一, तकनीकी विशेषताओं और STN कोड ब्रेकिंग स्क्रीन की कम दबाव संवेदनशीलता
1। तरल क्रिस्टल अणु व्यवस्था और विद्युत क्षेत्र प्रतिक्रिया तंत्र
एसटीएन कोड ब्रेकिंग स्क्रीन अल्ट्रा ट्विस्टेड नेमैटिक लिक्विड क्रिस्टल अणुओं (180 डिग्री -270 डिग्री के ट्विस्ट कोण) के माध्यम से प्रकाश के ध्रुवीकरण की दिशा के रोटेशन को प्राप्त करती है, जो प्रकाश और अंधेरे के बीच विपरीत के प्रदर्शन प्रभाव के लिए ध्रुवीकरण फिल्म के साथ संयुक्त है। इसके मुख्य लाभ में निहित है:
कम ड्राइविंग वोल्टेज: विशिष्ट ऑपरेटिंग वोल्टेज 3-5V है, बैटरी संचालित उपकरणों के लिए उपयुक्त है;
वाइड व्यूइंग एंगल: टीएन स्क्रीन की तुलना में, एसटीएन के देखने के कोण को, 60 डिग्री तक बढ़ाया जा सकता है, बुनियादी औद्योगिक निगरानी की जरूरतों को पूरा करना;
कम लागत: निष्क्रिय मैट्रिक्स ड्राइव का उपयोग करते हुए, कोई टीएफटी पतली फिल्म ट्रांजिस्टर की आवश्यकता नहीं है, और टीएफटी-एलसीडी की तुलना में लागत 40% - 60% तक कम हो जाती है।
हालांकि, एसटीएन स्क्रीन में तरल क्रिस्टल अणुओं की व्यवस्था विद्युत क्षेत्र की ताकत के प्रति बेहद संवेदनशील है। कम - दबाव के वातावरण में, वायु इन्सुलेशन की ताकत में कमी से निम्नलिखित समस्याएं हो सकती हैं:
कोरोना डिस्चार्ज: जब हवा का दबाव 50kpa से नीचे होता है, तो तरल क्रिस्टल लेयर और इलेक्ट्रोड के बीच विद्युत क्षेत्र की ताकत हवा के टूटने की सीमा से अधिक हो सकती है, जिससे आंशिक निर्वहन होता है, जिसके परिणामस्वरूप तरल क्रिस्टल अणुओं की अव्यवस्थित व्यवस्था होती है, जिससे धुंधली या अवशिष्ट छवियां होती हैं;
प्रतिक्रिया देरी: कम दबाव के तहत, गैस अणुओं का घनत्व कम हो जाता है, तरल क्रिस्टल अणुओं की घुमा गति धीमी हो जाती है, और प्रतिक्रिया समय को 200ms से मानक स्थितियों के तहत 500ms से अधिक तक बढ़ाया जा सकता है, जो वास्तविक- गतिशील डेटा के समय प्रदर्शन को प्रभावित करता है।
2। सीलिंग संरचना और दबाव अंतर प्रभाव
STN कोड ब्रेकिंग स्क्रीन आमतौर पर एक कांच सब्सट्रेट और एपॉक्सी राल एनकैप्सुलेशन के साथ एक सील संरचना का उपयोग करते हैं, जो अंदर तरल क्रिस्टल सामग्री से भरा होता है। कम - दबाव के वातावरण में, सीलिंग संरचना को अंदर और बाहर के बीच के दबाव के अंतर का सामना करना पड़ता है:
स्थिर दबाव अंतर: जब उपकरण तेजी से समुद्र के स्तर (101.3kpa) से 5000 मीटर (लगभग 54kpa के हवा का दबाव) की ऊंचाई तक बढ़ता है, तो आंतरिक हवा का दबाव बाहरी वातावरण से अधिक हो सकता है, जिससे कांच के सब्सट्रेट को बाहर की ओर विस्तारित किया जा सकता है, जिसके परिणामस्वरूप किनारे प्रकाश रिसाव या तरल क्रिस्टल लीक होता है;
गतिशील दबाव अंतर: विमान में, हवा का दबाव 101.3kpa से जमीन पर 20kpa तक तेजी से गिर सकता है, जो कि 10kpa/मिनट से अधिक दबाव अंतर परिवर्तन दर के साथ, जो कि सीलिंग चिपकने वाली परत को छीलने या ग्लास को तोड़ने के लिए सीलिंग चिपकने वाली परत का कारण हो सकता है।
2, STN ऑफ कोड स्क्रीन पर कम - दबाव वातावरण का मुख्य प्रभाव
1। विद्युत प्रदर्शन की गिरावट
कम इन्सुलेशन प्रतिरोध: वायु आर्द्रता और दबाव संयुक्त रूप से इन्सुलेशन प्रदर्शन को प्रभावित करते हैं। कम - दबाव और उच्च आर्द्रता वातावरण में (जैसे कि 3000 मीटर की ऊंचाई पर और 80% आरएच की आर्द्रता), एसटीएन स्क्रीन का इन्सुलेशन प्रतिरोध 1012 ω से मानक परिस्थितियों में घट सकता है, जो 108 ω तक हो सकता है, रिसाव वर्तमान के जोखिम को बढ़ाता है;
ब्रेकडाउन वोल्टेज की कमी: पास्चेन के नियम के अनुसार, गैस ब्रेकडाउन वोल्टेज इलेक्ट्रोड रिक्ति (पीडी वैल्यू) द्वारा गुणा किए गए गैस दबाव के साथ एक यू - के आकार का वक्र संबंध का अनुसरण करता है। जब हवा का दबाव 30kpa से नीचे गिरता है, तो STN स्क्रीन (आमतौर पर 5-10 μ m) के इलेक्ट्रोड रिक्ति को ब्रेकडाउन वोल्टेज संवेदनशील क्षेत्र में प्रवेश कर सकते हैं, जिससे विद्युत शॉर्ट सर्किट हो सकते हैं।
2। गुणवत्ता की गिरावट का प्रदर्शन करें
कंट्रास्ट क्षीणन: तरल क्रिस्टल अणु व्यवस्था की स्थिरता कम दबाव में कम हो जाती है, जो 100: 1 से मानक परिस्थितियों में 60: 1 से नीचे गिरने का कारण बन सकती है, जिससे मजबूत प्रकाश वातावरण में अंतर करना मुश्किल हो जाता है (जैसे कि बाहरी उच्च - ऊंचाई वाले क्षेत्र);
रंग शिफ्ट: रंग STN (CSTN) स्क्रीन के लिए, कम हवा के दबाव में RGB उप पिक्सेल की असंगत प्रतिक्रिया गति हो सकती है, जिसके परिणामस्वरूप रंग विरूपण होता है (जैसे कि पीला हरा या लाल गहरा होना)।
3। यांत्रिक विश्वसनीयता जोखिम
थर्मल तनाव एकाग्रता: कम - दबाव वातावरण में, उपकरणों की गर्मी अपव्यय दक्षता कम हो जाती है, और एसटीएन स्क्रीन का आंतरिक तापमान 10-15 डिग्री तक बढ़ सकता है। ग्लास सब्सट्रेट और लिक्विड क्रिस्टल सामग्री (ग्लास: 3 × 10-6/ डिग्री, लिक्विड क्रिस्टल: 100 × 10-6/ डिग्री) के बीच थर्मल विस्तार गुणांक में अंतर इंटरफ़ेस डिलैमिनेशन या असामान्यताओं को प्रदर्शित कर सकता है;
कंपन युग्मन प्रभाव: विमानन या वाहन के वातावरण में, कम दबाव और कंपन के बीच युग्मन प्रभाव (जैसे कि 10-2000Hz की आवृत्तियों और 5G का त्वरण) सीलिंग संरचना की थकान को तेज कर सकता है और स्क्रीन के जीवनकाल को छोटा कर सकता है।
3, इंजीनियरिंग अभ्यास में अनुकूली अनुकूलन योजनाएं
1। सामग्री और प्रक्रिया में सुधार
उच्च दबाव पैकेजिंग: धातु से कांच की सीलिंग तकनीक का उपयोग सील चैम्बर के आंतरिक दबाव को बाहरी वातावरण (जैसे 60kPa) की तुलना में थोड़ा अधिक नियंत्रित करने के लिए किया जाता है, जो दबाव के कुछ अंतरों को दूर करता है;
वाइड तापमान तरल क्रिस्टल सामग्री: कम चिपचिपाहट और उच्च ढांकता हुआ एनिसोट्रॉपी (जैसे मर्क एमएल -6612) के साथ तरल क्रिस्टल सामग्री का चयन करें, कम दबाव में प्रतिक्रिया की गति में सुधार करने के लिए;
एंटी कोरोना कोटिंग: सिलिकॉन डाइऑक्साइड (एसआईओ ₂) या सिलिकॉन नाइट्राइड (सी ∝ एन ₄) इंसुलेशन लेयर का इलेक्ट्रोड सतह पर ब्रेकडाउन वोल्टेज को बढ़ाने के लिए 300 वी से ऊपर की ओर।
2। संरचनात्मक सुदृढीकरण डिजाइन
एन्हांस्ड बॉर्डर सपोर्ट: झुकने वाली कठोरता को बढ़ाने और दबाव के अंतर के कारण होने वाली विरूपण को रोकने के लिए ग्लास सब्सट्रेट के किनारे पर एक धातु फ्रेम जोड़ना;
लचीला सर्किट बोर्ड (FPC) सुदृढीकरण: FPC पॉलीमाइड (PI) सब्सट्रेट से बना है और कंपन के कारण होने वाले कनेक्टर ढीलेपन को कम करने के लिए एक मजबूत प्लेट के साथ तय किया गया है।
3। पर्यावरण मुआवजा एल्गोरिथ्म
डायनेमिक वोल्टेज समायोजन: एक दबाव सेंसर के माध्यम से परिवेशी हवा के दबाव की निगरानी करके, ड्राइविंग वोल्टेज को वास्तविक समय में समायोजित किया जाता है (जैसे कि हवा के दबाव में प्रत्येक 10kpa की कमी के लिए वोल्टेज को 0.5V तक बढ़ाना) इन्सुलेशन शक्ति में कमी के लिए क्षतिपूर्ति करने के लिए;
तापमान चमक लिंकेज नियंत्रण: तापमान सेंसर डेटा के साथ संयुक्त, यह स्वचालित रूप से बैकलाइट चमक को कम कर देता है (जैसे कि उच्च तापमान और कम दबाव वाले वातावरण में 400CD/m to से 200cd/m of से), थर्मल तनाव को कम करता है।
4, विशिष्ट अनुप्रयोग मामले और प्रदर्शन सत्यापन
1। एविएशन इंस्ट्रूमेंट डिस्प्ले सिस्टम
एक निश्चित विमानन इलेक्ट्रॉनिक्स कंपनी ने ट्रांसपोर्ट विमान के लिए एसटीएन कोड ब्रेकिंग स्क्रीन इंस्ट्रूमेंट्स को डिज़ाइन किया, निम्नलिखित उपायों के माध्यम से कम - दबाव अनुकूलनशीलता प्राप्त करना:
प्रेशर साइकिलिंग टेस्ट: परीक्षण के 1000 चक्र -55 डिग्री की शर्तों के तहत +85 डिग्री और 20kpa से 101.3kpa तक आयोजित किए गए थे, और कोई रिसाव या असामान्य प्रदर्शन नहीं हुआ;
कोरोना दमन डिजाइन: RTCA/DO-160G मानक को पूरा करते हुए, 220V से 380V तक ब्रेकडाउन वोल्टेज को बढ़ाने के लिए इलेक्ट्रोड सतह पर एक 100nm Sio ₂ परत जमा करें।
2। उच्च ऊंचाई बिजली निगरानी टर्मिनल
4500 मीटर की ऊंचाई पर किंगहाई तिब्बत रेलवे के साथ, एक निश्चित बिजली कंपनी प्रबलित एसटीएन कटऑफ स्क्रीन के साथ स्मार्ट मीटर का उपयोग करती है:
वाइड तापमान तरल क्रिस्टल सामग्री: ML -6612 लिक्विड क्रिस्टल को -40 डिग्री के वातावरण में 300ms से कम की प्रतिक्रिया समय बनाए रखने के लिए चुना जाता है +85 डिग्री;
एंटी ग्लेयर ट्रीटमेंट: स्ट्रॉन्ग लाइट (100000lux) के तहत 8: 1 से 12: 1 तक विपरीत अनुपात को बढ़ाने के लिए ध्रुवीयर की सतह पर एआर कोटिंग जोड़ें।
