一, optiskās veiktspējas saskaņošana: nodrošina displeja skaidrību un viendabīgumu
1. Precīza atbilstība starp loga izmēru un displeja laukumu
LCD displeja laukumu (Aktīvo apgabalu, AA apgabalu) nosaka pikseļu masīvs, un loga izmēram ir stingri jāaptver AA laukums un jārezervē uzstādīšanas pabalsts. Piemēram, 7-collu LCD (modelis T-EF070K08000480ALI) displeja izmērs ir 154,08 mm × 85,92 mm. Ja loga dizains ir 155 mm × 86mm, daži pikseļi var būt aizklāti rāmja pielaides dēļ; Ja loga atvērums ir pārāk liels (piemēram, 160 mm × 90 mm), tas var radīt šādas problēmas:
Noplūde: fona apgaismojums pārplūst cauri loga malai, veidojot oreolu tumšā stāvoklī, ietekmējot kontrastu;
Mehāniski traucējumi: berze starp LCD malu un paneļa iekšējo sienu, kā rezultātā displejs ir neparasts vai bojāts.
Risinājums: saskaņā ar LCD ražotāja sniegtajiem 2D rasējumiem loga izmēram jābūt par 0,2–0,5 mm lielākam par vienu AA laukuma pusi (atkarībā no paneļa veida). Piemēram, TN ekrāni var būt 0,2 mm, bet IPS ekrāni var būt 0,5 mm labākas triecienizturības dēļ.
2. Skata leņķa un loga stāvokļa optimizācija
LCD skata leņķim (piemēram, 178 grādi / 178 grādi IPS ekrāniem) ir jāatbilst instrumenta skata leņķim. Piemēram, automašīnas informācijas panelim ir jāatbilst vadītāja skaidram datu nolasījumam horizontālā skata leņķī no -45 grādi ~+45 grādi. Ja loga novietojums novirzās no centra vai ir uzstādīts slīpi, tas var radīt šādas problēmas:
Krāsu nobīde: TN ekrāniem, novirzoties no parastā leņķa, samazinās kontrasts un krāsu kropļojumi;
Atstarojoši traucējumi: loga mala veido leņķi ar LCD virsmu, kas var atstarot apkārtējo gaismu.
Risinājums: izmantojiet optiskās simulācijas programmatūru (piemēram, LightTools), lai modelētu displeja efektu dažādos leņķos un optimizētu loga pozīciju. Piemēram, noteiktam elektriskā transportlīdzekļa informācijas panelim ir izliekts stikla dizains, kas izlīdzina loga centru ar vadītāja redzamības līniju un palielina faktisko skata leņķi līdz ± 60 grādiem.
2, Strukturālā dizaina saskaņošana: līdzsvarojot spēku un montāžas efektivitāti
1. Paneļa biezums ir saskaņots ar LCD stikla biezumu
LCD stikla biezums (parasti 0,4–1,1 mm) tieši ietekmē paneļa loga atvēršanas dziļuma dizainu. Ja paneļa biezums (T) neatbilst stikla biezumam (d), tas var radīt šādas problēmas:
Stresa koncentrācija: plāns stikls (d<0.7mm) is prone to cracking in thick panels (T>3mm) montāžas spiediena dēļ;
Excessive gap: Thick glass (d>1,0 mm) var izraisīt displeja deformāciju plānos paneļos (T<2mm) due to insufficient support.
Risinājums: izvēlieties paneļa struktūru, pamatojoties uz stikla biezumu:
Plāns stikls (d mazāks vai vienāds ar 0,7 mm): izmanto "dzelzs rāmis+putuplasta" kompensācijas struktūru, piemēram, pievienojot 0,3 mm nerūsējošā tērauda rāmi 0,55 mm stikla ārpusei un aizpildot spraugu ar 0,2 mm silikona putām;
Thick glass (d>0,7 mm): tieši iestrādāts panelī, taču triecienizturības veiktspēja ir jāpārbauda, izmantojot galīgo elementu analīzi (FEA). Piemēram, rūpnieciskā HMI ierīce, kas izmantoja 0,9 mm stiklu, uzrādīja atteices līmeņa samazināšanos no 3,2% līdz 0,5% temperatūras cikliskuma testos no -30 grādiem līdz +85 grādiem.
2. Logu malu apstrāde un putekļu un ūdens novēršana
Loga malas nošķautnes, urbumi vai asas malas var saskrāpēt LCD virsmu vai uzkrāties putekļi, ietekmējot displeja efektu. Piemēram, medicīniskās ierīces panelis netika apstrādāts ar C-leņķi pie loga malas, kā rezultātā, iekļūstot putekļiem, veidojās "melni plankumi".
Risinājums:
Mehāniskā apstrāde: loga mala ir noslīpēta ar C0,5~C1 un noņemtas urbumi;
Blīvējuma dizains: starp LCD un paneli piepildiet ar silikonu vai abpusēju{0}}lenti. Piemēram, āra instrumentam ir IP67 aizsardzības līmeņa konstrukcija, un tas ir ūdens un putekļu necaurlaidīgs, izmantojot 0,5 mm biezu silikona blīvgredzenu.
3, vides pielāgošanās spējas: reaģēšana uz ekstremāliem darba apstākļiem
1. Temperatūras izplešanās un materiāla termiskā saskaņošana
LCD darba temperatūras diapazons (-30 grādi ~ +85 grādi) ir jāsaskaņo ar paneļa materiālu. Ja termiskās izplešanās koeficienta (CTE) atšķirība starp paneļu materiāliem (piemēram, datora plastmasu) un LCD stiklu ir pārāk liela, tas var radīt šādas problēmas:
Trausls lūzums zemā temperatūrā: PC CTE ir 60 × 10 ⁻⁶/grādi, savukārt stikla CTE ir 3 × 10⁻⁶/grādi. Pie -30 grādiem PC saraušanās ir 20 reizes lielāka nekā stiklam, kas var izraisīt stresa koncentrāciju stikla malās;
Augstas temperatūras deformācija: pie +85 grādiem dators var kļūt mīkstāks, izraisot loga izmēra izmaiņas, kas pārsniedz 0,1 mm, un ietekmējot displeja izlīdzināšanu.
Risinājums:
Materiālu izvēle: izmantojiet materiālus ar zemu CTE (piemēram, PPS plastmasu, CTE 20 × 10⁻⁶/grādi) vai metāla paneļus (piemēram, alumīnija sakausējumu, CTE 23 × 10⁻⁶/grādi);
Strukturālā kompensācija: saglabājiet 0,1–0,2 mm atstarpi starp LCD un paneli un absorbējiet termiskās deformācijas caur elastīgiem elementiem (piemēram, atsperu plāksnēm).
2. Aizsardzība pret vibrācijām un triecieniem
Rūpnieciskajiem instrumentiem vai borta aprīkojumam ir jāiztur vibrācijas (piemēram, 5Hz ~ 200Hz) vai triecieni (piemēram, 10g/11ms). Ja loga izmērs ir pārāk liels vai konstrukcijas izturība nav pietiekama, tas var radīt šādas problēmas:
LCD nobīde: vibrācijas izraisa izmaiņas atstarpē starp LCD un paneli, izraisot displeja novirzi;
Stikla plīsums: trieciena enerģija caur paneli tiek pārraidīta uz LCD. Piemēram, noteiktā celtniecības tehnikas panelī stikla plīsuma līmenis vibrācijas testēšanā sasniedza 15% bufera konstrukcijas dizaina trūkuma dēļ.
Risinājums:
Bufera dizains: ielīmējiet 0,5 mm biezas PORON putas LCD aizmugurē, lai palielinātu trieciena enerģijas absorbcijas ātrumu līdz 85%;
Fiksētā metode: tiek izmantota dubultā fiksācija ar "skrūves+sprādzes". Piemēram, noteiktas automašīnas informācijas panelī tiek izmantotas 4 M2 skrūves un 2 sprādzes, lai fiksētu LCD, un displeja funkcija trieciena pārbaudes laikā paliek normāla.
4, tipiska pielietojuma gadījuma analīze
1. gadījums: elektriskā transportlīdzekļa informācijas paneļa dizains
Noteiktas markas elektriskā transportlīdzekļa paneļa panelī ir 12,3 collu IPS LCD (izšķirtspēja 1920 × 720), un tā loga dizaina galvenie punkti ir šādi:
Izmēru saskaņošana: loga izmērs ir 291,84 mm × 109,44 mm (par 0,3 mm lielāks nekā AA laukums vienā pusē), ar C0,5 izgriezumu malā;
Strukturālā kompensācija: tiek izmantoti 0,8 mm biezi alumīnija sakausējuma paneļi, un spraugas ir aizpildītas ar 0,3 mm silikona putām;
Pielāgošanās videi: darba temperatūras diapazons ir -40 grādi ~ +85 grādi, un termiskā deformācija, ko pārbauda FEA, ir mazāka par 0,05 mm.
2. gadījums: rūpniecisko HMI iekārtu projektēšana
Noteiktas rūpnīcas vadības skapja HMI aprīkojums izmanto 7 collu TFT LCD (izšķirtspēja 800 × 480), un tā loga dizaina galvenie punkti ir šādi:
Putekļu un ūdensnecaurlaidīgs: piepildiet loga malu ar 0,5 mm biezu silikona blīvgredzenu, lai sasniegtu IP65 aizsardzības līmeni;
Aizsardzība pret vibrāciju: LCD aizmugurē ir ielīmētas 1 mm biezas PORON putas, un displeja funkcija ir normāla pēc vibrācijas pārbaudes (10 Hz ~ 500 Hz);
Izmaksu optimizācija: tiek izmantots TN ekrāns (par 40% zemākas izmaksas nekā IPS), un skata leņķis tiek kompensēts, izmantojot programmatūras algoritmus (faktiskais efektīvais skata leņķis ± 60 grādi).
