一、需求先定死,否则没法比
9月立项,几条硬指标:
1. 供电:3.6V锂亚电池一节,寿命要求6年以上。物联网水表电池普遍5到10年,显示必须是微安级开销。
2. 环境:表井加户外安装,-20~70℃工作,整机IP68,井下潮湿、地面暴晒都要可读。
3. 显示内容:累计水量、剩余水量、阀门状态、信号、电量、单位m³,全是固定数字图标,没有菜单和汉字滚动需求。
4. 夜间:井下全黑,按键点亮背光、亮几秒自灭。
5. 批量:年用量十万片级,生命周期5年以上。
这几条一摆,方向已经偏了:内容固定、功耗卡死、寿命要长,正是定制段码液晶屏的典型工况。但有人觉得点阵屏灵活、不用开模,主张通用模组顶上,三套方案便正式打样对比。
二、三套方案参数硬碰硬
10月拿到样品和报价,按参数、性能、可靠性、服务四个维度拉了对照表:
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对比维度 |
定制段码液晶屏 |
点阵小液晶屏(12864类COG模组) |
2.4寸TFT彩屏 |
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显示内容 |
笔段固定,数字图标定制,开模后不可改 |
任意字符汉字图形,软件可改 |
任意彩色画面和动画 |
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显示功耗 |
玻璃本身微安级,交流驱动不发热 |
驱动加升压近毫安级,背光20mA起 |
背光常开几十毫安 |
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强光可读性 |
半透或反射模式,不用背光也清晰 |
半透可读,小字号对比度一般 |
需高亮背光,直射下泛白 |
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工作温度 |
TN/HTN常规-20~70℃,FSTN宽温-30~80℃ |
常规料-20~70℃,低温底影偏重 |
低温首屏刷新慢、易拖影 |
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成本与门槛 |
需开模,模具费几百到两千元级、量返,量产后单件最低 |
现货无开模费,单价中等 |
现货,单价最高 |
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交期 |
图纸确认后约2周出样,批量约4到6周 |
现货 |
现货 |
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供货周期 |
随产品生命周期供货 |
通用型号迭代快,需留意停产 |
消费级型号停产更快 |
三、实测环节,功耗账一锤定音
11月三套样机测试,结果没什么悬念:
1. 功耗:整机平均电流预算约40μA(通信瞬时除外)。段码液晶屏方案常态几微安,背光按键触发、3秒自动灭;点阵模组背光一点亮就20mA量级,驱动静态开销也把寿命余量吃得很紧,TFT更不用算。不是点阵屏不行,是表计容不下毫安级常耗。
2. 高低温:-20℃低温箱里,通用点阵料底影加重、小字发虚;段码这批宽温规格响应略慢但数字完整。中途一批样屏低温偏淡,排查是首批误按常温偏光料投产,换宽温规格后解决——选型时环境参数没锁死,不是屏本身的问题。
3. 强光:地面直射下,半透段码屏数字最清楚,点阵半透模组勉强能读,TFT不开高亮背光基本看不清。
同属计量仪表的多功能电表走的也是段码屏路线,这类STN段码案例在电力行业已验证十几年。
四、服务维度,定制件比的是工程配合
参数之外,服务是定制段码液晶屏和现货小液晶屏差异最大的地方。点阵和TFT是标准现货、当天能发货,但对比度不对、时序不通这类问题基本得自己查。段码屏是定制件,从内容排布、视角、偏光模式、连接方式到Duty/Bias驱动参数、真值表,厂家都要跟着项目走。这个项目最终由罗姆液晶承接定制。段码项目最容易拖进度的不是生产,是图纸确认:显示内容、真值表、观察方向、工作温域、斑马条还是FPC连接,开模前必须一次定清;开模后再改图案等于重新开模,费用周期都重来。
五、总结
三选一的结论,需求冻结那天就定了:
1. 电池供电、内容固定、要求5年以上免维护——选定制段码液晶屏,开模费摊到十万片量级几乎可以忽略;
2. 要显示汉字菜单和动态提示、现场能常供电——点阵小液晶屏更合适;
3. 要彩色交互和触摸、功耗成本不敏感——再考虑TFT。

