2009年12月15日
一塊彩色觸控螢幕能把溫控器做得像手機,但十年不換電池、十年不黑屏、十年不漲價這三件事,彩屏做不到。拆開段碼螢幕的成本結構(光罩費、起訂量、單片價)、段碼佈局怎麼定、什麼時候才值得升級到單色圖形點陣,以及一份溫控器屏的規格書要寫哪幾行。
把智能温控器做成一块彩色触摸屏,在展会上永远是最吸睛的那一个。但裝到牆上之後,用戶對它的要求和手機完全不同:它要常年顯示(不操作的時候也得看得見溫度)、要極低功耗(很多歐美機型用電池供電,或者靠 HVAC 系統的 24V 取電,電流預算只有幾十毫安)、要十年不壞(換一次溫控器?
這三條正好是彩色螢幕的短板:彩色 TFT 的背光常亮功耗在幾百毫瓦量級,電池撐不過一個冬天;彩屏的偏光片和背光在長期常亮下衰減明顯;而彩屏的單價通常是段碼屏的三到五倍。所以 custom segment LCD for smart thermostat 这个组合不是「落后方案」,而是在特定约束下的最优解。
段碼螢幕的報價單通常分為三項:光罩費(一次性)、樣品費、以及量產單片價。光罩費以段碼複雜度和玻璃尺寸算,常見區間是幾千到兩三萬人民幣;單片價則可能只有幾塊錢。这个结构决定了两件事:第一,年用量低于几千片时,光罩费摊不进单价,段码屏反而不便宜;第二,改一次段码布局,等于重付一次光罩费。
所以談價的時候,正確的做法不是壓單片價,而是把「未來三年會不會改版」問清楚。如果产品线规划里已经预见到要加图标或者改显示内容,那就一次把段码做全,留出未用的笔段,比两年后重开光罩便宜得多。這也是為什麼成熟的客製化顯示模組供應商會在開模前反覆確認「以後還要顯示什麼」。
段码布局看起来只是画图,实际上是三件事的折中:可视角度、笔段数量、以及外壳开窗。 TN 的视角窄(上下约 30 度),STN 视角宽但对比度低一档;笔段越多,驱动路数越多,COM 和 SEG 的配比会限制你能做到多少位;外壳开窗一旦定了,屏的可视区就不能再改。
温控器这类产品有个特殊要求:多数时间只有一个大数字(当前温度)需要被读到,所以主数字要放在最佳视角区,而图标(模式、风速、电量)可以放到边缘。另外要留出「未使用筆段」──不是為了顯示,是為了將來改版時不用重開光罩。这一条在规格书上通常不写,但它是段码项目里最省钱的一条经验。
段碼螢幕的天花板是「只能顯示預先畫好的內容」。一旦產品需要顯示任意文字(多語言選單)、任意曲線(能耗統計)、或任意圖標,段碼就不夠了,這時候該上 monochrome graphic LCD custom size。
升級的判斷標準通常是三條:是否需要多語言(出口機型必備)、是否需要顯示歷史資料、以及是否需要韌體升級後增加新介面。三條裡中一條,點陣就值得;一條都不中,上點陣只是把成本抬高、把開發週期拉長。點陣螢幕的另一個隱性成本是字庫-多語言字庫會佔掉 MCU 的 Flash,選型時要先算清楚剩下多少給應用邏輯。
溫控器的結構通常是「前殼 + 屏 + 主機板 + 後殼」,厚度被牆面底座限制得很死。 COG LCD module 把驅動 IC 直接綁定在玻璃上,省掉了單獨的 IC 封裝和 PCB 面積,整體厚度能比 COB 方案薄一到兩毫米——這一兩毫米在溫控器上常常就是能不能裝進去的區別。
第二個優點是連結方式。 COG 用 FPC 或斑馬條連到主機板,組裝時不需要插針和插座,少一道工序、少一個失效點。第三個優點是可靠性:沒有 IC 引腳的焊點,跌落和振動下的失效機率更低。代價是返修性差-COG 一旦綁定完成,IC 壞了只能整體換,不能單獨換 IC。對溫控器這種整機單價不高、返修靠整機更換的產品,這個代價是可以接受的。
家電和消費性電子的節奏不一樣。一個溫控器平台的生命週期通常是三到五年,中間可能只做面板換色和小改款,不做結構重開。這意味著螢幕的訂單是「一次性大單 + 多年小批量補貨」,而不是每季重新下單。
找 LCD module OEM factory China 的時候,要問清楚兩件事:光罩在專案結束後歸誰、保留多久。光罩歸工廠且只保留兩年,兩年後你要補貨就得重開光罩;光罩歸你或約定保留五年,補貨才是可預期的。起訂量方面,段碼屏的 MOQ 通常按玻璃的經濟切割數算,幾百到幾千片不等,談的時候要按“一次投產能做多少片”而不是“我一年用多少”來談,否則單價永遠壓不下來。
寫給供應商的規格書,其實只要九行:外形尺寸與視覺區、玻璃厚度、段碼圖(附筆段定義表)、驅動方式(COM/SEG 數與偏壓)、工作電壓、工作與儲存溫度、背光(顏色、亮度、是否常亮)、連接方式(FPC 或定義斑馬條,含量腳與生命週期)、含量腳與生命週期)、含量腳)、含量腳與生命週期)、含量腳)、含量腳與生命週期)、含量腳)、含量腳)、含量腳與生命週期)、含量腳與生命週期)、含量腳)、含量腳與生命週期)、含量腳)、含量腳)、含量腳與生命週期)、含量腳)、含量腳與生命週期)、含量腳)、含量腳與生命週期)、含量腳)、含量腳與生命週期)、含量腳)、含量腳與生命週期)、含量腳)、含量腳與生命週期)、含量腳)、含量腳與生命週期)、含量腳)、含量腳與生命週期)、含量腳)、含量腳與生命週期)、含量腳)、含量腳)
這九行裡最容易被漏掉的是「筆段定義表」和「腳位定義」。前者不定,供應商依自己的習慣排段,軟體寫完才發現順序不對;後者不定,樣品回來要飛線。這兩份東西加起來不到兩頁紙,但能省下一輪打樣。做客製化顯示模組採購的時候,把這兩頁一起發出去,供應商的回應品質會立刻不一樣——因為這表示你做過這個類別。
COG 與 COB 液晶、PMOLED/AMOLED 微顯示、0.69–10.1 吋 TFT 彩屏與 LED 背光模組,六大系列 61 款在產型號;非標尺寸、解析度、介面、視角方向與 FPC 按圖開發;標準、工業、寬溫三檔溫區;
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