1, šķidro kristālu fizikālās īpašības: dinamisks līdzsvars starp temperatūru un displeja efektu
Bojāta koda ekrāna displeja princips ir balstīts uz šķidro kristālu molekulu fotoelektrisko efektu: kontrolējot šķidro kristālu molekulu izkārtojuma virzienu un regulējot gaismas caurlaidību, tiek panākts rakstzīmju displejs. Šis process ir ārkārtīgi jutīgs pret temperatūru, un tā galvenais mehānisms ir šāds:
Zemas temperatūras sacietēšanas efekts: kad apkārtējās vides temperatūra ir zemāka par šķidro kristālu fāzes pārejas punktu (parasti no -30 grādiem līdz -40 grādiem), šķidro kristālu molekulas zaudē plūstamību un pāriet no šķidruma uz cietu, kā rezultātā displeja modulis pilnībā atteicas. Piemēram, vidē, kurā ir -35 grādi, parastais TN tipa koda laušanas ekrāns var izskatīties pilnīgi melns vai balts šķidro kristālu sacietēšanas dēļ.
Augstas temperatūras iztvaikošanas efekts: kad temperatūra pārsniedz kritisko vērtību (parasti no 70 līdz 80 grādiem), šķidro kristālu molekulas izplešas un pakāpeniski iztvaiko karstuma ietekmē, kā rezultātā krasi samazinās displeja kontrasts. Ņemot par piemēru STN tipa pārtraukuma koda ekrānu, pie 75 grādos tā zilā fona balta teksta displejs šķidro kristālu iztvaikošanas dēļ var kļūt purpursarkans, nopietni ietekmējot informācijas lasīšanu.
Subkritiskā stāvokļa ietekme: pat ja temperatūra nav sasniegusi robežvērtību, tā joprojām izraisīs veiktspējas pasliktināšanos, tuvojoties kritiskajam diapazonam. Piemēram, vidē, kurā ir -15 grādi, HTN tipa koda laušanas ekrānu atsvaidzes intensitāte var samazināties par 30%, kā rezultātā rakstzīmju displejā parādās ēnas; Pie 65 grādiem FSTN tipa koda laušanas ekrāna kontrasts var samazināties par 40%, ietekmējot redzamību spēcīgā apgaismojumā.
2, Tehniskā klasifikācija: četri temperatūras gradienti atbilst diferencētām vajadzībām
Pamatojoties uz šķidro kristālu materiālu formulu un iepakošanas procesu atšķirībām, industriālie kodu sadalīšanas ekrāni veido četras temperatūras gradienta sistēmas, kas aptver visu ainu prasību diapazonu no parastās vides līdz ekstremāliem darba apstākļiem:
Temperatūras diapazons, tehnoloģijas veids, galvenās īpašības, tipiski pielietojuma scenāriji
No 0 līdz 50 grādiem istabas temperatūras tipam ir viszemākās izmaksas un ātrākais reakcijas ātrums (mazāks vai vienāds ar 5 ms). Iekštelpu temperatūras regulators, sadzīves elektroniskie svari, kalkulators
-10 grādi -60 grādu maza platuma temperatūras tips ar pievienotu antifrīzu un karstumizturīgām piedevām, zemas temperatūras reakcijas aizkave Mazāks vai vienāds ar 10 ms lifta grīdas displejs, viedais skaitītājs, transportlīdzekļa instruments
-20 grādu -70 grādu platās temperatūras tips izmanto augstas-tīrības šķidro kristālu materiālu un divslāņu stikla iepakojumu ar kontrasta attiecību, kas ir lielāka vai vienāda ar 200:1 rūpnieciskajiem kontrolieriem, medicīniskajiem monitoriem, āra reklāmas iekārtām.
-30 grādu -80 grādu īpaši plaša temperatūras integrētā temperatūras kompensācijas shēma un īpašs polarizators, kas atbalsta -40 grādu palaišanu polāro zinātnisko pētījumu iekārtām, kosmosa instrumentiem un jauniem enerģijas transportlīdzekļiem
Kā piemēru ņemot Yangrun Electronics HTN tipa īpaši plato temperatūras pārtraukuma koda ekrānu, optimizējot šķidro kristālu molekulāro ķēdes struktūru un elektrodu atstatumu, tas joprojām var saglabāt 85% kontrastu pie -30 grādiem, savukārt reakcijas laiks pie 75 grādiem tiek pagarināts tikai līdz 8 ms, kas ir daudz labāk nekā nozares vidējais līmenis.
3, pielietojums nozarē: veiktspējas pārbaude ekstremālos apstākļos
Medicīnas aprīkojuma jomā: skābekļa koncentratoru vadības panelī nogrieztajam-ekrānam ir nepārtraukti jādarbojas vidē no -20 līdz 55 grādiem. Noteikts zīmols izmanto daļēji atstarojošu un daļēji caurspīdīgu STN ekrānu, kas nodrošina displeju bez atspīdumiem spēcīgā apgaismojumā, pievienojot nanomēroga gaismu absorbējošas daļiņas. Tajā pašā laikā darba temperatūras apakšējā robeža tiek pagarināta līdz -25 grādiem, izmantojot zemas temperatūras cietēšanas procesu.
Automobiļu elektronikas jomā jaunu enerģijas transportlīdzekļu akumulatoru pārvaldības sistēmai (BMS) ir nepieciešams, lai displeja ekrāns darbotos stabili temperatūras diapazonā no -40 līdz 85 grādiem. LG Display izstrādātajam VA tipa atvienošanas ekrānam ir metāla aizmugures plāksne un siltumvadītspējīgs līmes iepakojums. Izmantojot termiskās simulācijas optimizāciju, temperatūras gradients tiek kontrolēts ± 3 grādu robežās, lai nodrošinātu displeja konsekvenci pie ekstremālām temperatūras atšķirībām.
Rūpnieciskās kontroles jomā: tērauda rūpnīcas augstas -temperatūras krāsns vadības terminālī strāvas-izslēgšanas ekrānam ir jāiztur 70 grādu apkārtējās vides temperatūra un 85% mitrums. Tianma Microelectronics FSTN ekrāns pagarina tā kalpošanas laiku līdz vairāk nekā 100 000 stundām, un tā atteices līmenis ir mazāks par 0,02%, izmantojot trīs izturīgu pārklājumu (mitrumu-necaurlaidīgu, putekļu-un koroziju-izturīgu) un vakuuma infūzijas procesu.
4, atlases stratēģija: temperatūras dublēšanas dizains un scenāriju saskaņošana
Temperatūras dublēšanas princips: Ieteicams izvēlēties produktus ar darba temperatūras diapazonu, kas ir par 10 grādiem -20 grādiem plašāks nekā faktiskā vide. Piemēram, iekārtām, ko izmanto vidē no -20 grādiem līdz 60 grādiem, par prioritāti būtu jāizmanto atvienošanas ekrāns no -30 grādiem līdz 70 grādiem, lai tiktu galā ar sezonālām temperatūras atšķirībām un pēkšņām temperatūras svārstībām.
Draivera ķēdes optimizācija: augstas{0}}temperatūras vidēs ir nepieciešama draivera mikroshēma ar temperatūras kompensācijas funkciju (piemēram, HT1621B), lai saglabātu displeja kontrastu, dinamiski pielāgojot nobīdes spriegumu. Zemas -temperatūras scenārijos jāizvēlas zems palaišanas spriegums (mazāks par vai vienāds ar 2,5 V), lai nodrošinātu normālu palaišanu -30 grādu vidē.
Materiālu jaunināšanas plāns: īpaši-zemas temperatūras lietojumiem var izvēlēties VA tipa šķidro kristālu materiālus (fāzes pārejas punkts, mazāks par vai vienāds ar -40 grādiem); Augstas temperatūras scenārijiem ir ieteicami STN tipa materiāli (karstumizturība, kas ir lielāka vai vienāda ar 85 grādiem). Tikmēr plastmasas pamatņu aizstāšana ar stikla pamatnēm var uzlabot iepakojuma blīvējumu un samazināt displeja novirzes, ko izraisa ūdens tvaiku infiltrācija.
