1, Fyzikálne vlastnosti tekutých kryštálov: Dynamická rovnováha medzi teplotou a efektom zobrazenia
Princíp zobrazenia prerušovanej kódovej obrazovky je založený na fotoelektrickom efekte molekúl tekutých kryštálov: riadením smeru usporiadania molekúl tekutých kryštálov a nastavením priepustnosti svetla sa dosiahne zobrazenie znakov. Tento proces je mimoriadne citlivý na teplotu a jeho základný mechanizmus je nasledujúci:
Efekt tuhnutia pri nízkej teplote: Keď je okolitá teplota pod bodom fázového prechodu tekutých kryštálov (zvyčajne -30 stupňov až -40 stupňov), molekuly tekutých kryštálov strácajú svoju tekutosť a prechádzajú z kvapaliny na pevnú látku, čo vedie k úplnému zlyhaniu modulu displeja. Napríklad v prostredí s teplotou -35 stupňov sa konvenčná obrazovka na lámanie kódu typu TN môže javiť úplne čierna alebo biela v dôsledku stuhnutia tekutých kryštálov.
Efekt odparovania pri vysokej teplote: Keď teplota prekročí kritickú hodnotu (zvyčajne 70 stupňov až 80 stupňov), molekuly tekutých kryštálov sa vplyvom tepla rozširujú a postupne vyparujú, čo vedie k prudkému zníženiu kontrastu displeja. Ak si vezmeme ako príklad obrazovku prerušovacieho kódu typu STN, pri 75 stupňoch sa jej modré pozadie s bielym textom môže zmeniť na purpurovočervenú v dôsledku odparovania tekutých kryštálov, čo vážne ovplyvní čítanie informácií.
Vplyv podkritického stavu: Aj keď teplota nedosiahla hraničnú hodnotu, stále spôsobí zhoršenie výkonu, keď sa priblíži ku kritickému rozsahu. Napríklad v prostredí s teplotou -15 stupňov sa obnovovacia frekvencia obrazoviek prerušujúcich kód typu HTN môže znížiť o 30 %, čo má za následok vznik tieňov na konci zobrazenia znakov; Pri 65 stupňoch sa kontrast obrazovky prerušenia kódu typu FSTN môže znížiť o 40 %, čo ovplyvňuje viditeľnosť pri silnom svetle.
2, Technická klasifikácia: Štyri teplotné gradienty spĺňajú diferencované potreby
Na základe rozdielov vo vzorcoch materiálov z tekutých kryštálov a procesoch balenia vytvárajú obrazovky na lámanie priemyselného kódu štyri systémy teplotného gradientu, ktoré pokrývajú celý rozsah požiadaviek na scénu od konvenčných prostredí až po extrémne pracovné podmienky:
Teplotný rozsah, typ technológie, základné charakteristiky, typické aplikačné scenáre
Typ izbovej teploty 0 stupňov -50 stupňov má najnižšie náklady a najrýchlejšiu rýchlosť odozvy (menej alebo rovnajúcej sa 5 ms). Regulátor vnútornej teploty, domáca elektronická váha, kalkulačka
-Typ teploty 10 stupňov -60 stupňov s malou šírkou s pridanými nemrznúcimi a tepelne odolnými prísadami, oneskorenie odozvy pri nízkej teplote Menej ako alebo rovné 10 ms displej podlahy výťahu, inteligentný merač, prístroj vozidla
-Typ 20° -70° šírky teploty využíva vysoko-čistý materiál z tekutých kryštálov a dvojvrstvové sklenené obaly s kontrastným pomerom väčším alebo rovným 200:1 pre priemyselné ovládače, lekárske monitory, vonkajšie reklamné zariadenia
-30 stupňov -80 stupňov ultraširoký teplotný integrovaný obvod kompenzácie teploty a špeciálny polarizátor, ktorý podporuje spustenie -40 stupňov pre polárne vedecké výskumné zariadenia, letecké prístroje a nové energetické vozidlá
Ak si vezmeme ako príklad ultra širokú obrazovku teplotného zlomu typu HTN od Yangrun Electronics, optimalizáciou štruktúry molekulového reťazca tekutých kryštálov a rozmiestnenia elektród môže stále udržiavať 85% kontrast pri -30 stupňoch, zatiaľ čo doba odozvy pri 75 stupňoch je predĺžená iba na 8 ms, čo je oveľa lepšie ako priemerná úroveň v odvetví.
3, Priemyselná aplikácia: Overenie výkonu v extrémnych prostrediach
V oblasti zdravotníckych zariadení: Na ovládacom paneli kyslíkových koncentrátorov musí odrezaná{0}}obrazovka nepretržite fungovať v prostredí -20 stupňov až 55 stupňov . Určitá značka používa poloreflexnú a polopriehľadnú obrazovku STN, ktorá dosahuje zobrazenie bez oslnenia pri silnom svetle pridaním častíc absorbujúcich svetlo v nanometroch. Zároveň je dolná hranica pracovnej teploty predĺžená na -25 stupňov procesom vytvrdzovania pri nízkej teplote.
V oblasti automobilovej elektroniky vyžaduje systém správy batérií (BMS) pre nové energetické vozidlá, aby obrazovka fungovala stabilne v rozsahu teplôt od -40 stupňov do 85 stupňov. Odpojovacia obrazovka typu VA vyvinutá spoločnosťou LG Display má kovovú zadnú dosku a obal s tepelne vodivým lepidlom. Prostredníctvom optimalizácie tepelnej simulácie je teplotný gradient riadený v rozmedzí ± 3 stupňov, aby sa zabezpečila konzistentnosť zobrazenia pri extrémnych teplotných rozdieloch.
V oblasti priemyselného riadenia: V riadiacom termináli vysokoteplotnej pece{0}} v oceliarni musí obrazovka vypnutia-odolať okolitej teplote 70 stupňov a 85 % vlhkosti. Obrazovka FSTN od spoločnosti Tianma Microelectronics predlžuje svoju životnosť na viac ako 100 000 hodín a má poruchovosť nižšiu ako 0,02 % vďaka trojvrstvovému náteru (odolný proti vlhkosti-, prachu{8}} a korózii-) a procesu vákuovej infúzie.
4, Stratégia výberu: Návrh redundancie teploty a prispôsobenie scenárov
Princíp redundancie teploty: Odporúča sa vybrať produkty s rozsahom pracovných teplôt, ktorý je o 10 stupňov -20 stupňov širší ako skutočné prostredie. Napríklad zariadenia používané v prostrediach od -20 stupňov do 60 stupňov by mali uprednostňovať použitie odpojovacej clony medzi -30 stupňov a 70 stupňov, aby sa vyrovnali so sezónnymi teplotnými rozdielmi a náhlymi teplotnými výkyvmi.
Optimalizácia obvodu ovládača: V prostrediach s vysokou{0}}teplotou je potrebný čip ovládača s funkciou kompenzácie teploty (napríklad HT1621B), aby sa udržal kontrast displeja dynamickým nastavením predpätia. V scenároch s nízkou teplotou by sa malo zvoliť nízke štartovacie napätie (menej ako 2,5 V alebo rovné 2,5 V), aby sa zabezpečilo normálne spustenie v prostredí s teplotou -30 stupňov .
Plán inovácie materiálu: Pre aplikácie s ultra{0}}nízkymi teplotami je možné zvoliť materiály z tekutých kryštálov typu VA (bod fázového prechodu menší alebo rovný -40 stupňov); Pre scenáre s vysokou teplotou sa odporúčajú materiály typu STN (tepelná odolnosť väčšia alebo rovná 85 stupňom). Medzitým výmena plastových substrátov za sklenené môže zlepšiť tesnenie obalov a znížiť abnormality displeja spôsobené infiltráciou vodnej pary.
