1, vedelkristalli füüsikalised omadused: dünaamiline tasakaal temperatuuri ja kuvaefekti vahel
Katkise koodiekraani kuvamispõhimõte põhineb vedelkristalli molekulide fotoelektrilisel efektil: vedelkristallmolekulide paigutussuunda reguleerides ja valguse läbilaskvust reguleerides saavutatakse tähemärkide kuvamine. See protsess on temperatuuri suhtes äärmiselt tundlik ja selle põhimehhanism on järgmine:
Madala temperatuuri tahkumise efekt: kui ümbritseva õhu temperatuur on madalam kui vedelkristalli faasi üleminekupunkt (tavaliselt -30 kraadi kuni -40 kraadi), kaotavad vedelkristalli molekulid oma voolavuse ja muutuvad vedelalt tahkeks, mille tulemuseks on kuvamooduli täielik rike. Näiteks -35 kraadises keskkonnas võib tavaline TN-tüüpi koodimurdmisekraan vedelkristallide tahkumise tõttu tunduda täiesti must või valge.
Kõrge temperatuuriga aurustumisefekt: kui temperatuur ületab kriitilist väärtust (tavaliselt 70–80 kraadi), vedelkristalli molekulid paisuvad ja aurustuvad kuumuse mõjul järk-järgult, mille tulemuseks on ekraani kontrastsuse järsk vähenemine. Võttes näiteks STN-tüüpi katkestuskoodi ekraani, võib selle sinise tausta valge tekstiekraan 75-kraadise nurga all vedelkristallide aurustumise tõttu muutuda lillapunaseks, mõjutades tõsiselt teabe lugemist.
Subkriitilise oleku mõju: isegi kui temperatuur ei ole jõudnud piirväärtuseni, põhjustab see kriitilisele vahemikule lähenedes jõudluse halvenemist. Näiteks keskkonnas –15 kraadi , võib HTN-tüüpi koodi murdvate ekraanide värskendussagedus väheneda 30% võrra, mille tulemuseks on tähemärkide kuval jäävad varjud; 65 kraadi juures võib FSTN-tüüpi koodimurdva ekraani kontrastsus väheneda 40%, mis mõjutab nähtavust tugevas valguses.
2, tehniline klassifikatsioon: neli temperatuurigradienti vastavad erinevatele vajadustele
Vedelkristallmaterjalide valemite ja pakkimisprotsesside erinevuste põhjal moodustavad tööstuslikud koodimurdmisekraanid neli temperatuurigradiendi süsteemi, mis katavad kõiki stseeninõudeid tavapärastest keskkondadest äärmuslike töötingimusteni:
Temperatuurivahemik, tehnoloogia tüüp, põhiomadused, tüüpilised rakenduse stsenaariumid
0–50 kraadise ruumitemperatuuri tüübil on madalaim hind ja kiireim reageerimiskiirus (vähem kui 5 ms). Sisetemperatuuri regulaator, koduelektrooniline kaal, kalkulaator
-10–60 kraadise väikese laiusega temperatuuritüüp, millele on lisatud antifriisi ja kuumakindlaid lisandeid, madala temperatuuri reageerimise viivitus Vähem kui 10 ms lifti põrandaekraan, nutikas arvesti, sõiduki mõõteriista
-20-kraadine -70-kraadine temperatuur kasutab kõrge-puhtusastmega vedelkristallmaterjali ja kahekihilist klaaspakendit, mille kontrastsus on suurem või võrdne 200:1 tööstuslike kontrollerite, meditsiinimonitoride ja välireklaamiseadmete jaoks
-30-80-kraadine ülilai temperatuuriga integreeritud temperatuurikompensatsiooniahel ja spetsiaalne polarisaator, mis toetab polaarteaduslike uurimisseadmete, kosmoseseadmete ja uute energiasõidukite -40-kraadist käivitamist
Võttes näiteks Yangrun Electronicsi HTN-tüüpi ülilaia temperatuuri katkestuskoodi ekraani, võib vedelkristalli molekulaarse ahela struktuuri ja elektroodide vahekauguse optimeerimise abil säilitada -30 kraadi juures 85% kontrasti, samas kui reaktsiooniaeg 75 kraadi juures pikeneb vaid 8 ms-ni, mis on palju parem kui tööstusharu keskmine tase.
3, tööstuslik rakendus: jõudluse kontrollimine äärmuslikes keskkondades
Meditsiiniseadmete valdkonnas: hapnikukontsentraatorite juhtpaneelil peab -väljalülitatud ekraan töötama pidevalt keskkonnas -20 kuni 55 kraadi. Teatud kaubamärk kasutab poolpeegeldavat ja poolläbipaistvat STN-ekraani, mis tagab pimestamiseta ekraani tugevas valguses, lisades nanomõõtmelisi valgust neelavaid osakesi. Samal ajal pikendatakse töötemperatuuri alumine piir madalal temperatuuril kõvenemise protsessiga -25 kraadini.
Autoelektroonika valdkonnas nõuab uute energiasõidukite akuhaldussüsteem (BMS), et ekraan töötaks stabiilselt temperatuurivahemikus -40 kuni 85 kraadi. LG Display välja töötatud VA-tüüpi lahtiühendamisekraanil on metallist tagaplaat ja soojusjuhtiv liimpakend. Termilise simulatsiooni optimeerimise abil juhitakse temperatuuri gradienti ± 3 kraadi piires, et tagada kuva järjepidevus äärmuslike temperatuuride erinevuste korral.
Tööstusliku juhtimise valdkonnas: terasetehase kõrge -temperatuuri ahju juhtterminalis peab väljalülitatud ekraan taluma 70 kraadist ümbritseva õhu temperatuuri ja 85% niiskust. Tianma Microelectronicsi FSTN-ekraan pikendab oma eluiga üle 100 000 tunnini ja selle rikete määr on alla 0,02% tänu kolmekindlale kattekihile (niiskuskindel, tolmukindel, korrosioonikindel, tolmukindel ja korrosioonikindel) ning vaakum-infusiooniprotsess.
4, valikustrateegia: temperatuuri koondamise disain ja stsenaariumide sobitamine
Temperatuuri koondamise põhimõte: Soovitatav on valida tooted, mille töötemperatuuri vahemik on tegelikust keskkonnast 10-20 kraadi laiem. Näiteks seadmed, mida kasutatakse keskkondades vahemikus -20 kraadi kuni 60 kraadi, peaksid eelistama eraldusekraani kasutamist vahemikus -30 kraadi kuni 70 kraadi, et tulla toime hooajaliste temperatuurierinevuste ja äkiliste temperatuurikõikumistega.
Draiveri vooluringi optimeerimine: kõrge -temperatuuri keskkondades on vaja temperatuuri kompenseerimise funktsiooniga draiverikiipi (nt HT1621B), et säilitada kuva kontrastsust, reguleerides dünaamiliselt eelpinget. Madala -temperatuuri korral tuleks valida madal käivituspinge (2,5 V või sellega võrdne) sõiduskeem, et tagada normaalne käivitus -30 kraadises keskkonnas.
Materjali uuendamise plaan: ülimadala temperatuuriga rakenduste jaoks saab valida VA-tüüpi vedelkristallmaterjalid (faasisiirdepunkt on väiksem kui -40 kraadi või sellega võrdne); Kõrge temperatuuriga stsenaariumide puhul on soovitatav kasutada STN-tüüpi materjale (kuumakindlus 85 kraadi või rohkem). Samal ajal võib plastaluspindade asendamine klaaspindadega parandada pakendi tihendamist ja vähendada veeauru imbumisest tingitud kuvamishäireid.
