1, caractéristiques physiques des cristaux liquides : équilibre dynamique entre la température et l'effet d'affichage
Le principe d'affichage de l'écran à code brisé est basé sur l'effet photoélectrique des molécules de cristaux liquides : en contrôlant la direction de disposition des molécules de cristaux liquides et en ajustant la transmission de la lumière, l'affichage des caractères est obtenu. Ce processus est extrêmement sensible à la température et son mécanisme principal est le suivant :
Effet de solidification à basse température : lorsque la température ambiante est inférieure au point de transition de phase des cristaux liquides (généralement de -30 degrés à -40 degrés), les molécules de cristaux liquides perdent leur fluidité et passent du liquide au solide, entraînant une défaillance complète du module d'affichage. Par exemple, dans un environnement de -35 degrés, un écran de déchiffrement de code de type TN conventionnel peut apparaître complètement noir ou blanc en raison de la solidification des cristaux liquides.
Effet de vaporisation à haute température : lorsque la température dépasse la valeur critique (généralement entre 70 et 80 degrés), les molécules de cristaux liquides se dilatent et se vaporisent progressivement sous l'effet de la chaleur, ce qui entraîne une forte diminution du contraste de l'écran. En prenant l'écran à code de rupture de type STN comme exemple, à 75 degrés, son affichage de texte blanc sur fond bleu peut devenir rouge violet en raison de la vaporisation des cristaux liquides, affectant sérieusement la lecture des informations.
Influence de l'état sous-critique : même si la température n'a pas atteint la valeur limite, elle entraînera toujours une dégradation des performances à l'approche de la plage critique. Par exemple, dans un environnement de -15 degrés, le taux de rafraîchissement des écrans de décodage de type HTN peut diminuer de 30 %, ce qui entraîne des ombres traînantes dans l'affichage des caractères ; À 65 degrés, le contraste de l'écran de décodage de type FSTN peut diminuer de 40 %, affectant la visibilité sous une forte lumière.
2, classification technique : quatre gradients de température répondent à des besoins différenciés
Basés sur les différences dans les formules de matériaux à cristaux liquides et les processus d'emballage, les écrans de décryptage industriels forment quatre systèmes de gradient de température, couvrant la gamme complète des exigences de la scène, des environnements conventionnels aux conditions de travail extrêmes :
Plage de température, type de technologie, caractéristiques principales, scénarios d'application typiques
Le type de température ambiante de 0 degré à 50 degrés a le coût le plus bas et la vitesse de réponse la plus rapide (inférieure ou égale à 5 ms). Contrôleur de température intérieure, balance électronique domestique, calculatrice
-Type de température de petite largeur de 10 degrés à 60 degrés avec antigel et additifs résistants à la chaleur ajoutés, délai de réponse à basse température Inférieur ou égal à 10 ms Affichage au sol de l'ascenseur, compteur intelligent, instrument du véhicule
-Le type de température de 20 degrés -70 degrés de large adopte un matériau à cristaux liquides de haute-pureté et un emballage en verre à double couche, avec un rapport de contraste supérieur ou égal à 200 : 1 pour les contrôleurs industriels, les moniteurs médicaux et les machines de publicité extérieure.
Circuit de compensation de température intégré ultra large de -30 degrés à -80 degrés et polariseur spécial, prenant en charge le démarrage de -40 degrés pour les équipements de recherche scientifique polaire, les instruments aérospatiaux et les véhicules à énergie nouvelle.
En prenant comme exemple l'écran à code de rupture de température ultra large de type HTN de Yangrun Electronics, en optimisant la structure de la chaîne moléculaire des cristaux liquides et l'espacement des électrodes, il peut toujours maintenir un contraste de 85 % à -30 degrés, tandis que le temps de réponse à 75 degrés n'est étendu qu'à 8 ms, bien meilleur que le niveau moyen de l'industrie.
3, application industrielle : vérification des performances dans des environnements extrêmes
Dans le domaine des équipements médicaux : dans le panneau de commande des concentrateurs d'oxygène, l'écran de coupure-doit fonctionner en continu dans un environnement de -20 degrés à 55 degrés. Une certaine marque adopte un écran STN semi-réfléchissant et semi-transparent, qui permet un affichage sans éblouissement sous une forte lumière en ajoutant des particules nanométriques absorbant la lumière. Dans le même temps, la limite inférieure de la température de travail est étendue à -25 degrés grâce à un processus de durcissement à basse température.
Dans le domaine de l'électronique automobile, le système de gestion de batterie (BMS) pour les véhicules à énergie nouvelle nécessite que l'écran d'affichage fonctionne de manière stable dans la plage de température de -40 degrés à 85 degrés. L'écran de déconnexion de type VA développé par LG Display adopte une plaque arrière en métal et un emballage adhésif thermoconducteur. Grâce à l'optimisation de la simulation thermique, le gradient de température est contrôlé à ± 3 degrés pour garantir la cohérence de l'affichage sous des différences de température extrêmes.
Dans le domaine du contrôle industriel : dans le terminal de contrôle du four à haute température-de l'aciérie, l'écran de mise hors tension-doit résister à une température ambiante de 70 degrés et 85 % d'humidité. L'écran FSTN de Tianma Microelectronics prolonge sa durée de vie à plus de 100 000 heures et présente un taux de défaillance inférieur à 0,02 % grâce à un revêtement à trois épreuves (résistant à l'humidité-, à la poussière-et à la corrosion-) et à un processus d'infusion sous vide.
4, Stratégie de sélection : conception de redondance de température et correspondance de scénarios
Principe de redondance de la température : il est recommandé de choisir des produits avec une plage de température de fonctionnement de 10 à 20 degrés plus large que l'environnement réel. Par exemple, les équipements utilisés dans des environnements allant de -20 degrés à 60 degrés devraient donner la priorité à l'utilisation d'un écran de déconnexion entre -30 degrés et 70 degrés pour faire face aux différences saisonnières de température et aux fluctuations soudaines de température.
Optimisation du circuit pilote : dans les environnements-à haute température, une puce pilote avec fonction de compensation de température (telle que HT1621B) est requise pour maintenir le contraste de l'affichage en ajustant dynamiquement la tension de polarisation. Dans les scénarios de basse -température, un schéma de conduite à faible tension de démarrage (inférieure ou égale à 2,5 V) doit être sélectionné pour garantir un démarrage normal dans un environnement de -30 degrés.
Plan de mise à niveau des matériaux : pour les applications à très-température très basse, des matériaux à cristaux liquides de type VA (point de transition de phase inférieur ou égal à -40 degrés) peuvent être sélectionnés ; Pour les scénarios à haute température, des matériaux de type STN (résistance thermique supérieure ou égale à 85 degrés) sont recommandés. Parallèlement, le remplacement des substrats en plastique par des substrats en verre peut améliorer l'étanchéité des emballages et réduire les anomalies d'affichage causées par l'infiltration de vapeur d'eau.
