1, Visoki stroški: ključni dejavnik, ki omejuje popularizacijo
Glavna prednost zaslonov TFT je v njihovi aktivni matrični pogonski tehnologiji, kjer vsako slikovno piko nadzoruje neodvisen tankoslojni tranzistor, kar omogoča visoko-natančno barvno reprodukcijo in dinamičen prikaz. Vendar pa ta tehnološka zapletenost neposredno zvišuje proizvodne stroške.
Stroški materiala in postopka: Zasloni TFT zahtevajo steklene substrate, prozorne prevodne filme (kot je ITO), materiale s tekočimi kristali in tankoslojne nize tranzistorjev, pri čemer so stroški materiala bistveno višji kot tradicionalni zasloni LCD ali STN. Na primer, ko ločljivost 4,3-palčnega zaslona TFT doseže 800 × 480, njegova gostota slikovnih pik in kompleksnost pogonskega vezja močno presežeta nizko{7}}tehnologijo zaslona, kar ima za posledico 30- do 50-odstotno povečanje stroškov enega čipa.
Izziv izkoristka: Stopnja napak tranzistorskih nizov neposredno vpliva na stopnjo izkoristka med proizvodnjo TFT. Na primer, pri rezanju velikih-steklenih substratov lahko ena okvara tranzistorja povzroči odpad celotne plošče, kar dodatno poveča stroške. Čeprav je tehnološki napredek povečal stopnjo izkoristka na več kot 90 %, je stopnja izkoristka visoko{4}}končnih izdelkov (kot so zasloni TFT medicinske kakovosti) še vedno pod 85 %, kar se neposredno odraža v cenah terminalov.
Omejitve uporabe v panogi: Na področju industrijskih instrumentov cenovno občutljiva oprema (kot so digitalni prikazovalni instrumenti nižjega cenovnega razreda) ponavadi izbere enobarvne zaslone LCD ali segmentne kodne zaslone, ki so le 1/5 do 1/10 cene zaslonov TFT. Tudi na trgu srednjega do višjega cenovnega razreda je priljubljenost zaslonov TFT omejena s proračunskimi omejitvami. Na primer, na armaturnih ploščah avtomobilov se zasloni TFT večinoma uporabljajo za-modele višjega cenovnega razreda, medtem ko gospodarska vozila še vedno uporabljajo kombinacijo mehanskih kazalcev in majhnih-velikih LCD rešitev.
2, Nezadostna okoljska prilagodljivost: ozko grlo delovanja v ekstremnih pogojih
Oprema za instrumente mora pogosto delovati v ekstremnih okoljih, kot so visoke temperature, nizke temperature, močna svetloba in elektromagnetne motnje, zato je prilagodljivost zaslonov TFT okolju omejena.
Omejeno temperaturno območje: delovna temperatura standardnih zaslonov TFT je običajno med -20 stopinj in 70 stopinj. Izven tega razpona se hitrost odziva molekul tekočih kristalov zmanjša, kar ima za posledico podvojenost zaslona ali popačenje barv. Na primer, pri opremi za znanstveno raziskovanje Arktike ali instrumentih za spremljanje puščave lahko nizke temperature povzročijo strjevanje tekočih kristalov, medtem ko visoke temperature pospešijo staranje osvetlitve ozadja in skrajšajo življenjsko dobo opreme. Čeprav je mogoče zaslone TFT industrijskega razreda razširiti na temperaturno območje od -30 stopinj do 85 stopinj s posebnimi materiali in postopki, se stroški povečajo za 20% -30% in še vedno ne morejo zadostiti potrebam ekstremnih scenarijev, kot sta vesoljska in globokomorska.
Slaba berljivost pri močni svetlobi: Zasloni TFT so odvisni od osvetlitve ozadja, kar lahko zlahka povzroči težave z odsevom in bleščanjem pri močni zunanji svetlobi. Na primer, ko je pametni števec nameščen na prostem, lahko neposredna sončna svetloba povzroči zamegljenost vsebine zaslona, kar je treba izboljšati z antirefleksnimi premazi ali osvetlitvijo ozadja z visoko svetlostjo (kot je 1000 cd/m² ali več), vendar bo znatno povečala porabo energije in stroške.
Občutljivost na elektromagnetne motnje: gonilna vezja TFT so občutljiva na elektromagnetni šum in v močnih elektromagnetnih okoljih, kot so visoko{0}}napetostne transformatorske postaje in industrijske avtomatizirane proizvodne linije, lahko pride do nenormalnosti zaslona zaradi motenj signala. Čeprav lahko zaščitna zasnova in filtrirna vezja ublažijo to težavo, bodo povečali kompleksnost opreme in stroške vzdrževanja.
3, Protislovje med porabo energije in življenjsko dobo baterije: glavni izziv prenosnih naprav
Pri prenosnih instrumentih z baterijskim napajanjem, kot so ročni detektorji in medicinske naprave za spremljanje, je poraba energije ključni indikator, ki določa praktičnost opreme, problem porabe energije pri zaslonih TFT pa je še posebej pomemben.
Visok delež porabe energije za osvetlitev ozadja: Modul za osvetlitev ozadja zaslona TFT običajno predstavlja 60–80 % celotne porabe energije. Na primer, 4,3-palčni zaslon TFT lahko porabi do 50 mA (napajanje 3,3 V), ko je popolnoma osvetljen, medtem ko zaslon z elektronskim črnilom iste velikosti porabi le 1/10 svoje moči. Čeprav lahko tehnologija zatemnitve PWM zmanjša povprečno porabo energije, še vedno ne more tekmovati z odsevnimi tehnologijami zaslona, kot je segmentirani LCD pri nizki svetlosti.
Dinamična vsebina poveča porabo energije: dinamični prikaz zaslonov TFT (kot so posodobitve valovnih oblik in animirani vmesniki) zahteva neprekinjeno osveževanje slikovnih pik, kar dodatno poveča porabo energije. Zaslon TFT medicinske ultrazvočne naprave na primer pri prikazovanju ultrazvočnih slik v realnem-času porabi 40 % več energije kot način statičnega prikaza, kar omejuje življenjsko dobo baterije prenosnih naprav.
Izziv toplotnega upravljanja: Velika poraba energije povzroči pregrevanje naprave, kar lahko vpliva na natančnost notranjih senzorjev ali skrajša življenjsko dobo baterije. Na primer, prenosni detektorji plina, ki se uporabljajo v okoljih z visoko-temperaturo in uporabljajo zaslone TFT, zahtevajo dodatno zasnovo struktur za odvajanje toplote, kar povečuje prostornino in težo opreme.
4, Zanesljivost in življenjska doba: skrite skrbi za dolgoročno-uporabo
Instrumentacijska oprema običajno mora neprekinjeno delovati več let ali celo desetletij, življenjska doba in zanesljivost zaslonov TFT pa imata naslednje pomanjkljivosti:
Življenjska doba osvetlitve ozadja je omejena: Življenjska doba osvetlitve LED zaslonov TFT je običajno 30000–50000 ur, kar je veliko manj kot 100000 ur segmentiranega LCD-ja. Pri industrijskih instrumentih za spremljanje, ki delujejo 24 ur na dan, je morda treba osvetlitev ozadja zamenjati vsakih 3-5 let, kar poveča stroške vzdrževanja.
Staranje materialov s tekočimi kristali: Po dolgotrajni-rabi se lahko razporeditev molekul tekočih kristalov nepopravljivo spremeni, kar povzroči barvni odtenek ali zmanjšan kontrast na zaslonu. Na primer, po neprekinjeni uporabi 5 let lahko na zaslonu TFT medicinskega monitorja pride do odstopanja rumene barve, kar vpliva na diagnostično natančnost.
Mehanska krhkost: Stekleni substrat in struktura tankega filma zaslonov TFT sta dovzetna za poškodbe zaradi udarcev in v scenarijih z močnimi tresljaji (kot so instrumenti inženirskih strojev) je stopnja napak bistveno višja kot pri mehanskih kazalcih ali zaslonih s segmentno kodo.
