一 ، اصل فنی: تفاوت اساسی بین نمایش مثبت و منفی
اصل نمایش صفحه نمایش کد بخش بر اساس تغییر چیدمان مولکول های کریستالی مایع تحت عمل یک میدان الکتریکی است: هنگامی که یک ولتاژ در سراسر الکترودها اعمال می شود ، مولکول های کریستال مایع پیچ خورده و شفافیت آنها را تغییر می دهند و شخصیت ها یا شماره های قابل مشاهده را تشکیل می دهند. تفاوت اصلی بین نمایش مثبت و منفی در رابطه کنتراست بین شخصیت ها و پس زمینه نهفته است ، که با توجه به نوع قطبش ، طراحی نور پس زمینه و منطق رانندگی تعیین می شود.
1. نمایشگر عمودی: کاراکترهای تاریک+پس زمینه نور
رنگ کاراکتر صفحه نمایش از پس زمینه تیره تر است (مانند پس زمینه سبز زرد با شخصیت های سیاه ، پس زمینه سفید خاکستری با شخصیت های سیاه) و جوهر آن نمایشگر بازتابی است. مولکول های کریستالی مایع در هنگام تغذیه در حالت پیچ خورده قرار می گیرند و به نور محیط اجازه می دهند تا از قطبشگر عبور کند تا یک رنگ پس زمینه ایجاد کند. مولکول ها پس از برقراری نیرو ، مرتباً ترتیب می دهند و نور را از عبور و ایجاد شخصیت های تاریک مسدود می کنند. با توجه به اتکا به بازتاب نور محیط ، یک صفحه نمایش مثبت می تواند بدون نیاز به نور پس زمینه به وضوح در نور قوی نمایش داده شود. برنامه های معمولی شامل ابزارهای در فضای باز ، تجهیزات خورشیدی و غیره است.
2. نمایشگر منفی: شخصیت های رنگی سبک+پس زمینه تاریک
رنگ کاراکتر صفحه نمایش منفی از پس زمینه سبک تر است (مانند پس زمینه سیاه با شخصیت های سفید ، پس زمینه آبی با شخصیت های سفید) و جوهر آن نمایشگر انتقال دهنده است. مولکول های کریستالی مایع به نور پس زمینه اجازه می دهند تا از طریق فیلم قطبی عبور کنند و در صورت عدم استفاده از رنگ ، رنگ پس زمینه را شکل دهند. مولکول ها پس از استفاده از آن ، نور پس زمینه را مسدود می کنند و شخصیت های رنگی را تشکیل می دهند. صفحه نمایش های منفی برای نمایش محتوا به نور پس زمینه متکی هستند ، اما نمادهای رنگی چند {2} (مانند زنگ هشدار قرمز و عملکرد سبز) از طریق فناوری چاپ صفحه رنگ می توانند حاصل شوند که به طور گسترده در پانل های کنترل داخلی ، تجهیزات پزشکی و سایر سناریوها استفاده می شود.
2 ، سازگاری محیط زیست: بعد انتخاب اصلی سناریوهای صنعتی
محیط صنعتی دارای خصوصیاتی از جمله نوسانات دما بزرگ ، ارتعاشات قوی و تداخل الکترومغناطیسی پیچیده است. سازگاری نمایشگرهای مثبت و منفی باید به طور جامع از ابعاد زیر ارزیابی شود:
1. شرایط روشنایی: بازی بین نور قوی و ضعیف
سناریوهای مزیت مثبت: کارگاه های روشنایی در فضای باز و بالا (مانند گیاهان فولادی ، نیروگاه های فتوولتائیک).
طراحی بازتابنده صفحه نمایش به آن اجازه می دهد تا کنتراست بالایی را حتی در زیر نور مستقیم خورشید حفظ کند. به عنوان مثال ، سیستم مانیتورینگ کوره انفجار از یک گیاه فولادی خاص ، پس زمینه سبز زرد با صفحه نمایش صفحه نمایش مثبت متن سیاه را اتخاذ می کند و نسبت کنتراست کاراکتر به 8: 1 زیر 100000 روشنایی لوکس می رسد. با این حال ، نسبت کنتراست صفحه نمایش منفی در همان صحنه به دلیل بازتاب نور پس زمینه به 3: 1 کاهش می یابد و خطر سوءاستفاده از اپراتور را 30 ٪ افزایش می دهد.
طرح بهینه سازی منفی نمایشگر: محیط داخلی و کم نور (مانند گالری لوله زیرزمینی ، آزمایشگاه).
صفحه نمایش منفی می تواند از طریق نورپردازی با روشنایی بالا (مانند LED سفید) ، بیش از 200cd/m ² به روشنایی برسد ، و الزامات محیط های کم نور را برآورده می کند. سیستم نظارت بر یک کتری واکنش شیمیایی خاص ، صفحه نمایش منفی را با پس زمینه سیاه و شخصیت های سفید ، همراه با نور پس زمینه قابل تنظیم (50-500cd/m ²) اتخاذ می کند. در حین کار شبانه ، روشنایی به طور خودکار از طریق یک سنسور نور افزایش می یابد تا از خوانایی داده ها اطمینان حاصل شود.
2. دامنه دما: ثبات عملکرد درجه حرارت گسترده
تجهیزات صنعتی اغلب باید در دماهای شدید از -40 درجه تا 85 درجه کار کنند و پایداری حرارتی مواد کریستالی مایع بسیار مهم است
صفحه نمایش مثبت: مواد TN (پیچ خورده Nematic) یا STN (فوق العاده پیچ خورده) معمولاً مورد استفاده قرار می گیرند ، که دارای سرعت پاسخ سریع در دماهای پایین هستند (مانند زمان پاسخ<200ms at -30 ℃), but the contrast is prone to decay at high temperatures. The monitoring system of a drilling rig in a certain oil field was tested at 55 ℃ and found that the contrast of the positive display screen decreased from 10:1 at room temperature to 7:1, but still met the API standard requirements.
Negative display screen: VA (Vertical Alignment) material has smaller contrast attenuation at high temperatures (such as contrast>8:1 at 85 ℃), but slower response speed at low temperatures (such as response time>500ms در -40 درجه). تجهیزات ایستگاه تحقیقاتی علمی قطبی خاص ، صفحه نمایش صفحه نمایش منفی VA را تصویب می کند ، که دمای صفحه بالاتر از درجه 20 درجه را از طریق یک فیلم گرمایش حفظ می کند تا از زمان پاسخگویی اطمینان حاصل شود<300ms.
3. لرزش و شوک: قابلیت اطمینان ساختارهای مکانیکی
فرکانس لرزش تجهیزات صنعتی معمولاً 5-200 هرتز است و شتاب بیش از 5G دارد که برای روش اتصال صفحه یک چالش را ایجاد می کند:
صفحه نمایش مثبت: اغلب با پین های پین فلزی و دارای عملکرد لرزه ای بهتر از نوارهای چسبنده رسانا مرتبط است. آزمایش یک کنترلر خاص ماشین آلات ساختمانی نشان داد که تغییر مقاومت صفحه نمایش صفحه نمایش مثبت پین فلزی در زیر لرزش 10 گرم کمتر از 0.1 Ω بود ، در حالی که نوسان مقاومت صفحه نمایش صفحه نمایش منفی نوار رسانا به 2 Ω رسیده است ، که به راحتی باعث سوسو زدن صفحه نمایش می شود.
صفحه نمایش منفی: در صورت نیاز به مقاومت لرزه ای بالا ، FPC (مدار چاپی انعطاف پذیر) با ساختار حد می تواند برای اتصال انتخاب شود. یک سیستم سیگنال حمل و نقل ریلی خاص از صفحه نمایش منفی FPC استفاده می کند ، که از طریق یک شکاف محدود به صفحه نرم ثابت است و تحت تأثیر 50 گرم هیچ اتصال شل وجود ندارد.
3 ، تمرین صنعت: موارد انتخاب سناریوهای معمولی
1. تولید هوشمند: نظارت بر تجهیزات خط تولید
خط پچ SMT یک کارخانه الکترونیکی خاص نیاز به نمایش واقعی- نمایش زمان وضعیت تجهیزات (در حال اجرا/آماده به کار/گسل) ، دما (25-150 درجه) و رطوبت (10-90 ٪ RH) دارد. منطق انتخاب به شرح زیر است:
مورد نیاز نمایش: نمایش حلقه چند پارامتر با کنتراست بالا برای اطمینان از خوانایی از فاصله.
شرایط محیطی: روشنایی کارگاه 500-2000lux ، دمای 25-45 درجه ، فرکانس لرزش<10Hz.
انتخاب راه حل: اتخاذ صفحه نمایش مثبت STN (نسبت کنتراست 12: 1) ، کاهش مصرف برق از طریق حالت تازه سازی پویا (مصرف کلی قدرت 0.8W) و اطمینان از ثبات لرزش با اتصال پین پین فلزی. پس از 3 سال اجرا بدون هیچ گونه خرابی در صفحه نمایش ، کنتراست صفحه نمایش ماتریس DOT در همان خط تولید به دلیل پیری نور پس زمینه کاهش یافته و در نتیجه 40 ٪ افزایش در هزینه های نگهداری است.
2. مدیریت انرژی: نظارت بر اینورترهای فتوولتائیک
اینورتر یک نیروگاه فتوولتائیک خاص نیاز به نمایش قدرت تولید شده (0-100 کیلو وات) ، ولتاژ شبکه (220-500 ولت) و کد گسل در یک محیط -40 درجه تا 85 درجه دارد. منطق انتخاب به شرح زیر است:
الزامات نمایش: عملکرد درجه حرارت گسترده به مواد کریستالی مایع با قابلیت اطمینان بالا نیاز دارد.
Environmental conditions: Outdoor strong light (>100000 لوکس) ، نوسانات شدید دما.
انتخاب راه حل: صفحه نمایش صفحه نمایش منفی درجه حرارت گسترده VA (دمای کار -40 درجه تا 85 درجه) ، همراه با نور پس زمینه سفید روشنایی بالا (800cd/m ²) و چاپ صفحه رنگ (نماد زنگ دار قرمز). آزمایش نشان می دهد که زمان پاسخ کمتر از 400ms در دمای پایین -40 درجه است و الزامات استاندارد IEC 62109 را برآورده می کند.
3. کنترل فرآیند: نظارت راکتور شیمیایی
کتری واکنش یک شرکت شیمیایی خاص نیاز به نمایش دما (0-300 درجه) ، فشار (0-10MPa) ، مقدار pH (0-14) و سطح مایع (0-100 ٪) دارد. منطق انتخاب به شرح زیر است:
مورد نیاز نمایش: زنگ هشدار چند سطح (هشدار زرد ، زنگ قرمز) ، که توسط نمادهای رنگی متفاوت است.
شرایط محیطی: در کارگاه ، اسید-} پایه (pH 2-12) وجود دارد که نیاز به سطح بالایی از محافظت دارد.
انتخاب راه حل: اتخاذ صفحه نمایش صفحه نمایش منفی IP67 محافظت شده STN ، آیکون های زنگ هشدار از طریق چاپ صفحه رنگ (قرمز= فشار بیش از حد ، زرد=overtemperature) اجرا می شوند ، و صفحه PCB با سه ضد رنگ پوشانده می شود تا از خوردگی جلوگیری شود. در حال اجرا به مدت 5 سال بدون هیچگونه ناهنجاری نمایشگر ، در حالی که صفحه نمایش مثبت در همان صحنه به دلیل فرسایش اسید غبار زرد شده است و در نتیجه 50 ٪ در تضاد کاهش می یابد.
