一, Techninis principas: pagrindinė pasyvios šviesos emisijos ir rodymo efektų logika
LCD ekrano principas pagrįstas skystųjų kristalų molekulių deformacijos charakteristikomis veikiant elektriniam laukui, o vaizdai formuojami kontroliuojant foninį apšvietimą, kad prasiskverbtų į skystųjų kristalų sluoksnį. Jo pagrindinę struktūrą sudaro stiklo substratas, skystųjų kristalų sluoksnis, elektrodo sluoksnis, poliarizatorius ir foninio apšvietimo modulis. Dėl to, kad pats LCD neskleidžia šviesos, jo ekrano efektas labai priklauso nuo foninio apšvietimo sistemos veikimo ir sąveikos su aplinkos šviesa.
Laboratorinė aplinka:
Laboratorijose paprastai naudojama pastovi temperatūros ir drėgmės kontrolė, esant mažam šviesos intensyvumui (apie 100-500 liuksų) ir dažniausiai naudojamos dirbtinės šviesos šaltiniai. Esant tokioms sąlygoms, LCD ekrano efektas daugiausia priklauso nuo foninio apšvietimo ryškumo ir spalvų atkūrimo galimybės. Pavyzdžiui, medicinos prietaisų skystųjų kristalų ekranai turi atitikti DICOM standartą ir užtikrinti rentgeno ir KT vaizdų detalių aiškumą per didelio tikslumo pilkos spalvos ekraną (pvz., 10 bitų spalvų gylį); Mokslinių tyrimų instrumentų LCD turi palaikyti plačią spalvų gamą (pvz., sRGB 100%), kad būtų galima tiksliai pateikti spektrinės analizės duomenis.
Lauko aplinka:
Lauko apšvietimo intensyvumas gali siekti 6000-100000 liuksų (saulėtas vidurdienis), gerokai viršijantis LCD foninio apšvietimo ryškumą (įprasti patalpų ekranai yra apie 300-500 nitų). Šiuo metu aplinkos šviesa formuoja atspindžius ekrano paviršiuje. Jei foninio apšvietimo ryškumas yra nepakankamas, atsispindėjusi šviesa užmaskuoja ekrano turinį, todėl atsiranda „balto ekrano“ reiškinys. Pavyzdžiui, drono nuotolinio valdymo pultui esant stipriai šviesai reikia padidinti ryškumą iki 800–1000 nitų, kad skrydžio parametrai būtų aiškiai rodomi; Lauko reklamos aparatams reikalingas didelio ryškumo 2000 nitų ar daugiau foninis apšvietimas kartu su Translucent technologija, kad būtų pagerintas ekrano efektas naudojant aplinkos šviesą.
2, prisitaikymas prie aplinkos: visapusiškas iššūkis nuo temperatūros ir drėgmės kontrolės iki mechaninės apsaugos
1. Temperatūros diapazonas: Skystųjų kristalų fazės perėjimas ir elektroninių komponentų stabilumas
Skystųjų kristalų skystųjų kristalų molekulės išlieka skystos tam tikrame temperatūros diapazone (paprastai nuo -20 laipsnių iki 70 laipsnių), o už šio diapazono įvyksta fazių perėjimas (kristalizacija arba garavimas), dėl ko rodomas nenormalus vaizdas.
Laboratorinė aplinka: temperatūros kontrolė yra griežta (pvz., 20 laipsnių ± 2 laipsniai), o skystųjų kristalų ekranas gali veikti stabiliai pagal pramoninius standartus (-30 laipsnių iki 85 laipsnių), tačiau reikėtų vengti vietinio perkaitimo (pvz., ilgalaikio didelio ryškumo veikimo, dėl kurio foninio apšvietimo modulio temperatūra viršija ribą).
Lauko aplinka: reikia atlaikyti ekstremalias temperatūras (pvz., Arkties mokslinių tyrimų įranga, palaikanti -40 laipsnių žemą temperatūrą, dykumos stebėjimo įranga, atlaikanti 60 laipsnių aukštą temperatūrą). Sprendimas apima:
Naudojant plačios temperatūros skystųjų kristalų medžiagas (pvz., TN ir VA tipo skystuosius kristalus);
Integruota intelektuali temperatūros valdymo sistema (pavyzdžiui, šilumos vamzdžio šilumos išsklaidymas, elektrinė šildymo plėvelė);
Optimizuokite foninio apšvietimo tvarkyklės grandinę, kad sumažintumėte šilumos susidarymą.
2. Drėgmė ir korozija: sandarinimo dizainas ir medžiagos pasirinkimas
Didelės drėgmės aplinkoje skystųjų kristalų ekranuose gali susidaryti kondensatas, o tai gali sukelti trumpąjį jungimą arba elektrodų koroziją.
Laboratorinė aplinka: Drėgmė paprastai kontroliuojama nuo 30% iki 70% RH, o skystųjų kristalų ekranas gali atitikti reikalavimus su įprasta sandaria konstrukcija.
Lauko aplinka: būtina kovoti su korozinėmis sąlygomis, tokiomis kaip lietus, sniegas, druskos purslai ir kt. Pramoniniai sprendimai apima:
Trims atspariam apdorojimui (atsparus dulkėms, vandeniui, anti-korozijai): vidinius tarpus užpildykite sandarinimo klijais, o korpusas bus apsaugotas IP65;
Paviršiaus danga: AR (antirefleksijos) plėvelės ir AF (anti-pirštų atspaudų) plėvelės nusodinimas ant išorinio stiklo pagrindo sluoksnio, siekiant padidinti atsparumą įbrėžimams ir hidrofobiškumą;
Medžiagos atnaujinimas: naudokite korozijai{0}}atsparias medžiagas, pvz., nerūdijančio plieno rėmą ir silikoninį sandarinimo žiedą.
3. Mechaninis įtempis: atsparus smūgiams ir vibracijai dizainas
Lauko įranga dažnai susiduria su mechaniniais įtempiais, tokiais kaip transportavimo vibracija ir vėjo poveikis.
Laboratorinė aplinka: įranga yra stacionariai sumontuota su minimaliu mechaniniu įtempimu, o skystųjų kristalų ekranas gali būti lengvo dizaino (pvz., storio<5mm).
Lauko aplinka: reikalingas MIL{0}}STD-810G karinis sertifikatas, naudojant:
Sustiprintas stiklas (pvz., Corning Gorilla Glass, kuris padidina atsparumą smūgiams tris kartus);
Metalinio rėmo sutvirtinimas (pvz., aliuminio lydinio vidurinis rėmas);
Flexible Circuit Board (FPC) sukurta taip, kad sugertų vibracijos energiją.
3, taikymo scenarijus: skirtingi poreikiai nuo tikslių prietaisų iki didelio{1}}reklamavimo
1. Laboratorijos scenarijus: didelis tikslumas ir mažas delsimas
Laboratorinis skystųjų kristalų ekranas turi atitikti aukštus{0}}mokslinių tyrimų ir medicininio gydymo tikslumo reikalavimus:
Medicininis vaizdavimas: naudojant medicininio lygio LCD (pvz., EIZO RadiForce seriją), palaikantį 10 bitų pilkos spalvos ekraną ir DICOM 14 dalies kalibravimą, kad būtų užtikrinta aiški pažeidimo informacija;
Tyrimo stebėjimas: didelės spartos LCD (pvz., 120 Hz atnaujinimo dažnio) naudojimas kartu su jutikline sąveika, kad būtų galima vizualizuoti duomenis realiuoju laiku (pvz., skysčio dinamikos modeliavimas);
Mažas delsos reikalavimas: optimizavus tvarkyklės IC ir signalo perdavimo kelią, atsako laikas gali būti sutrumpintas iki 5 ms, kad būtų išvengta dinaminio vaizdo dubliavimo.
2. Lauko scenos: didelis ryškumas ir ilgas tarnavimo laikas
Lauko LCD ekranai turi suderinti matomumą ir ilgaamžiškumą:
Reklamos aparatas: pritaikytas LED apšvietimas ir vietinio pritemdymo technologija, pasiekiamas 2000 nitų ryškumas ir 10 000:1 kontrasto santykis. Tuo pačiu metu išmanioji šviesos jutimo sistema automatiškai reguliuoja ryškumą pagal aplinkos apšvietimą, sumažindama energijos sąnaudas;
Kelio ženklai: naudojamas pusiau atspindintis ir pusiau skaidrus skystųjų kristalų ekranas, atspindintis aplinkos šviesą, kad būtų pagerintas ekranas esant tiesioginiams saulės spinduliams, perjungimas į foninio apšvietimo režimą naktį, sumažinant energijos suvartojimą 60 %;
Ilgaamžis dizainas: optimizavus foninio apšvietimo karoliukų tarnavimo laiką (pvz., 100 000 valandų LED) ir šilumos išsklaidymo struktūrą, lauko įranga gali nepertraukiamai veikti daugiau nei 5 metus be priežiūros.
