一, tekniske egenskaper og lavtrykksfølsomhet for STN -kodebrytningsskjermen
1.
STN -kodebrytende skjermen oppnår rotasjonen av polarisasjonsretningen av lys gjennom ultra -vrite nematiske flytende krystallmolekyler (vrivinkel på 180 grader -270 grader), kombinert med polariserende film for å danne en visningseffekt av kontrast mellom lys og mørkt. Dens kjernefordeler ligger i:
Lav kjørespenning: Den typiske driftsspenningen er 3-5V, egnet for batteridrevet utstyr;
Bred visningsvinkel: Sammenlignet med TN -skjermer, kan STNs synsvinkel utvides til ± 60 grader, og oppfyller behovene til grunnleggende industriell overvåking;
Lav kostnad: Ved å bruke passiv matriksstasjon er det ingen TFT-tynnfilmtransistor, og kostnadene reduseres med 40% - 60% sammenlignet med TFT-LCD.
Arrangementet av flytende krystallmolekyler i STN -skjermer er imidlertid ekstremt følsom for elektrisk feltstyrke. I lave - trykkmiljøer kan reduksjonen i luftisolasjonsstyrke føre til følgende problemer:
Koronautladning: Når lufttrykket er under 50 kpa, kan den elektriske feltstyrken mellom væskekrystalllaget og elektroden overstige luftavbrytingsgrensen, noe som forårsaker delvis utladning, noe som resulterer i forstyrret arrangement av flytende krystallmolekyler, noe som fører til uskarpe eller gjenværende bilder;
Responsforsinkelse: Under lavt trykk reduseres tettheten av gassmolekyler, den vriende hastigheten til flytende krystallmolekyler bremser ned, og responstiden kan utvides fra 200 ms under standardbetingelser til over 500ms, noe som påvirker den virkelige - tidsvisningen av dynamiske data.
2. Tetningsstruktur og trykkforskjellffekt
STN -kodebrytningsskjermer bruker vanligvis en forseglet struktur med et glassunderlag og epoksyharpiksinnkapsling, fylt med flytende krystallmateriale inni. I lave - trykkmiljøer må tetningsstrukturen motstå trykkforskjellen mellom innsiden og utsiden:
Statisk trykkforskjell: Når utstyret raskt stiger fra havnivået (101,3 kpa) til en høyde på 5000 meter (lufttrykk på ca. 54kpa), kan det indre lufttrykket være høyere enn det ytre miljøet, noe
Dynamisk trykkforskjell: I fly kan lufttrykket falle kraftig fra 101,3 kpa på bakken til 20 kpa i cruisehøyde, med en trykkforskjellsendringshastighet som overstiger 10 kpa/min, noe som kan føre til at tetningslimet skreller av eller glasset går i stykker.
2, nøkkelpåvirkningen av lavt - Trykkmiljø på STN off -kode -skjermbilde
1. Forringelse av elektrisk ytelse
Redusert isolasjonsmotstand: Luftfuktighet og trykk påvirker i fellesskap isolasjonsytelsen. I lavt - Trykk og miljøer med høy luftfuktighet (for eksempel i en høyde av 3000 meter og fuktighet på 80% RH), kan isolasjonsmotstanden til STN -skjermer synke fra 1012 Ω under standardbetingelser til 108 Ω, noe som øker risikoen for lekkasjestrøm;
Reduksjon av nedbrytningsspenning: I henhold til Paschens lov følger gassnedbrytningsspenningen en u - formet kurveforhold til gasstrykket multiplisert med elektrodeavstand (PD -verdi). Når lufttrykket synker under 30 kpa, kan elektrodeavstanden til STN-skjermen (vanligvis 5-10 μ m) komme inn i nedbrytningsspenningsfølsomme området, og forårsake elektriske kortslutning.
2. Vis nedbrytning av kvalitet
Kontrastdemping: Stabiliteten til flytende krystallmolekylarrangement avtar under lavt trykk, noe som kan føre til at kontrasten faller fra 100: 1 under standardbetingelser til under 60: 1, noe som gjør det vanskelig å skille i sterke lysmiljøer (for eksempel utendørs høy - høydeområder);
Fargeskift: For CTN (CSTN) -skjermer kan lavt lufttrykk forårsake inkonsekvente responshastigheter for RGB -underpiksler, noe som resulterer i fargevrengning (som at gul er grønnaktig eller rød er mørkere).
3. Mekanisk pålitelighetsrisiko
Termisk stresskonsentrasjon: I lavt - Trykkmiljøer avtar varmedissipasjonseffektiviteten til utstyret, og den interne temperaturen på STN-skjermer kan øke med 10-15 grader. Forskjellen i termisk ekspansjonskoeffisient mellom glassunderlag og flytende krystallmateriale (glass: 3 × 10-6/ grad, flytende krystall: 100 × 10-6/ grad) kan føre til grensesnitt Delaminering eller vise abnormiteter;
Vibrasjonskoblingseffekt: I luftfart eller kjøretøymiljøer kan koblingseffekten mellom lavtrykk og vibrasjon (for eksempel frekvenser på 10-2000Hz og akselerasjon på 5g) akselerere utmattelsen av tetningsstrukturen og forkorte levetiden på skjermen.
3, Adaptive optimaliseringsordninger i ingeniørpraksis
1. Materiell og prosessforbedring
Høytrykksemballasje: Metall til glassforseglingsteknologi brukes til å kontrollere det indre trykket til det forseglede kammeret litt høyere enn det ytre miljøet (for eksempel 60 kPa), og utlignet noe av trykkforskjellen;
Bredt temperatur flytende krystallmateriale: Velg flytende krystallmaterialer med lav viskositet og høy dielektrisk anisotropi (for eksempel Merck ML-6612) for å forbedre responshastigheten under lavt trykk;
Anti corona -belegg: Avsetning av silisiumdioksid (SiO ₂) eller silisiumnitrid (Si ∝ N ₄) isolasjonslag på elektrodeoverflaten for å øke nedbrytningsspenningen til over 300V.
2. Strukturell forsterkningsdesign
Forbedret grensestøtte: Tilsett en metallramme ved kanten av glassunderlaget for å forbedre bøyestivhet og forhindre deformasjon forårsaket av trykkforskjeller;
Fleksibelt kretskort (FPC) armering: FPC er laget av polyimid (PI) underlag og fikset med en armeringsplate for å redusere tilkoblingsstyrken forårsaket av vibrasjon.
3. Miljøkompensasjonsalgoritme
Dynamisk spenningsjustering: Ved å overvåke det omgivende lufttrykket gjennom en trykksensor, justeres kjørespenningen i sanntid (for eksempel å øke spenningen med 0,5V for hver 10 kpa reduksjon i lufttrykk) for å kompensere for reduksjonen i isolasjonsstyrke;
Temperaturens lysstyrke -koblingskontroll: Kombinert med temperatursensortata reduserer den automatisk lysstyrke på bakgrunnsbelysningen (for eksempel fra 400cd/m ² til 200cd/m ²) i høye temperaturer og lavtrykksmiljøer, noe som reduserer termisk spenning.
4, Typiske applikasjonssaker og ytelsesverifisering
1. luftfartsinstrumentvisningssystem
Et visst luftfartselektronikkfirma designet STN -kodebrytende skjerminstrumenter for transportfly, og oppnådde lav - Trykktilpasningsevne gjennom følgende tiltak:
Trykksyklingtest: 1000 testingssykluser ble utført under betingelsene på -55 grader til +85 grad og 20kpa til 101,3kpa, og ingen lekkasje eller unormal visning skjedde;
Corona Suppression Design: Avsetning av et 100 nm SiO ₂ lag på elektrodeoverflaten for å øke nedbrytningsspenningen fra 220V til 380V, og oppfyller RTCA/DO-160G-standarden.
2.
Langs Qinghai Tibet -jernbanen i en høyde av 4500 meter, bruker et visst kraftselskap smarte målere med forsterkede STN -avskjæringsskjermer:
Bredt temperatur flytende krystallmateriale: ML -6612 Flytende krystall velges for å opprettholde en responstid på mindre enn 300 ms i et miljø på -40 grader til +85 grad;
Anti gjenskinnsbehandling: Tilsett AR -belegg på overflaten av polarisatoren for å øke kontrastforholdet fra 8: 1 til 12: 1 under sterkt lys (100000lux).
