为什么-40℃宽温液晶屏LCD会成为行业刚需?

2025-11-24

过去十年,液晶屏幕的应用场景从室内扩展到各种复杂户外环境。以新能源汽车充电桩、户外自助终端、风电监控柜、石油化工仪器到低温仓储物流设备为例,设备长期暴露在严寒、昼夜温差、雨雪冰冻等环境中。消费者体验和系统稳定性越来越依赖于屏幕的可读性与启动可靠性。

普通液晶屏在-10℃以下会出现:

启动速度变慢

背光亮度骤降

液晶粘度增加导致画面拖影

偏光片雾化、发白

显示对比度下降

驱动IC电压不稳定导致闪烁

而北方冬季最低温度可达-20℃,西北、东北、新疆在户外极端环境甚至达到-40℃或更低。

因此,-40℃宽温液晶屏已成为工业、能源、交通、户外设备的基础标准。

为什么-40℃宽温液晶屏LCD会成为行业刚需?

-40℃宽温液晶屏的典型应用场景

下表总结了行业中对宽温液晶屏需求最强的设备:

行业类别 代表设备 环境工况 为什么必须选宽温LCD
新能源 直流充电桩、交流桩、大功率快充终端 -30℃——-40℃夜间启动,户外直射 防黑屏、避免低温背光衰减
工业控制 PLC机柜、石化检测设备、风机监控屏 长时间运行、粉尘、震动 稳定性、寿命、温度适应
户外自助设备 售卖机、洗车机、快递柜、缴费终端 四季暴露、冰霜、雨雪 亮度要高、温度要宽、可靠性要强
交通与车载设备 公交报站屏、车载中控、仪表集成屏 低温冷车启动、强震动 抗振性能+宽温液晶材料
军工与特种设备 手持终端、野外指挥装置 极寒、低气压、高冲击 宽温液晶配方+驱动IC电压补偿

在这些设备中,光学稳定性、背光寿命、驱动电路在低温下的可控性,是屏幕是否能稳定工作的核心指标。

五款典型-40℃宽温液晶屏参数对比

型号 品牌 尺寸 分辨率 亮度 对比度 可视角度 背光 接口 工作温度
G104ACJ-L01 群创 10.4" 960×1280 900nit 1000:1 85/85/85/85 WLED LVDS -30——85℃
TM123XDHP90-00 天马 12.3" 1920×720 1000nit 1000:1 全视角 WLED LVDS -40——85℃
M060AWRDR0 龙腾 6.0" 1280×640 1000nit 1000:1 85/85/85/85 WLED LVDS -40——85℃
TM123XDHP01 天马 12.3" 1920×720 - 1000:1 全视角 WLED - -30——85℃
A0520AA65626 京瓷 5.2" 1440×560 无背光 1700:1 - 无背光 LVDS -40——85℃

参数逐项解析(行业常规值→样本数值→应用意义)

1亮度

行业标准区间

室内:250–350nit

半户外:500–700nit

户外强光:800–1200nit

极端强光:1500–2000nit(军工/特殊机型)

五款样本亮度表

型号 亮度
vG104ACJ-L01 900nit
TM123XDHP90-00 1000nit
M060AWRDR0 1000nit
TM123XDHP01 -
京瓷A0520AA65626 无背光(自研背光决定亮度)

工程意义

900–1000nit已达到户外自助设备标准

极寒条件下LED亮度会下降,高亮度意味着保值空间更大

充电桩/快递柜行业的标准亮度为≥900nit

2对比度

行业室外标准:800–1200:1

京瓷型号达到1700:1,为五款中最高。

高对比度的意义:

1、冰雪环境下反射更强,对比度越高越能保持可读性

2、工控图形界面(曲线、参数、状态灯)需要更清晰层次

3、高亮+高对比度=高可读性

3可视角度

类型 水平/垂直典型值 应用差异
TN 70/70/60/70 成本低,但不适合高端工业
IPS/AHVA/AAS 85/85/85/85 车载、户外、工业全面标配

本次五款中,多数采用AHVA/AAS,全视角表现优秀。

4工作温度(核心指标)

型号 工作温度
G104ACJ-L01 -30——85℃
TM123XDHP90-00 -40——85℃(最宽)
M060AWRDR0 -40——85℃
TM123XDHP01 -30——85℃
A0520AA65626 -40——85℃

工程意义

-40℃真实意义并不是“亮起”,而是:液晶不结晶、背光能启动、驱动IC电压稳定。

-30℃→普通工业温度

-40℃→新能源&军工标准

5背光寿命

50K小时:主流工业等级

70K小时:车规等级

无背光:需自行开发(京瓷)

背光寿命越高→长期TCO成本越低(不需要频繁维修)

6接口(LVDS/MIPI/eDP

本组90%为LVDS,原因:

-40℃环境LVDS最稳定

抗干扰能力高

支持长线传输(工业设备机柜中常见)

未来趋势:

MIPI(移动设备)

eDP(笔记本/高清场景)

技术优势拆解(光学、工艺、结构、电子、可靠性)

1光学技术优势

高亮LED光源:1000nit在户外极寒仍具备可读性

低温液晶分子配方:提升-40℃响应速度

抗反射(AR)雾面处理:减少日光反射

高对比度技术(如AAS面板):使色彩层次更分明

高透过率背光结构:在同等功耗下实现更高亮度

2工艺与结构优势

COG高可靠封装:抗震性更强

耐低温偏光片:防雾化、防发白

FPC加强筋设计:避免低温脆裂

金属框架抗变形结构:户外环境不易受热胀冷缩影响

3驱动与电气优势

宽温补偿驱动IC:保持低温画面不闪烁

LED恒流驱动补偿:低温亮度衰减问题降低20–30%

LVDS抗EMI干扰能力强

4可靠性优势

宽温液晶材料

高寿命背光

结构防护特性

车规级抗震模块

全面温度循环测试(-40℃——85℃)

场景深化解析

下面我们一块将五大场景逐一展开。

1新能源充电桩(最核心场景)

强制要求参数:

参数 为什么重要
≥900nit 避免白天反光导致无法看清界面
-40℃启动 北方冬季凌晨场景必须保证
全视角 用户站立位置不固定
LED≥50K小时 降低售后与停机率

推荐型号:天马TM123XDHP90-00(12.3")

长条屏比例适合新国标充电桩UI

1、1000nit高亮

2、-40℃宽温

3、AHVA全视角

4、背光70K小时

这是目前国内外充电桩行业的主力方案。

2工控机柜/PLC系统

关键需求:

1·长寿命

2·抗EMI

3·长时间亮屏无灼伤

4·支持24h*365天运行

推荐型号:群创G104ACJ-L01(10.4")

1·900nit

2·-30℃——85℃

3·全视角

4·性价比最佳

为什么-40℃宽温液晶屏LCD会成为行业刚需?

3自助售卖机/物流终端

主要痛点:

全天候暴露

冬季温度骤降

屏幕需保持用户可读性

6–12吋屏均可使用龙腾与天马型号六寸龙腾为小窗口交互非常适合。

4户外车载/交通设备

汽车冷车启动温度可达-35℃。

推荐型号:龙腾M060AWRDR0(6")

小尺寸

1000nit

-40℃

85/85/85/85全视角

背光寿命高

5军工与定制设备

需求增强:

超对比度

自定义背光

自行控制色彩与功耗

推荐型号:京瓷A0520AA65626(无背光)

可定制背光结构

对比度1700:1,为组内最高

-40℃宽温

经济与运维分析(长期成本)

宽温液晶屏核心成本并不在屏幕本身,而在“生命周期”:

成本类别 宽温屏优势
维修成本 背光寿命高=10年无需更换
停机成本 -40℃可靠性可减少冬季宕机事故
能耗 高透过率屏幕在同亮度下更节能
备件成本 LVDS通用性高,降低替换难度

兼容性趋势

未来主流趋势如下:

LVDS→eDP:适用于更高分辨率

TN→IPS/AHVA:高端工业全面过渡

高亮→自动亮度调节(ALS)

固定背光→PWM调光→DC调光

大尺寸→超长条屏(适配新能源桩UI)

风险与限制

风险点 解释
高亮=高发热 需良好散热结构
低温响应仍变慢 -40℃再好也无法完全无拖影
京瓷无背光屏需要额外驱动设计 工程成本上升
LVDS的未来替代趋势明显 长期可能需改平台
高亮背光功耗更高 需规划电源余量

工程选型建议(按用户类型)

用户类型 核心需求 推荐型号
充电桩厂商 高亮+宽温+长条屏 天马TM123XDHP90-00
工控设备厂 稳定性+长寿命 群创G104ACJ-L01
户外终端 高亮+抗反射 天马or龙腾
车载电子 抗震+宽温 龙腾M060AWRDR0
定制设备/军工 对比度高+可定制背光 京瓷A0520AA65626

常见问题

Q1:-40℃会不会影响背光亮度?

会,但高亮屏有冗余亮度,能维持足够可读性。

Q2:亮度越高越好吗?

不是。亮度越高→功耗越高→热管理要求越高。

Q3:宽温液晶是不是液晶材料不同?

是,采用低温液晶配方+特殊驱动补偿机制。

Q4:LVDS会被淘汰吗?

未来高分辨率会趋向eDP/MIPI,但LVDS在工业领域仍长期存在。

新能源、工业数字化、户外自助终端规模不断扩张,宽温LCD已从“可选项”变为“基础项”。

本次对比的五个型号具备:

-40℃至85℃极宽工作温度

900–1000nit强光可读亮度

工业级背光寿命与全视角

LVDS高兼容性

在不同场景中可覆盖从小尺寸到大尺寸的需求,宽温液晶屏仍将保持强劲增长,尤其是在新能源与户外设备领域。杭州立煌科技有限公司作为一家专注于工业领域的液晶显示驱动方案提供商,与京东方(BOE)、天马(TIANMA)、龙腾(IVO)、友达(AUO)、群创(Innolux)、京瓷(Kyocera)等多家全球领先液晶面板制造商建立深度合作关系,专业供应多品牌、全系列的工业级液晶显示屏与定制化解决方案。

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