1, Fizične značilnosti tekočih kristalov: dinamično ravnovesje med temperaturo in učinkom zaslona
Načelo prikaza zaslona z zlomljeno kodo temelji na fotoelektričnem učinku molekul tekočih kristalov: s krmiljenjem smeri razporeditve molekul tekočih kristalov in prilagajanjem prepustnosti svetlobe se doseže prikaz znakov. Ta proces je izjemno občutljiv na temperaturo, njegov glavni mehanizem pa je naslednji:
Nizkotemperaturni učinek strjevanja: Ko je temperatura okolja pod točko prehoda faze tekočega kristala (običajno od -30 stopinj do -40 stopinj), molekule tekočega kristala izgubijo svojo fluidnost in preidejo iz tekočega v trdno, kar povzroči popolno okvaro zaslonskega modula. Na primer, v okolju -35 stopinj je lahko običajni zaslon za razbijanje kod tipa TN videti popolnoma črn ali bel zaradi strjevanja tekočih kristalov.
Visokotemperaturni učinek uparjanja: Ko temperatura preseže kritično vrednost (običajno 70 do 80 stopinj), se molekule tekočih kristalov razširijo in postopoma uparjajo zaradi toplote, kar povzroči močno zmanjšanje kontrasta zaslona. Če za primer vzamemo zaslon s prekinitveno kodo tipa STN, se lahko pri 75 stopinjah njegov zaslon z belim besedilom v modrem ozadju zaradi izhlapevanja tekočih kristalov obarva vijolično rdeče, kar resno vpliva na branje informacij.
Vpliv podkritičnega stanja: Tudi če temperatura ni dosegla mejne vrednosti, bo še vedno povzročila poslabšanje delovanja, ko se bo približala kritičnemu območju. Na primer, v okolju -15 stopinj se lahko hitrost osveževanja zaslonov za prekinitev kode tipa HTN zmanjša za 30 %, kar ima za posledico zaostajajoče sence na prikazu znakov; Pri 65 stopinjah se lahko kontrast zaslona za razbijanje kod tipa FSTN zmanjša za 40 %, kar vpliva na vidljivost pri močni svetlobi.
2, Tehnična klasifikacija: Štirje temperaturni gradienti ustrezajo različnim potrebam
Na podlagi razlik v formulah materialov s tekočimi kristali in postopkih pakiranja industrijski zasloni za razbijanje kod tvorijo štiri sisteme temperaturnega gradienta, ki pokrivajo celoten obseg zahtev scene od običajnih okolij do ekstremnih delovnih pogojev:
Temperaturno območje, vrsta tehnologije, osnovne značilnosti, tipični scenariji uporabe
Vrsta sobne temperature 0 stopinj -50 stopinj ima najnižjo ceno in najhitrejšo odzivno hitrost (manj kot ali enako 5 ms). Regulator notranje temperature, gospodinjska elektronska tehtnica, kalkulator
-10 stopinj –60 stopinj nizkotemperaturni tip z dodanim antifrizom in toplotno odpornimi dodatki, nizkotemperaturna zakasnitev odziva Manj kot ali enaka 10 ms talni zaslon dvigala, pametni števec, instrument vozila
-20-stopinjski -70-stopinjski široki temperaturni tip uporablja visoko{4}}čist tekoči kristalni material in dvoslojno stekleno embalažo s kontrastnim razmerjem, ki je večje ali enako 200:1 za industrijske krmilnike, medicinske monitorje, naprave za oglaševanje na prostem
-30 stopinj -80 stopinj ultra široko temperaturno integrirano temperaturno kompenzacijsko vezje in poseben polarizator, ki podpira -40 stopinj zagon za polarno znanstveno raziskovalno opremo, vesoljske instrumente in nova energetska vozila
Če za primer vzamemo ultra širok zaslon s kodo temperaturnega preloma tipa HTN podjetja Yangrun Electronics, lahko z optimizacijo strukture molekularne verige tekočih kristalov in razmika med elektrodami še vedno vzdržuje 85 % kontrast pri -30 stopinjah, medtem ko je odzivni čas pri 75 stopinjah podaljšan le na 8 ms, kar je veliko bolje od povprečne ravni industrije.
3, uporaba v industriji: preverjanje delovanja v ekstremnih okoljih
Na področju medicinske opreme: Na nadzorni plošči koncentratorjev kisika mora za-odrezan zaslon neprekinjeno delovati v okolju od -20 do 55 stopinj. Določena blagovna znamka uporablja polodsevni in polprozorni zaslon STN, ki doseže prikaz brez bleščanja pod močno svetlobo z dodajanjem delcev, ki absorbirajo svetlobo v nanometru. Hkrati se spodnja meja delovne temperature podaljša na -25 stopinj s postopkom strjevanja pri nizki temperaturi.
Na področju avtomobilske elektronike sistem za upravljanje baterij (BMS) za vozila z novo energijo zahteva, da zaslon zaslona stabilno deluje v temperaturnem območju od -40 stopinj do 85 stopinj. Odklopni zaslon tipa VA, ki ga je razvil LG Display, ima kovinsko hrbtno ploščo in toplotno prevodno lepilno embalažo. Z optimizacijo toplotne simulacije je temperaturni gradient nadzorovan znotraj ± 3 stopinj, da se zagotovi doslednost prikaza pri ekstremnih temperaturnih razlikah.
Na področju industrijskega nadzora: V krmilnem terminalu visoko{0}}temperaturne peči v jeklarni mora zaslon-izklopa prenesti temperaturo okolja 70 stopinj in 85-odstotno vlažnost. Zaslon FSTN družbe Tianma Microelectronics podaljša svojo življenjsko dobo na več kot 100.000 ur in ima stopnjo napak manj kot 0,02 % zaradi triodpornega premaza (-odporen na vlago, -pra-in korozijo-) in postopka vakuumske infuzije.
4, Izbirna strategija: načrtovanje temperaturne redundance in ujemanje scenarijev
Načelo temperaturne redundance: Priporočljivo je izbrati izdelke z delovnim temperaturnim razponom, ki je 10 stopinj do 20 stopinj širši od dejanskega okolja. Na primer, oprema, ki se uporablja v okoljih od -20 stopinj do 60 stopinj, bi morala dati prednost uporabi zaslona za odklop med -30 stopinj in 70 stopinj, da se spoprime s sezonskimi temperaturnimi razlikami in nenadnimi temperaturnimi nihanji.
Optimizacija gonilnega vezja: v okoljih z visoko-temperaturo je potreben gonilniški čip s funkcijo temperaturne kompenzacije (kot je HT1621B) za vzdrževanje kontrasta zaslona z dinamičnim prilagajanjem prednapetosti. Pri nizkih-temperaturnih scenarijih je treba izbrati nizko zagonsko napetost (manj kot ali enako 2,5 V), da se zagotovi normalen zagon v okolju -30 stopinj.
Načrt nadgradnje materiala: Za ultra-nizkotemperaturne aplikacije je mogoče izbrati materiale s tekočimi kristali tipa VA (točka faznega prehoda manj kot ali enaka -40 stopinjam); Za visokotemperaturne scenarije se priporočajo materiali tipa STN (toplotna odpornost večja ali enaka 85 stopinj). Medtem lahko zamenjava plastičnih substratov s steklenimi substrati izboljša tesnjenje embalaže in zmanjša nenormalnosti zaslona, ki jih povzroči infiltracija vodne pare.
