В промышленных приложениях дисплеи часто работают в средах с колебаниями или экстремальными температурами. Эти условия могут существенно повлиять на производительность, надежность и долговечность жидкокристаллические дисплеи (ЖК)Понимание воздействия температуры на дисплеи и реализация соответствующих стратегий проектирования имеют важное значение для обеспечения оптимальной функциональности и долговечности.

Обзор температурных соображений ЖК для промышленных приложений

Каждый ЖК имеет определенную рабочую и температуру хранения, указанную в спецификационном листе дисплея и его контроллера. Как правило, эта температура определяется как -20°C до 70°C для рабочей температуры и -30°C до 80°C для температуры хранения. Следует учитывать при эксплуатации или хранении дисплея вблизи максимальных и минимальных температур. Промышленные среды, такие как те, которые находятся на производственных заводах, открытых киосках или автомобильных системах, часто подвергают дисплеи этим крайностям.

Высокие температуры

Влияние высоких температур на ЖК

При очень высоких температурах можно заметить воздействие на электронные компоненты и жидкий кристалл дисплея. Последствия слишком жаркой среды приведут к затемнению дисплея, снижению / ограниченной видимости, ненадежной связи и потенциальному повреждению IC из-за повышенной проводности. Жидкий кристалл в дисплее начнет деградироваться при очень высоких температурах.

Перегрев дисплея может привести к появлению темных пятен или привести к полностью темному экрану. Контраст может быть затронут, когда дисплей работает при сверхвысоких температурах. Более высокие температуры приводят к повышению проводимости. Это означает, что для обеспечения того же контраста с пикселями требуется меньше напряжения.

Жидкий кристалл, используемый в дисплее, может дезориентироваться при очень высоких температурах. Эта дезориентация молекул жидких кристаллов может привести к затемнению или частично затемнению изображения на дисплее.

Решения для предотвращения перегрева

Чтобы предотвратить внутреннее и внешнее перегрев, вентиляторы и вентиляционные отверстия могут быть включены в систему, чтобы сохранить дисплей в указанных условиях работы. При включении вентиляционных отверстий следует принимать меры предосторожности, чтобы избежать входа влаги в систему.

Дизайнеры также должны рассмотреть методы управления теплом, такие как использование низкоэнергетической фоновой освещения или интеграция тепловых датчиков, которые регулируют яркость на основе температуры окружающей среды.

Низкие температуры

Влияние низких температур на ЖК

Дисплей, который работает или хранится при очень низких температурах, будет иметь противоположный эффект по сравнению с высокими температурами. Последствия холодных температур можно рассматривать как замедленное время реакции, увеличение потребления энергии, снижение контраста и неэксплуатационный дисплей.

При низких температурах жидкий кристалл в дисплее начнет замерзать. Это приводит к снижению подвижности молекул жидких кристаллов, и свет не может проходить через них, как предназначено. В отличие от очень жаркой среды, контраст будет снижен при низких температурах.

Полупроводники, работающие при очень низких температурах, будут иметь сниженную проводность из-за повышенного сопротивления. Время отклика также может замедлиться на дисплеях, которые работают в очень холодных условиях.

Как смягчить холодные эффекты

Компенсации для регулирования холодной среды могут включать нагреватели, регуляторы напряжения и термисторы для регулирования мощности, определенной температурой. Компенсирующие температуру IC могут быть включены в приложения в обоих диапазонах температурного спектра.

Корпусы с изоляцией или встроенными нагревательными элементами часто используются для внешних приложений. Кроме того, настройки прошивки могут позволить постепенные циклы нагрева до начала полной работы.

Диапазоны температур для ЖК-дисплеев

Общие температурные диапазоны для эксплуатации и хранения

Общие температурные диапазоны отображения можно найти как три общих набора. Диапазоны температур могут быть подтверждены в листе данных дисплея и его контроллера. Для стандартных промышленных ЖК-дисплеев типичные диапазоны включают:

• Работая: -20°C до 70°C

• Хранение: -30°C до 80°C

Эти спецификации обеспечивают функциональность в различных климатах, защищая внутренние компоненты.

Влияние экстремальных температур на производительность и долговечность дисплея

Работа и хранение дисплея при температурах выше указанных диапазонов может привести к постоянному повреждению устройства. Плавление свойств дисплея может произойти при работе или хранении дисплея при температурах, превышающих пределы.

Эффекты крайне низких температур на дисплее менее вероятны быть постоянными, чем при горячих температурах. Вероятный результат работы дисплея ниже рекомендованного диапазона заключается в том, что дисплей не будет включен. Это устраняет возможность для внутренних схем короткого.

Поддержание работы в этих пределах не только сохраняет качество изображения, но и продлевает срок службы продукта.

Проектные соображения для изменений температуры

Предотвращение повреждения, поддерживая работу в пределах определенных температурных пределов

Настоятельно рекомендуется работать и хранить дисплей в пределах определенных температурных диапазонов, чтобы избежать его повреждения. Работа за пределами этих границ может привести к сбоям или постоянному сбою.

Конструкторы должны включить экологические испытания на этапах разработки с использованием тепловых камер, имитирующих реальные условия.

Использование компенсирующих температуру ИК и адаптивных технологий

Компенсирующие температуру IC могут быть включены в приложения в обоих диапазонах температурного спектра. Эти ИК помогают динамически регулировать уровни напряжения на основе условий окружающей среды.

Адаптивное управление яркостью с помощью датчиков помогает уменьшить выработку тепла от фонового освещения, сохраняя при этом видимость, особенно полезная в солнечных дисплеях, таких как модули высокой яркости Kadi Display.

Вывод

Температурная устойчивость имеет решающее значение для любого промышленного ЖК-решения. Будь то деградация, вызванная теплом, или медленность, вызванная холодом, понимание теплового поведения позволяет инженерам выбирать подходящие компоненты и эффективно осуществлять защитные меры. Строго соблюдая эксплуатационные спецификации и используя адаптивные технологии, такие как нагреватели или компенсаторы, конструкторы систем обеспечивают надежную работу в суровых условиях окружающей среды.

Часто задаваемые вопросы

Q1: Что происходит, если ЖК работает за пределами своей номинальной температуры?
Работа и хранение дисплея при температурах выше указанных диапазонов может привести к постоянному повреждению, такому как плавление или черные экраны из-за деградации жидких кристаллов или сбоя IC из-за повышенной проводности.

Вопрос 2: Обратимы ли воздействие холодной погоды?
- Да. - Да. После возвращения в диапазон, большинство дисплеев возобновляют нормальную функцию, так как замораживание обычно не вызывает постоянного повреждения, в отличие от перегрева.

Q3: Как вы защищаете ЖК от внешнего тепла?
Вентиляторы и вентиляционные отверстия могут быть включены в корпусы; Однако защита от влаги также должна рассматриваться наряду с решениями для управления теплом, такими как теплоотводы или адаптивные схемы управления яркостью.

Q4: Могут ли все типы ЖК-дисплеев справляться с экстремальными условиями?
Нет. Существуют некоторые специализированные виды жидкости, но они дорогие; стандартные панели TN следуют типичным пределам работы -20°C-70°C, если не настроены на заказ.

индивидуальные лучшие широкотемпературные ЖК-дисплеи от Kadi Display

Кади Дисплей обеспечивает надежные широкотемпературные TFT-LCD модули, разработанные специально для требовательных промышленных случаев использования. Их продукты отличаются отличным воспроизведением цветов, высокой долговечностью при воздействии давления, быстрыми скоростями реакции в различных условиях и настраиваемыми интерфейсами, включая TTL / LVDS / MIPI / EDP / HDMI, среди прочего. Большинство наших дисплеев с высокой яркостью могут достигать более 800 cd/m², или некоторые даже до 2500 cd/m², что делает их идеальными для приложений, читаемых под солнечным светом.

Например, IPS TFT ЖК имеет угол просмотра до 178 градусов, обеспечивая последовательную ясность независимо от положения просмотра - критически важное при использовании на открытом воздухе или установленном над головой. Мы сделали AOI во время производственного процесса FOG, обеспечивая целостность пикселей даже при тепловом напряжении.Настройка услуг включают регулирование яркости фонового освещения, оформление стекла крышки и оптическую связку, которая повышает точность сенсора при уплотнении против вторжения влаги.

С более чем двумя десятилетиями опыта, Kadi Display обязуется не только как поставщик ЖК-дисплеев, но и как ваш полный партнер по решению, интегрирующий услуги LCM / TP / PCBA, адаптированные именно к вашим требованиям приложения. Свяжитесь с Kadi Display Сегодня.