一, Tehnično načelo: osnovna logika pasivnega oddajanja svetlobe in prikazovalnih učinkov
Načelo zaslona LCD temelji na odklonskih značilnostih molekul tekočih kristalov pod delovanjem električnega polja, slike pa se oblikujejo z nadzorom osvetlitve ozadja, da prodre skozi plast tekočih kristalov. Njegova osnovna struktura vključuje stekleno podlago, plast tekočih kristalov, plast elektrode, polarizator in modul za osvetlitev ozadja. Zaradi dejstva, da sam LCD ne oddaja svetlobe, je učinek njegovega prikaza močno odvisen od delovanja sistema osvetlitve ozadja in interakcije z ambientalno svetlobo.
Laboratorijsko okolje:
Laboratoriji običajno uporabljajo stalno kontrolo temperature in vlažnosti z nizko intenzivnostjo svetlobe (približno 100-500 luksov) in se večinoma zanašajo na umetne vire svetlobe. Pod temi pogoji je učinek zaslona LCD v glavnem odvisen od svetlosti osvetlitve ozadja in sposobnosti barvne reprodukcije. LCD-ji v medicinskih napravah morajo na primer izpolnjevati standard DICOM in zagotavljati jasnost podrobnosti na rentgenskih in CT-slikah z visokonatančnim sivinskim zaslonom (kot je 10-bitna barvna globina); LCD v znanstvenoraziskovalnih instrumentih mora podpirati širok barvni razpon (kot je sRGB 100 %) za natančno predstavitev podatkov spektralne analize.
Zunanje okolje:
Intenzivnost zunanje svetlobe lahko doseže 6000–100000 luksov (sončno poldne), kar močno presega svetlost osvetlitve ozadja LCD (običajni notranji zasloni imajo približno 300–500 nit). Na tej točki ambientalna svetloba tvori odseve na površini zaslona. Če je osvetlitev ozadja nezadostna, bo odbita svetloba zakrila vsebino zaslona, kar bo povzročilo pojav "belega zaslona". Na primer, daljinski upravljalnik drona mora povečati svetlost na 800–1000 nit pri močni svetlobi, da jasno prikaže parametre leta; Zunanji oglaševalski stroji zahtevajo osvetlitev ozadja z visoko svetlostjo 2000 nit ali več v kombinaciji s prosojno tehnologijo za izboljšanje učinka prikaza z ambientalno svetlobo.
2, Prilagodljivost okolju: celovit izziv od nadzora temperature in vlažnosti do mehanske zaščite
1. Temperaturno območje: fazni prehod tekočega kristala in stabilnost elektronske komponente
Molekule tekočih kristalov LCD-ja ostanejo tekoče v določenem temperaturnem območju (običajno od -20 stopinj do 70 stopinj), zunaj tega območja pa pride do faznega prehoda (kristalizacija ali uparjanje), kar povzroči nenormalen prikaz.
Laboratorijsko okolje: nadzor temperature je strog (na primer 20 stopinj ± 2 stopinji), LCD-zaslon pa lahko stabilno deluje pri industrijskih standardih (-30 stopinj do 85 stopinj), vendar se je treba izogibati lokalnemu pregrevanju (kot je dolgoročno delovanje pri visoki svetlosti, ki povzroči, da temperatura modula osvetlitve ozadja preseže mejo).
Zunanje okolje: Potreba po spopadanju z ekstremnimi temperaturami (kot je oprema za znanstveno raziskovanje Arktike, ki podpira nizko temperaturo -40 stopinj, oprema za spremljanje puščave, ki prenese visoko temperaturo do 60 stopinj). Rešitev vključuje:
Uporaba visokotemperaturnih tekočekristalnih materialov (kot so tekoči kristali tipa TN in VA);
Integriran inteligentni sistem za nadzor temperature (kot je odvajanje toplote toplotne cevi, električni grelni film);
Optimizirajte gonilnik za osvetlitev ozadja, da zmanjšate nastajanje toplote.
2. Vlažnost in korozija: zasnova tesnjenja in izbira materiala
Okolja z visoko vlažnostjo lahko povzročijo kondenzacijo v LCD-jih, kar povzroči kratke stike ali korozijo elektrod.
Laboratorijsko okolje: Vlažnost je običajno nadzorovana med 30% -70% RH, LCD pa lahko izpolnjuje zahteve z običajno zaprto strukturo.
Zunanje okolje: treba se je spoprijeti s korozivnimi pogoji, kot so dež, sneg, slani prš itd. Industrijske rešitve vključujejo:
Triodporna obdelava (odporna na prah, vodoodporna, proti -koroziji): notranje vrzeli zapolnite s tesnilnim lepilom in ohišje bo prejelo zaščito IP65;
Površinski premaz: nanos AR (protiodbojnega) filma in AF (proti prstnih odtisov) filma na zunanjo plast steklene podlage za izboljšanje odpornosti proti praskam in hidrofobnosti;
Nadgradnja materiala: uporabite materiale,-odporne na korozijo, kot sta okvir iz nerjavečega jekla in silikonski tesnilni obroč.
3. Mehanska obremenitev: zasnova proti udarcem in vibracijam
Zunanja oprema se pogosto sooča z mehanskimi obremenitvami, kot so transportne vibracije in udarci vetra.
Laboratorijsko okolje: oprema je fiksno nameščena z minimalno mehansko obremenitvijo, LCD-zaslon pa ima lahko obliko (kot je debelina<5mm).
Zunanje okolje: potreben je vojaški certifikat MIL-STD-810G z uporabo:
Ojačano steklo (kot je Corning Gorilla Glass, ki trikrat poveča odpornost na udarce);
ojačitev kovinskega okvirja (kot je srednji okvir iz aluminijeve zlitine);
Fleksibilno vezje (FPC) je zasnovano tako, da absorbira energijo vibracij.
3, Scenarij uporabe: diferencirane potrebe od natančnih instrumentov do obsežnega-oglaševanja
1. Laboratorijski scenarij: visoka natančnost in nizka zakasnitev
Laboratorijski LCD mora izpolnjevati visoke-natančne zahteve znanstvenih raziskav in zdravljenja:
Medicinsko slikanje: uporaba medicinskega LCD-ja (kot je serija EIZO RadiForce), ki podpira 10-bitni sivinski zaslon in kalibracijo DICOM Part 14 za zagotovitev jasnih podrobnosti lezije;
Spremljanje raziskav: uporaba visoko{0}}hitrostnega LCD-ja (kot je frekvenca osveževanja 120 Hz) v kombinaciji z interakcijo z dotikom za dosego- vizualizacije podatkov v realnem času (kot je simulacija dinamike tekočin);
Zahteva po nizki zakasnitvi: z optimizacijo IC gonilnika in poti prenosa signala je mogoče odzivni čas skrajšati na 5 ms, da se izognemo dinamičnemu bleščanju slike.
2. Zunanji prizori: visoka svetlost in dolga življenjska doba
Zasloni LCD za uporabo na prostem morajo uravnotežiti vidljivost in vzdržljivost:
Oglaševalski stroj: uporablja LED osvetlitev ozadja in tehnologijo lokalnega zatemnitve, ki dosega svetlost 2000 nit in kontrastno razmerje 10000:1. Hkrati inteligentni sistem za zaznavanje svetlobe samodejno prilagodi svetlost glede na svetlobo okolice in tako zmanjša porabo energije;
Prometni znaki: uporaba polodsevnega in polprosojnega LCD-zaslona, ki odbija svetlobo okolice za izboljšanje prikaza pod direktno sončno svetlobo, preklop v način osvetlitve ozadja ponoči, zmanjšanje porabe energije za 60 %;
Zasnova z dolgo življenjsko dobo: z optimizacijo življenjske dobe kroglic za osvetlitev ozadja (kot je 100000 ur LED) in strukture za odvajanje toplote lahko zunanja oprema neprekinjeno deluje več kot 5 let brez vzdrževanja.
