1، خصوصیات فیزیکی کریستال مایع: تعادل دینامیکی بین دما و اثر نمایشگر
اصل نمایش صفحه کد شکسته بر اساس اثر فوتوالکتریک مولکول های کریستال مایع است: با کنترل جهت آرایش مولکول های کریستال مایع و تنظیم عبور نور، نمایش کاراکتر به دست می آید. این فرآیند بسیار حساس به دما است و مکانیسم اصلی آن به شرح زیر است:
اثر انجماد در دمای پایین: هنگامی که دمای محیط زیر نقطه انتقال فاز کریستال مایع است (معمولاً -30 درجه تا -40 درجه)، مولکولهای کریستال مایع سیالیت خود را از دست میدهند و از مایع به جامد تبدیل میشوند و در نتیجه ماژول نمایشگر از کار میافتد. به عنوان مثال، در یک محیط 35- درجه، یک صفحه نمایش کد معمولی از نوع TN ممکن است به دلیل انجماد کریستال مایع کاملاً سیاه یا سفید به نظر برسد.
اثر تبخیر در دمای بالا: هنگامی که دما از مقدار بحرانی (معمولاً 70 درجه تا 80 درجه) فراتر رود، مولکولهای کریستال مایع منبسط میشوند و به تدریج در اثر گرما تبخیر میشوند و در نتیجه کنتراست نمایشگر به شدت کاهش مییابد. با در نظر گرفتن صفحه نمایش کد شکست نوع STN، در 75 درجه، صفحه نمایش متن سفید پس زمینه آبی آن ممکن است به دلیل تبخیر کریستال مایع، قرمز بنفش شود که به طور جدی بر خواندن اطلاعات تأثیر می گذارد.
تأثیر حالت زیر بحرانی: حتی اگر دما به مقدار حدی نرسیده باشد، باز هم هنگام نزدیک شدن به محدوده بحرانی باعث کاهش عملکرد می شود. به عنوان مثال، در یک محیط 15- درجه، نرخ تازه سازی صفحه های شکستن کد نوع HTN ممکن است 30٪ کاهش یابد و در نتیجه سایه های دنباله دار در نمایش کاراکترها ایجاد شود. در 65 درجه، کنتراست صفحه شکستن کد نوع FSTN ممکن است تا 40٪ کاهش یابد که بر دید در زیر نور شدید تأثیر می گذارد.
2، طبقه بندی فنی: چهار گرادیان دما نیازهای متفاوت را برآورده می کند
بر اساس تفاوت در فرمولهای مواد کریستال مایع و فرآیندهای بستهبندی، صفحههای کد شکستن صنعتی چهار سیستم گرادیان دما را تشکیل میدهند که طیف کاملی از نیازهای صحنه از محیطهای معمولی تا شرایط کاری شدید را پوشش میدهند:
محدوده دما، نوع فناوری، ویژگی های اصلی، سناریوهای کاربردی معمولی
نوع دمای اتاق 0-50 درجه دارای کمترین هزینه و سریعترین سرعت پاسخگویی (کمتر یا مساوی 5 میلی ثانیه) است. کنترل کننده دمای داخلی، ترازوی الکترونیکی خانگی، ماشین حساب
-نوع دمایی با عرض کوچک 10-60 درجه با افزودنیهای ضد یخ و مقاوم در برابر حرارت، تأخیر پاسخ دمای پایین کمتر یا مساوی 10 میلیثانیه نمایشگر کف آسانسور، کنتور هوشمند، ابزار وسیله نقلیه
-نوع دمای 20 درجه -70 درجه عرض 70 درجه از مواد کریستال مایع با خلوص بالا و بستهبندی شیشهای دولایه استفاده میکند، با نسبت کنتراست بیشتر یا مساوی 200:1 برای کنترلکنندههای صنعتی، مانیتورهای پزشکی، ماشینهای تبلیغاتی در فضای باز
مدار جبران دمای یکپارچه فوق عریض 30- درجه -80 درجه و پلاریزه کننده ویژه، پشتیبانی از راه اندازی -40 درجه برای تجهیزات تحقیقات علمی قطبی، ابزارهای هوافضا و وسایل نقلیه انرژی جدید
با در نظر گرفتن صفحه کد شکست درجه حرارت فوق عریض نوع HTN Yangrun Electronics، با بهینه سازی ساختار زنجیره مولکولی کریستال مایع و فاصله الکترودها، همچنان می تواند 85% کنتراست را در 30- درجه حفظ کند، در حالی که زمان پاسخگویی در 75 درجه تنها به 8 میلی ثانیه افزایش می یابد که بسیار بهتر از سطح متوسط صنعت است.
3، کاربرد صنعت: تأیید عملکرد در محیط های شدید
در زمینه تجهیزات پزشکی: در کنترل پنل تغلیظ کننده های اکسیژن، صفحه برش{0}}نیاز به کار مداوم در محیطی بین -20 درجه تا 55 درجه دارد. یک برند خاص از صفحه نمایش نیمه بازتابنده و نیمه شفاف STN استفاده می کند که با افزودن ذرات جذب کننده نور در مقیاس نانو، نمایشگر بدون تابش نور را در زیر نور قوی به دست می آورد. در عین حال، حد پایین دمای کار از طریق فرآیند پخت در دمای پایین تا -25 درجه افزایش می یابد.
در زمینه الکترونیک خودرو، سیستم مدیریت باتری (BMS) برای وسایل نقلیه با انرژی جدید نیاز به صفحه نمایش برای عملکرد پایدار در محدوده دمایی -40 درجه تا 85 درجه دارد. صفحه نمایش قطع اتصال نوع VA که توسط LG Display ساخته شده است از یک صفحه پشتی فلزی و بسته بندی چسب رسانای حرارتی استفاده می کند. از طریق بهینهسازی شبیهسازی حرارتی، گرادیان دما در 3 ± درجه کنترل میشود تا از سازگاری نمایش تحت اختلاف دمای شدید اطمینان حاصل شود.
در زمینه کنترل صنعتی: در ترمینال کنترل-کوره با دمای بالا در کارخانه فولاد، صفحه نمایش خاموش{1} باید دمای محیط 70 درجه و رطوبت 85 درصد را تحمل کند. صفحه نمایش FSTN Tianma Microelectronics طول عمر خود را به بیش از 100000 ساعت افزایش می دهد و میزان خرابی آن کمتر از 0.02٪ از طریق سه پوشش ضد رطوبت (مقاوم در برابر رطوبت، ضد گرد و غبار، و ضد خوردگی-) و فرآیند تزریق خلاء است.
4، استراتژی انتخاب: طراحی افزونگی دما و تطبیق سناریو
اصل افزونگی دما: توصیه می شود محصولاتی را با محدوده دمای کاری انتخاب کنید که 10-20 درجه بیشتر از محیط واقعی باشد. به عنوان مثال، تجهیزات مورد استفاده در محیط هایی از -20 درجه تا 60 درجه باید استفاده از صفحه نمایش قطع ارتباط بین 30- درجه تا 70 درجه را برای مقابله با اختلاف دمای فصلی و نوسانات دمایی ناگهانی در اولویت قرار دهند.
بهینهسازی مدار درایور: در محیطهای با دمای{0}بالا، برای حفظ کنتراست نمایشگر با تنظیم دینامیکی ولتاژ بایاس، به یک تراشه درایور با عملکرد جبران دما (مانند HT1621B) نیاز است. در سناریوهای دمای پایین، برای اطمینان از راهاندازی عادی در یک محیط 30- درجه، باید یک طرح رانندگی با ولتاژ راهاندازی پایین (کمتر یا مساوی 2.5 ولت) انتخاب شود.
طرح ارتقاء مواد: برای کاربردهای فوق العاده{0}}در دمای پایین، مواد کریستال مایع نوع VA (نقطه انتقال فاز کمتر یا مساوی -40 درجه) را می توان انتخاب کرد. برای سناریوهای دمای بالا، مواد از نوع STN (مقاومت در برابر حرارت بیشتر یا مساوی 85 درجه) توصیه می شود. در همین حال، جایگزینی بسترهای پلاستیکی با بسترهای شیشه ای می تواند آب بندی بسته بندی را بهبود بخشد و ناهنجاری های نمایشگر ناشی از نفوذ بخار آب را کاهش دهد.
