一, STN kod kırma ekranının teknik özellikleri ve düşük basınç hassasiyeti
1. Sıvı kristal molekül düzenlemesi ve elektrik alanı tepki mekanizması
STN kodu kırma ekranı, ışık ve karanlık arasındaki kontrastın bir görüntüleme etkisi oluşturmak için polarize edici film ile birleştirildiğinde, ultra bükülmüş nematik sıvı kristal molekülleri (180 derece -270 derecelik büküm açısı) yoluyla ışığın polarizasyon yönünün dönüşünü sağlar. Temel avantajları şudur:
Düşük Sürüş Voltajı: Tipik çalışma voltajı, pille çalışan ekipman için uygun 3-5V'dir;
Geniş görüntüleme açısı: TN ekranlarıyla karşılaştırıldığında, STN'nin görüntüleme açısı temel endüstriyel izleme ihtiyaçlarını karşılayarak ± 60 dereceye kadar genişletilebilir;
Düşük Maliyet: Pasif matris sürücüsünü kullanarak TFT ince film transistörü gerekmez ve maliyet TFT-LCD'ye kıyasla% 40 -% 60 azaltılır.
Bununla birlikte, STN ekranlarındaki sıvı kristal moleküllerinin düzenlenmesi elektrik alan mukavemetine son derece duyarlıdır. Düşük - basınç ortamlarında, hava yalıtım gücündeki azalma aşağıdaki sorunlara yol açabilir:
Korona deşarjı: Hava basıncı 50KPA'nın altındayken, sıvı kristal tabakası ile elektrot arasındaki elektrik alan mukavemeti, hava parçalanma eşiğini aşabilir, kısmi deşarja neden olabilir, bu da sıvı kristal moleküllerinin düzensiz düzenlenmesine neden olur, bulanık veya artık görüntülere yol açar;
Yanıt gecikmesi: Düşük basınç altında, gaz moleküllerinin yoğunluğu azalır, sıvı kristal moleküllerinin bükülme hızı azalır ve tepki süresi standart koşullar altında 200 ms'den 500 ms'nin üzerine uzatılabilir ve bu da dinamik verilerin gerçek - zaman görüntüsünü etkiler.
2. Sızdırmazlık yapısı ve basınç farkı etkisi
STN kodu kırma ekranları tipik olarak bir cam substrat ve epoksi reçine kapsülleme ile kapalı bir yapı, içinde sıvı kristal malzeme ile doldurulur. Düşük - basınç ortamlarında, sızdırmazlık yapısının iç ve dış arasındaki basınç farkına dayanması gerekir:
Statik Basınç Farkı: Ekipman hızla deniz seviyesinden (101.3kPa) 5000 metre yüksekliğe (yaklaşık 54KPa'lık hava basıncı) yükseldiğinde, iç hava basıncı dış ortamdan daha yüksek olabilir, bu da cam substratın dışa doğru genişlemesine neden olabilir, bu da kenar ışık sızıntısı veya sıvı kristal sızıntı ile sonuçlanır;
Dinamik Basınç Farkı: Uçakta hava basıncı, yerdeki 101.3kpa'dan seyir yüksekliğinde 20kpa'ya keskin bir şekilde düşebilir, bu da sızdırmazlık yapışkan tabakasının soyulmasına veya camın kırılmasına neden olabilir.
2, Düşük - basınç ortamının STN Kod Kapalı Ekranı üzerindeki temel etkisi
1. Elektriksel performansın bozulması
Yalıtım direncinin azalması: hava nemi ve basınç birlikte yalıtım performansını etkiler. Düşük - basınç ve yüksek nem ortamlarında (3000 metre yükseklik ve% 80 RH neminde olduğu gibi), STN ekranlarının yalıtım direnci standart koşullar altında 1012 Ω'dan 108 Ω'ye düşerek sızıntı akımı riskini artırabilir;
Arıza voltajının azaltılması: Paschen yasasına göre, gaz arıza voltajı, elektrot aralığı (PD değeri) ile çarpılan gaz basıncıyla bir U - şekilli eğri ilişkisini takip eder. Hava basıncı 30kpa'nın altına düştüğünde, STN ekranının (genellikle 5-10 μ m) elektrot aralığı, arıza voltajına duyarlı alana girerek elektrikli kısa devrelere neden olabilir.
2. Kalite bozulmasını göster
Kontrast zayıflaması: Sıvı kristal molekül düzenlemesinin stabilitesi düşük basınç altında azalır, bu da kontrastın standart koşullar altında 100: 1'den 60: 1'in altına düşmesine neden olabilir, bu da güçlü ışık ortamlarında (açık yüksek - yükseklik alanları gibi) ayırt edilmeyi zorlaştırır;
Renk kayması: Renk STN (CSTN) ekranları için, düşük hava basıncı RGB alt piksellerinin tutarsız tepki hızlarına neden olabilir, bu da renk bozulmasına neden olabilir (sarı yeşilimsi veya kırmızı daha koyu olması gibi).
3. Mekanik güvenilirlik riski
Termal stres konsantrasyonu: Düşük - basınç ortamlarında, ekipmanın ısı dağılma verimliliği azalır ve STN ekranların iç sıcaklığı 10-15 derece artabilir. Cam substrat ve sıvı kristal malzeme (cam: 3 × 10-6/ derece, sıvı kristal: 100 × 10-6/ derece) arasındaki termal genleşme katsayısındaki fark, arayüz delaminasyonuna veya ekran anormalliklerine yol açabilir;
Titreşim Birleştirme Etkisi: Havacılık veya araç ortamlarında, düşük basınç ve titreşim arasındaki bağlantı etkisi (10-2000Hz frekansları ve 5g hızlanması gibi) sızdırmazlık yapısının yorgunluğunu hızlandırabilir ve ekranın ömrünü kısaltabilir.
3, Mühendislik Uygulamasında Uyarlanabilir Optimizasyon Şemaları
1. Malzeme ve süreç iyileştirme
Yüksek basınçlı ambalaj: Metal ila cam sızdırmazlık teknolojisi, kapalı odanın iç basıncını dış ortamdan biraz daha yüksek (60KPA gibi) kontrol etmek için kullanılır ve basınç farkının bir kısmını dengelemektedir;
Geniş Sıcaklık Sıvı Kristal Materyal: Düşük basınç altındaki tepki hızını artırmak için düşük viskoziteli ve yüksek dielektrik anizotropi (Merck ML-6612 gibi) sıvı kristal malzemeleri seçin;
Anti Corona kaplama: parçalanma voltajını 300V'nin üzerine çıkarmak için elektrod yüzeyi üzerinde silikon dioksit (SIO ₂) veya silikon nitrür (Si ∝ n ₄) yalıtım tabakasının birikmesi.
2. Yapısal takviye tasarımı
Gelişmiş sınır desteği: bükülme sertliğini arttırmak ve basınç farklılıklarının neden olduğu deformasyonu önlemek için cam substratın kenarına metal bir çerçeve eklemek;
Esnek devre kartı (FPC) takviye: FPC, poliimid (PI) substrattan yapılmıştır ve titreşimden kaynaklanan konektör gevşemesini azaltmak için bir takviye plakası ile sabitlenir.
3. Çevresel tazminat algoritması
Dinamik Voltaj Ayarı: Bir basınç sensörü aracılığıyla ortam hava basıncını izleyerek, sürüş voltajı, yalıtım mukavemetindeki azalmayı telafi etmek için gerçek zamanlı olarak ayarlanır (hava basıncındaki her 10kPa azalma için voltajın 0,5V arttırılması gibi);
Sıcaklık Parlaklığı Bağlantı Kontrolü: Sıcaklık sensörü verileriyle birlikte, yüksek sıcaklık ve düşük basınç ortamlarında arka ışık parlaklığını (400CD/m ²'den 200CD/M ²'ye kadar) otomatik olarak azaltır ve termal stresi azaltır.
4, tipik uygulama durumları ve performans doğrulaması
1. Havacılık Aleti Görüntü Sistemi
Belirli bir havacılık elektroniği şirketi, aşağıdaki önlemlerle düşük - basınç uyarlanabilirliği elde ederek, nakliye uçakları için STN kod kırma ekran enstrümanlarını tasarladı:
Basınç Bisiklet Testi: -55 derece ila +85 derecesi ve 20KPA ila 101.3kpa koşulları altında 1000 döngü test yapıldı ve sızıntı veya anormal ekran yoktu;
Corona Bastırma Tasarımı: RTCA/DO-160G standardını karşılayarak arıza voltajını 220V'den 380V'ye çıkarmak için elektrot yüzeyine 100NM SIO ₂ tabakası bırakın.
2. Yüksek irtifa güç izleme terminali
Qinghai Tibet Demiryolu boyunca 4500 metre yükseklikte, belirli bir enerji şirketi güçlendirilmiş STN kesme ekranlarına sahip akıllı sayaçlar kullanıyor:
Geniş Sıcaklık Sıvı Kristal Malzeme: ML -6612 Sıvı kristal, +85 derecesine -40 derecelik bir ortamda 300 m'den daha az bir tepki süresini korumak için seçilir;
Anti parlama tedavisi: Kontrast oranını güçlü ışık altında (100000Lux) 8: 1'den 12: 1'e çıkarmak için polarizörün yüzeyine AR kaplama ekleyin.
