一, Esența tehnică a fenomenului fantomă
Esența fantomelor este devierea neașteptată a moleculelor de cristal lichid condus de un câmp electric. Când tensiunea de conducere depășește pragul de lucru al materialului de cristal lichid, zona segmentului de stilou care ar fi trebuit să rămână închisă va experimenta „scurgeri ușoare” datorită câmpului electric puternic, formând o imagine virtuală; Dimpotrivă, atunci când tensiunea de conducere este insuficientă, moleculele de cristal lichid nu se pot devia complet, ceea ce duce la o culoare mai deschisă a conținutului afișat. Nepotrivirea dintre tensiunea și caracteristicile de răspuns la cristalul lichid este mecanismul de bază al fantomei.
Luând ca exemplu ecranul de cod de tip TN TNT, unghiul său de vizualizare este de obicei în direcția ora 6 (direcție verticală ± 30 grade). Când unghiul de observare se abate de la unghiul de proiectare, se va schimba unghiul de deviere efectiv al moleculelor de cristal lichid, ceea ce duce la o scădere în contrast. Un anumit producător de contor de energie electrică a instalat o dată greșit un ecran cu un unghi de vizualizare la 6 ora 6 în direcția ora 12, ceea ce duce la o fantome severă pe ecranul complet. În cele din urmă, a fost necesară reîncărcarea și reglarea direcției unghiului de vizualizare, ceea ce duce la o pierdere de sute de mii de yuani în costuri.
2, Cele patru cauze majore ale problemei de umbră fantomă
Nepotrivire a tensiunii de conducere
În echipamentele industriale, nepotrivirea dintre tensiunea de conducere de către MCU și tensiunea de lucru a ecranului LCD este cauza principală. A existat un fenomen fantomă într -un anumit proiect de bord auto în care numărul „8” a fost afișat ca „88”. După inspecție, s -a constatat că ieșirea de tensiune de 5,2V de către cipul de șofer a depășit valoarea nominală de 4.8V a ecranului LCD cu 0,4V, determinând activarea accidentală a segmentelor de stilou adiacente.
Defecte de design vizual
Caracteristicile unghiului de vizualizare ale ecranului codului segmentului afectează direct efectul de afișare. Când un producător de echipamente medicale a selectat ecrane de materiale STN, nu au luat în considerare caracteristicile negative ale afișajului, ceea ce a dus la interferența curcubeului atunci când sunt privite într -un unghi de înclinare de 45 de grade. În cele din urmă, au trecut la ecranele VA Vizualizare completă pentru a rezolva această problemă.
Abaterea de fabricație a proceselor
Fluctuația parametrilor procesului, cum ar fi grosimea acoperirii cu pulbere și planeitatea din sticlă ITO în procesul de producție poate provoca anomalii de câmp electric local. Un anumit proiect inteligent de controler de casă a provocat o dată o picătură de tensiune de 0,3V în unele segmente de stilou din cauza acoperirii de pulbere neuniformă, ceea ce duce la un fenomen de „caractere ușoare”. Problema a fost rezolvată prin optimizarea parametrilor procesului de acoperire a pulberii.
Efectul de derivă a temperaturii
Viteza de răspuns a materialelor cu cristal lichid variază semnificativ cu temperatura. În intervalul de temperatură industrială de - 20 de grade până la 70 de grade, tensiunea de conducere LCD a unui instrument în aer liber trebuie să fie ajustată dinamic la ± 0,5V pentru a compensa efectele de temperatură, altfel afișează fantoma poate apărea în medii la temperaturi scăzute.
3, soluție sistematică
1.. Proiectare de potrivire a tensiunii
Optimizarea rețelei de divizor de tensiune de rezistență: prin reglarea rezistenței divizorului de tensiune (R1/R2) între VDD și VLCD, tensiunea de funcționare a cristalului lichid poate fi controlată precis. Un anumit proiect HMI industrial adoptă o schemă de rezistență reglabilă pentru a reduce gama de fluctuație a tensiunii de conducere de la ± 0,8V la ± 0,2V.
Configurația raportului de prejudecată: Selectați raportul optim de prejudecată (cum ar fi 1/3, 1/4 prejudecată) pe baza caracteristicilor materialului de cristal lichid. Un anumit terminal de monitorizare a puterii adoptă un design de 1/4 prejudecată, reducând rata de incidență a fantomei de la 12% la 0,5%.
Compensare dinamică a tensiunii: senzor de temperatură integrat și cip DAC pentru a obține calibrarea automată a tensiunii în intervalul de la -40 grade până la 85 de grade. Sistemul BMS al unui anumit vehicul energetic nou a îmbunătățit stabilitatea afișajului cu 300% prin această soluție.
2. Controlul precis al perspectivei
Confirmarea perspectivei în etapa de deschidere a matriței: clarificați cerințele de perspectivă în etapa de definire a produsului (cum ar fi ora 6, ora 9 sau vizualizarea completă) și verificați -le prin simularea optică 3D. Un proiect de ecran de control central montat pe vehicul a extins unghiul de vizualizare de la ± 40 grade la ± 70 grade prin optimizarea perspectivei.
Potrivirea unghiului de film polarizant: Selectați filmul polarizant corespunzător bazat pe unghiul de răsucire a cristalului lichid (90 de grade TN/240 grade STN), iar un dispozitiv medical elimină interferența modelului curcubeului prin reglarea axei polarizante a filmului.
3. Controlul calității procesului
Detectarea sticlei ITO: Interferometrul cu laser este utilizat pentru a detecta planeitatea sticlei, asigurându -se că eroarea de lungime de undă este mai mică decât λ/20. Un proiect de instrument final - a redus inegalitatea afișajului segmentului de stilou de la 15% la 3% prin această măsură.
Standardizarea procesului de acoperire cu pulbere: Stabilirea unui model matematic al relației dintre grosimea acoperirii cu pulbere și tensiune. Un producător de controler îmbunătățește consistența tensiunii cu două ordine de mărime prin controlul cantității de acoperire a pulberii în intervalul de 8 ± 1 μm.
4. Proiectarea circuitului șoferului
Cablajul cu rezistență scăzută: lățimea liniei de semnal COM/SEG a fost crescută de la 0,2 mm la 0,3 mm, iar impedanța a fost redusă de la 50 Ω la 30 Ω. Un anumit proiect PLC industrial a eliminat fantomele cauzate de întârzierea semnalului prin această îmbunătățire.
Proiectarea protecției EMC: Diodele TVS și margele magnetice sunt adăugate la circuitul de acționare, iar rata de supraviețuire a modulului într -un anumit dispozitiv în aer liber în timpul testării fulgerului a crescut de la 60% la 98%.
4, Analiza tipică de caz
Cazul 1: Un proiect de contor inteligent
Problemă: Afișajul digital arată fantoma în medii de temperatură scăzute -
Soluţie:
Trecerea la materiale LCD la temperatură largă (-40 grade ~ 85 grade)
Adăugați circuitul de compensare a temperaturii și reglați dinamic tensiunea de conducere
Optimizați aspectul PCB și scurtați rutarea semnalului
Efect: Rata de incidență a fantomelor a fost redusă de la 23% la 0,8%, certificată de IEC62053
Cazul 2: Panoul de control al unei imprimante industriale
Problemă: Interferența încrucișată apare atunci când mai multe segmente sunt afișate simultan
Soluţie:
Adoptarea unei arhitecturi de driver de port Dual Com
Reproiectați rețeaua de rezistență a divizorului de tensiune
Adăugați strat de ecranare pentru a reduce interferența electromagnetică
Efect: Claritatea afișată îmbunătățită cu 40%, certificată de clasa B EMC
