zainteresowaniem cieszą się także wyświetlacze EPD – szczególnie w urządzeniach zasilanych bateryjnie, gdzie liczy się niski pobór prądu.
Rozdzielczość
Rozdzielczość to parametr określający liczbę pikseli, z których składa się obraz na wyświetlaczu – wyrażana jest jako iloczyn dwóch liczb: liczby pikseli w poziomie oraz w pionie. Dla przykładu, rozdzielczość 1920 × 1080 oznacza, że ekran prezentuje 1920 kolumn i 1080 wierszy pikseli, co daje w sumie ponad 2 miliony punktów tworzących obraz.
Dobór odpowiedniej rozdzielczości zależy od odległości, z jakiej użytkownik patrzy na ekran. Im większa gęstość pikseli, tym większa szczegółowość i komfort odbioru. Należy jednak pamiętać, że wyższa rozdzielczość oznacza większe wymagania sprzętowe – w tym m.in. dla kontrolera. Dlatego warto szukać balansu między jakością obrazu a możliwościami systemu.
Dowiedz się więcej o rozdzielczości w naszym artykule.
Jasność
Jasność wyświetlacza, określana w cd/m² (kandelach na metr kwadratowy), zwanych również nitami, to jeden z kluczowych parametrów wpływających na czytelność prezentowanej treści.
Warto podkreślić, że parametr ten odnosi się przede wszystkim do technologii LCD-TFT, w której obraz powstaje poprzez przepuszczanie światła z tylnego podświetlenia (tzw. backlight) przez warstwę ciekłych kryształów i filtrów kolorów. To właśnie system podświetlenia LED odpowiada za rzeczywistą jasność ekranu – jego moc, jakość komponentów i rozmieszczenie wpływają bezpośrednio na końcowy efekt wizualny.
Nie wszystkie technologie wizualizacji informacji emitują światło – przykładem są wyświetlacze EPD (e-papierowe), które odbijają światło otoczenia. W ich przypadku zamiast o „jasności” mówimy o czytelności w danych warunkach oświetleniowych.
W przypadku LCD-TFT dobór poziomu podświetlenia powinien być uzależniony od warunków, w jakich pracuje urządzenie – niezależnie od tego, czy jest to światło naturalne, sztuczne, intensywne czy ograniczone.
Dla zobrazowania:
- ok. 250 cd/m² – poziom wystarczający do warunków domowych lub biurowych,
- ok. 750 cd/m² – do pracy w mocno oświetlonych wnętrzach,
- co najmniej 1000 cd/m² – zastosowania zewnętrzne*.
*W miejscach o dużym nasłonecznieniu zalecamy stosowanie wyświetlaczy o jasności co najmniej 2500 cd/m² – takich jak rozwiązania Litemax.
Zapoznaj się z naszym praktycznym przewodnikiem , aby lepiej zrozumieć, jak dobrać jasność wyświetlacza w zależności od warunków, w jakich będzie działał.
Zakres temperatur pracy
To, w jakim środowisku będzie funkcjonować urządzenie – w niskich lub wysokich temperaturach, a może w lokalizacjach o dużych wahaniach termicznych – bezpośrednio wpływa na dobór odpowiedniego wyświetlacza.
W ofercie Unisystemu dostępne są moduły o szerokim zakresie temperatur pracy, z których często spotykanym, a jednocześnie optymalnym zakresem jest od -20°C do +70°C.
W środowiskach, w których urządzenie może być narażone na skrajne warunki temperaturowe, powszechnie stosuje się dodatkowe rozwiązania wspomagające – systemy ogrzewania (np. grzałki) przy niskich temperaturach lub chłodzenia (np. wentylatory) przy wysokich temperaturach otoczenia. Pozwalają one utrzymać parametry pracy urządzenia na poziomie zapewniającym jego prawidłowe działanie.
W przypadku ekranów narażonych na bezpośrednie działanie promieniowania słonecznego istotna jest jeszcze jedna kwestia – odporność matrycy na przegrzewanie. Ekstremalne temperatury mogą doprowadzić do przejścia ciekłych kryształów ze stanu nematycznego w izotropowy, co skutkuje tzw. „czarnymi plamami” – trwałymi zaburzeniami obrazu. Aby temu zapobiec, stosuje się technologię HiTNI (High TNI), która bazuje na ciekłych kryształach o wyższej temperaturze przemiany fazowej. Dzięki niej matryca zachowuje stabilność optyczną nawet przy intensywnym nagrzewaniu, gwarantując czytelność obrazu. To technologia dedykowana aplikacjom pracującym w bezpośrednim świetle słonecznym – bez ryzyka uszkodzeń wynikających z przegrzania matrycy.
Zastosowanie
Jednym z kluczowych etapów doboru modułu wyświetlacza jest analiza przeznaczenia urządzenia, która pozwala określić, w jakich warunkach będzie ono użytkowane. To właśnie zastosowanie definiuje środowisko pracy oraz szczegółowe wymagania, wpływając bezpośrednio na wybór odpowiednich technologii, parametrów, zabezpieczeń i funkcjonalności.
Zanim zapadnie decyzja o konkretnym rozwiązaniu, warto odpowiedzieć na kilka pytań, takich jak:
- Czy urządzenie będzie wykorzystywane wewnątrz (indoor) czy na zewnątrz (outdoor)?
- Czy znajdzie się w przestrzeni publicznej, gdzie będzie narażone na intensywną eksploatację?
- Czy w otoczeniu, w którym ekran będzie obsługiwany, mogą występować ciecze, pyły lub inne zanieczyszczenia?
- Czy urządzenie będzie użytkowane w skrajnych temperaturach lub przy gwałtownych zmianach temperatury?
- Jak jasne będzie otoczenie, w którym ekran będzie obsługiwany? A może będzie narażony na bezpośrednie działanie promieni słonecznych?
Odpowiedzi na te pytania pozwalają zawęzić wybór technologii i rozwiązań konstrukcyjnych, które zapewnią nie tylko niezawodne działanie, ale też długą żywotność urządzenia. W wielu przypadkach samo wskazanie docelowego zastosowania wystarcza, by zaproponować optymalną konfigurację.
👉 Zapoznaj się z innymi artykułami z serii Jak wybrać wyświetlacz do swojej aplikacji?: