一, STN koda pārrāvuma ekrāna tehniskās īpašības un zema spiediena jutība
1. Šķidrās kristāla molekulas izvietojums un elektriskā lauka reakcijas mehānisms
STN koda pārrāvuma ekrāns sasniedz gaismas polarizācijas virziena pagriešanu caur īpaši savītām nematiskām šķidruma kristāla molekulām (sagriezta leņķis no 180 grādiem -270 grādiem), apvienojumā ar polarizējošu plēvi, lai veidotu kontrastu starp gaismu un tumšo. Tās galvenās priekšrocības ir:
Zems braukšanas spriegums: tipiskais darba spriegums ir 3-5 V, kas piemērots akumulatoru darbināmam aprīkojumam;
Plašs skata leņķis: Salīdzinot ar TN ekrāniem, STN skatīšanās leņķi var paplašināt līdz ± 60 grādiem, kas atbilst rūpnieciskās uzraudzības pamatvajadzībām;
Zemas izmaksas: izmantojot pasīvās matricas piedziņu, nav nepieciešams TFT plānas plēves tranzistors, un izmaksas tiek samazinātas par 40% - 60%, salīdzinot ar TFT-LCD.
Tomēr šķidruma kristāla molekulu izvietojums STN ekrānos ir ārkārtīgi jutīgs pret elektriskā lauka izturību. Zemā - spiediena vidē gaisa izolācijas stiprības samazināšanās var izraisīt šādas problēmas:
Korona izlāde: Kad gaisa spiediens ir zemāks par 50 kPa, elektriskā lauka stiprība starp šķidrā kristāla slāni un elektrods var pārsniegt gaisa sadalīšanās slieksni, izraisot daļēju izlādi, kā rezultātā šķidrā kristāla molekulu izvietojums ir nesakārtots, izraisot izplūdušus vai atlikušus attēlus;
Reakcijas kavēšanās: zemā spiedienā samazinās gāzes molekulu blīvums, šķidruma kristāla molekulu savērpšanas ātrums palēninās, un reakcijas laiku var pagarināt no 200 ms standarta apstākļos līdz vairāk nekā 500 ms, ietekmējot reālo - dinamisko datu laika displeju.
2. blīvēšanas struktūra un spiediena starpības efekts
STN koda laušanas ekrāni parasti izmanto aizzīmogotu struktūru ar stikla substrātu un epoksīda sveķu iekapsulēšanu, kas ir piepildīta ar šķidru kristāla materiālu iekšpusē. Zemā - spiediena vidē blīvēšanas struktūrai ir jāiztur spiediena starpība starp iekšpusi un ārpusi:
Statiskā spiediena starpība: kad aprīkojums strauji palielinās no jūras līmeņa (101,3 kPa) līdz 5000 metru augstumam (gaisa spiediens apmēram 54 kPa), iekšējais gaisa spiediens var būt augstāks nekā ārējā vide, izraisot stikla substrāta paplašināšanos uz āru, kā rezultātā malas gaismas noplūde vai šķidra kristāla noplūde;
Dinamiskā spiediena starpība: gaisa kuģī gaisa spiediens var strauji pazemināties no 101,3 kPa uz zemes līdz 20 kPa kruīza augstumā, spiediena starpības izmaiņu ātrumam pārsniedzot 10 kPa/min, kas var izraisīt blīvējošā līmes slāni, lai noregulētu, vai stikls sadalās.
2, zemas - spiediena vides galvenā ietekme uz STN Off Code ekrānu
1. Elektriskās veiktspējas pasliktināšanās
Samazināta izolācijas rezistence: gaisa mitrums un spiediens kopīgi ietekmē izolācijas veiktspēju. Zemā - spiediena un augsta mitruma vidē (piemēram, 3000 metru augstumā un 80% RH mitrumu) STN ekrānu izolācijas pretestība var samazināties no 1012 Ω standarta apstākļos līdz 108 Ω, palielinot noplūdes strāvas risku;
Sadalījuma sprieguma samazināšana: Saskaņā ar Paschen likumu gāzes sadalīšanās spriegums seko U - formas līknes attiecībām ar gāzes spiedienu, kas reizināta ar elektrodu atstatumu (PD vērtība). Kad gaisa spiediens nokrītas zem 30 kPa, STN ekrāna elektrodu atstatums (parasti 5-10 μm) var nonākt sabrukuma sprieguma jutīgā laukumā, izraisot elektriskās īsās ķēdes.
2. Displeja kvalitātes degradācija
Kontrasta vājināšanās: šķidrā kristāla molekulas izvietojuma stabilitāte zemā spiedienā samazinās, kas var izraisīt kontrasta kritumu no 100: 1 standarta apstākļos līdz zem 60: 1, padarot to grūti atšķirt spēcīgā gaismas vidē (piemēram, āra augsti - augstuma laukumi);
Krāsu nobīde: Krāsu STN (CSTN) ekrāniem zems gaisa spiediens var izraisīt neatbilstīgu RGB apakšpikseļu reakcijas ātrumu, kā rezultātā rodas krāsu kropļojumi (piemēram, dzeltens ir zaļgani vai sarkanāks ir tumšāks).
3. Mehāniskās uzticamības risks
Termiskā sprieguma koncentrācija: zemā - spiediena vidē iekārta samazinās siltuma izkliedes efektivitāte, un STN ekrānu iekšējā temperatūra var palielināties par 10–15 grādiem. Termiskās izplešanās koeficienta starpība starp stikla substrātu un šķidru kristāla materiālu (stikls: 3 × 10-6/ grāds, šķidrs kristāls: 100 × 10-6/ grāds) var izraisīt saskarnes delamināciju vai parādīt anomālijas;
Vibrācijas savienojuma efekts: aviācijas vai transportlīdzekļa vidē savienojuma efekts starp zemu spiedienu un vibrāciju (piemēram, 10-2000Hz frekvences un 5G paātrinājums) var paātrināt blīvēšanas struktūras nogurumu un saīsināt ekrāna kalpošanas laiku.
3, adaptīvās optimizācijas shēmas inženierzinātņu praksē
1. Materiālu un procesa uzlabošana
Augsta spiediena iesaiņojums: Slēdzīgās kameras iekšējā spiediena kontrolei tiek izmantota metāla un stikla blīvēšanas tehnoloģija, kas ir nedaudz augstāka par ārējo vidi (piemēram, 60 kPa), kompensējot daļu no spiediena starpības;
Plaša temperatūras šķidruma kristāla materiāls: atlasiet šķidros kristāla materiālus ar zemu viskozitāti un augstu dielektrisko anizotropiju (piemēram, Merck ML-6612), lai uzlabotu reakcijas ātrumu zemā spiedienā;
Pretkorona pārklājums: silīcija dioksīda (SiO ₂) vai silīcija nitrīda (Si ∝ n ₄) izolācijas slānis uz elektrodu virsmas nogulsnēšanās, lai palielinātu sadalījuma spriegumu līdz virs 300 V.
2. Strukturālā pastiprināšanas dizains
Uzlabots robežas atbalsts: metāla rāmja pievienošana stikla pamatnes malā, lai uzlabotu liekšanas stingrību un novērstu deformāciju, ko izraisa spiediena atšķirības;
Elastīga shēmas plates (FPC) pastiprināšana: FPC ir izgatavots no poliimīda (PI) substrāta un fiksēts ar pastiprinošu plāksni, lai samazinātu savienotāja atslābumu, ko izraisa vibrācija.
3. Vides kompensācijas algoritms
Dinamiskā sprieguma regulēšana: Pārraugot apkārtējā gaisa spiedienu caur spiediena sensoru, braukšanas spriegumu noregulē reālā laikā (piemēram, palielinot spriegumu par 0,5 V par katriem gaisa spiediena samazināšanos par 10 kPa), lai kompensētu izolācijas stiprības samazināšanos;
Temperatūras spilgtuma savienojuma kontrole: apvienojumā ar temperatūras sensora datiem tas automātiski samazina fona apgaismojuma spilgtumu (piemēram, no 400 cd/m ² līdz 200 cd/m ²) augstā temperatūrā un zemā spiediena vidē, samazinot termisko spriegumu.
4, tipiski pielietojuma gadījumi un veiktspējas pārbaude
1. Aviācijas instrumentu displeja sistēma
Noteikts aviācijas elektronikas uzņēmums projektēja STN koda pārrāvuma ekrāna instrumentus transporta lidmašīnām, sasniedzot zemu - spiediena pielāgojamību, izmantojot šādus pasākumus:
Spiediena cikla tests: 1000 testēšanas cikli tika veikti -55 grāda apstākļos līdz +85 grādam un 20 kPa līdz 101,3kPa, un noplūde vai patoloģisks displejs nenotika;
Koronas nomākuma dizains: novietojiet 100 nm Sio ₂ slāni uz elektrodu virsmas, lai palielinātu sadalījuma spriegumu no 220 V līdz 380 V, atbilst RTCA/DO-160G standartam.
2. Liela augstuma jaudas uzraudzības terminālis
Gar Qinghai Tibet dzelzceļu 4500 metru augstumā noteikts enerģijas uzņēmums izmanto viedos skaitītājus ar pastiprinātiem STN robežvērtības ekrāniem:
Plaša temperatūras šķidruma kristāla materiāls: ML -6612 Šķidrs kristāls tiek izvēlēts, lai uzturētu reakcijas laiku, kas mazāks par 300 ms vidē -40 grādu līdz +85 grādam;
Aizsardzība pret atspīdumu: pievienojiet AR pārklājumu uz polarizatora virsmas, lai palielinātu kontrasta attiecību no 8: 1 līdz 12: 1 spēcīgā gaismā (100000Lux).
