1, Charakterystyka fizyczna ciekłokrystalicznego: dynamiczna równowaga między temperaturą a efektem wyświetlania
Zasada wyświetlania ekranu z uszkodzonym kodem opiera się na efekcie fotoelektrycznym cząsteczek ciekłokrystalicznych: kontrolując kierunek ułożenia cząsteczek ciekłokrystalicznych i dostosowując przepuszczalność światła, uzyskuje się wyświetlanie znaków. Proces ten jest niezwykle wrażliwy na temperaturę, a jego podstawowy mechanizm jest następujący:
Efekt krzepnięcia w niskiej temperaturze: Gdy temperatura otoczenia jest niższa od punktu przejścia fazy ciekłokrystalicznej (zwykle od -30 stopni do -40 stopni), cząsteczki ciekłego kryształu tracą płynność i przechodzą z cieczy w ciało stałe, co powoduje całkowitą awarię modułu wyświetlacza. Na przykład w temperaturze -35 stopni konwencjonalny ekran łamiący kod typu TN może wydawać się całkowicie czarny lub biały ze względu na krzepnięcie ciekłego kryształu.
Efekt parowania w wysokiej temperaturze: gdy temperatura przekracza wartość krytyczną (zwykle od 70 do 80 stopni), cząsteczki ciekłego kryształu rozszerzają się i stopniowo odparowują pod wpływem ciepła, co powoduje gwałtowny spadek kontrastu wyświetlacza. Biorąc za przykład ekran kodu przerwania typu STN, pod kątem 75 stopni, jego niebieskie tło i biały wyświetlacz tekstowy może zmienić kolor na fioletowo-czerwony z powodu odparowania ciekłego kryształu, co poważnie wpływa na odczyt informacji.
Wpływ stanu podkrytycznego: Nawet jeśli temperatura nie osiągnęła wartości granicznej, nadal będzie powodować pogorszenie wydajności, gdy zbliży się do zakresu krytycznego. Na przykład w środowisku o temperaturze -15 stopni częstotliwość odświeżania ekranów łamania kodów typu HTN może spaść o 30%, co powoduje powstawanie cieni na wyświetlanych znakach; Przy 65 stopniach kontrast ekranu łamania kodu typu FSTN może zmniejszyć się o 40%, wpływając na widoczność przy silnym świetle.
2, Klasyfikacja techniczna: Cztery gradienty temperatury spełniają zróżnicowane potrzeby
W oparciu o różnice w recepturach materiałów ciekłokrystalicznych i procesach pakowania, przemysłowe ekrany łamania kodów tworzą cztery systemy gradientów temperatury, obejmujące pełny zakres wymagań scenerii, od konwencjonalnych środowisk po ekstremalne warunki pracy:
Zakres temperatur, typ technologii, charakterystyka rdzenia, typowe scenariusze zastosowań
Typ temperatury pokojowej 0–50 stopni ma najniższy koszt i najszybszą szybkość reakcji (mniejszą lub równą 5 ms). Sterownik temperatury wewnętrznej, waga elektroniczna gospodarstwa domowego, kalkulator
-Temperatura o małej szerokości od 10 do 60 stopni z dodatkiem środka zapobiegającego zamarzaniu i dodatków odpornych na ciepło, opóźnienie reakcji w niskiej temperaturze Mniej niż lub równe 10 ms Wyświetlacz podłogi windy, inteligentny licznik, przyrząd pojazdu
-Typ o temperaturze 20 stopni -70 stopni wykorzystuje materiał ciekłokrystaliczny o wysokiej-czystości i dwuwarstwowe opakowania szklane o współczynniku kontrastu większym lub równym 200:1 dla sterowników przemysłowych, monitorów medycznych i maszyn do reklamy zewnętrznej
Zintegrowany obwód kompensacji temperatury w zakresie -30 stopni - 80 stopni w bardzo szerokim zakresie temperatur i specjalny polaryzator, obsługujący rozruch w temperaturze -40 stopni dla polarnego sprzętu do badań naukowych, instrumentów lotniczych i pojazdów nowej generacji
Biorąc za przykład ekran kodów przerwania o ultraszerokiej temperaturze typu HTN firmy Yangrun Electronics, optymalizując strukturę łańcucha molekularnego ciekłokrystalicznego i odstępy między elektrodami, może on nadal utrzymywać 85% kontrastu przy -30 stopniach, podczas gdy czas reakcji przy 75 stopniach jest wydłużony tylko do 8 ms, czyli znacznie lepiej niż średni poziom w branży.
3, zastosowanie przemysłowe: weryfikacja wydajności w ekstremalnych środowiskach
W sprzęcie medycznym: W panelu sterowania koncentratorów tlenu-ekran odcinający musi pracować nieprzerwanie w temperaturze od -20 do 55 stopni. Pewna marka stosuje półodblaskowy i półprzezroczysty ekran STN, który zapewnia wyświetlanie bez odblasków w silnym świetle dzięki dodaniu cząstek pochłaniających światło w skali nano. Jednocześnie dolna granica temperatury roboczej zostaje wydłużona do -25 stopni w wyniku procesu utwardzania w niskiej temperaturze.
W dziedzinie elektroniki samochodowej system zarządzania baterią (BMS) dla pojazdów nowych, zasilanych energią wymaga, aby ekran wyświetlacza działał stabilnie w zakresie temperatur od -40 stopni do 85 stopni. Ekran rozłączający typu VA opracowany przez LG Display ma metalową płytę tylną i opakowanie z klejem przewodzącym ciepło. Dzięki optymalizacji symulacji termicznej gradient temperatury jest kontrolowany w zakresie ± 3 stopni, aby zapewnić spójność wyświetlania w przypadku ekstremalnych różnic temperatur.
W obszarze sterowania przemysłowego: W terminalu sterującym pieca wysokotemperaturowego-w hucie stali ekran-wyłączania zasilania musi wytrzymać temperaturę otoczenia wynoszącą 70 stopni i wilgotność 85%. Ekran FSTN firmy Tianma Microelectronics wydłuża swoją żywotność do ponad 100 000 godzin, a jego awaryjność wynosi mniej niż 0,02% dzięki potrójnej powłoce (odpornej na wilgoć,-kurz-i korozję-) oraz procesowi infuzji próżniowej.
4, Strategia wyboru: Projekt redundancji temperaturowej i dopasowanie scenariuszy
Zasada redundancji temperatury: Zaleca się wybieranie produktów o zakresie temperatur roboczych o 10–20 stopni szerszym niż rzeczywiste środowisko. Na przykład w przypadku sprzętu używanego w środowiskach o temperaturze od -20 stopni do 60 stopni należy priorytetowo zastosować ekran odłączający o temperaturze od -30 stopni do 70 stopni, aby poradzić sobie z sezonowymi różnicami temperatur i nagłymi wahaniami temperatury.
Optymalizacja obwodu sterownika: w środowiskach-o wysokiej temperaturze wymagany jest układ sterownika z funkcją kompensacji temperatury (taki jak HT1621B), aby utrzymać kontrast wyświetlacza poprzez dynamiczną regulację napięcia polaryzacji. W scenariuszach z niską-temperaturą należy wybrać schemat zasilania przy niskim napięciu początkowym (mniejszym lub równym 2,5 V), aby zapewnić normalne uruchomienie w temperaturze -30 stopni.
Plan ulepszenia materiałów: do zastosowań w ultra-niskich temperaturach można wybrać materiały ciekłokrystaliczne typu VA (punkt przejścia fazowego mniejszy lub równy -40 stopni); W przypadku scenariuszy wysokotemperaturowych zalecane są materiały typu STN (odporność na ciepło większa lub równa 85 stopni). Tymczasem zastąpienie podłoży plastikowych podłożami szklanymi może poprawić szczelność opakowań i zmniejszyć nieprawidłowości w ekspozycji spowodowane infiltracją pary wodnej.
