1 Úvod
S technologickými inovacemi a rychlým rozvojem komunikačních technologií potřebují uživatelé automobilů intuitivnější a modernější koncová zobrazovací zařízení, která uspokojí instant messaging, navigaci a zábavu. Displej z tekutých krystalů namontovaný na vozidle je jedním z nejdůležitějších řešení. Díky svým jedinečným vlastnostem lehkosti, nízké spotřeby energie a kolorování se používá v automobilech k nahrazení staromódních mechanických displejů a realizaci funkcí digitálního displeje.
Displej z tekutých krystalů má širokou škálu aplikací v automobilech, používá se hlavně v palubních přístrojích, navigaci, multimediální zábavě, klimatizaci a dalších zařízeních, aby uživatelům ukázal rychlost vozu, otáčky motoru, spotřebu paliva, počet ujetých kilometrů, mapy, obrazovky DVD, rozhlasové kanály a stopy CD. , Teplota uvnitř vozu atd. Existují velké rozdíly mezi automobilovými LCD obrazovkami a běžnými domácími LCD obrazovkami z hlediska nákladů a technických požadavků. Tento článek shrnuje, analyzuje a navrhuje proveditelná řešení běžných poruch STN LCD obrazovek běžně používaných ve vozidlech.
2. Základní klasifikace LCD
LCD lze rozdělit na pasivní matrix LCD a aktivní matrix LCD podle různých způsobů ovládání. Pasivní maticové LCD displeje jsou značně omezeny, pokud jde o jas a pozorovací úhel, a jejich rychlost odezvy je také pomalá. Vzhledem k problémům s kvalitou obrazu toto zobrazovací zařízení nepřispívá k vývoji stolních displejů, ale vzhledem k nízkým nákladům používají displeje z tekutých krystalů namontované na vozidle většinou pasivní matricový LCD [4].
Pasivní maticový LCD lze rozdělit na TN-LCD (Twisted Nematic-LCD, twisted nematic LCD), STN-LCD (Super TN-LCD, super twisted nematic LCD) a DSTN-LCD (Double layer STN-LCD, double Layer Super Twisted Nematic LCD) [1].
Displej z tekutých krystalů je pasivní displej. Nemůže vyzařovat světlo samo o sobě a může používat pouze světlo okolního prostředí. Hlavními zdroji podsvícení jsou LED, EL a CCFL. Jeho obecná struktura je znázorněna na obrázku 1 [5]. Je vidět, že hlavním pracovním principem displeje z tekutých krystalů je změna uspořádání nebo zkroucení molekul tekutých krystalů elektrodami pro přenos světla k dosažení efektu zobrazení.
Barva displeje STN-LCD je výrazně ovlivněna tloušťkou buňky a mírná změna tloušťky buňky způsobí zřetelnější vizuální rozdíl. Ovlivněn rozdílem v tloušťce skleněného materiálu a nestabilitou procesu zploštění tekutých krystalů během výroby budou na okrajích generovány jasné skvrny. Je obtížné zabránit úniku světla na okraji TN-LCD. Je však možné eliminovat subjektivní nepříjemné pocity zvětšením krycí plochy pro okraj LCD při návrhu sestavy.
Proces tisku vnitřní vyrovnávací vrstvy STN-LCD je nestabilní a rozdíl v průměru izolačních kuliček způsobí různé stupně nerovnoměrné barvy pozadí. Na displeji LCD s dvojitým světlem s bílým světlem je na černém pozadí několik bílých oblastí, které jsou zvláště patrné při pohledu ve směru opačném k pozorovacímu úhlu. V současné době je řízena nastavením limitních vzorků pro screening vzhledu.
Různé elektrické spotřebiče ve vozidle, jako jsou měřiče, rádia a řídicí jednotky klimatizace, způsobí rozdíly v účincích zobrazení kvůli jejich různým nákladům, různým specifikacím obrazovky a různým použitým technologiím. Například kontrast obrazovky displeje regulátoru klimatizace pomocí technologie EBTN (Extra Black Bottom) je mnohem vyšší než kontrast přijímače používajícího běžný STN LCD. Pokud se však v rádiu a přehrávači použije lepší LCD, jako je TFT, náklady na rádio a přehrávač se zdvojnásobí.
V současné době neexistuje žádné zvlášť dobré řešení pro dávkové modely a můžeme se pouze pokusit přizpůsobit se hlavním a kopilotním pozicím, abychom měli dobrý vizuální efekt, ale může být použit jako klíčový faktor při vývoji nových modelů.
3. Běžné režimy závad LCD a směry usměrnění
V současné době existují čtyři běžné režimy vad, jak je znázorněno na obrázku níže, a důvody těchto vad se skládají především z následujících tří částí: vady způsobené špatným zohledněním ve fázi návrhu, vady způsobené nestabilitou výrobního procesu a vady způsobené vnějšími faktory. Podle různých typů viz následující příklad analýzy.
3.1 Blikání displeje způsobené problémem s nastavením parametru kompenzace teploty
Popis problému: Obrazovka rádia bliká při určité teplotě.
Analýza důvodů: Aby byl zajištěn efekt zobrazení při větším teplotním rozpětí, má čip ovladače LCD rádia dva pracovní režimy, kritický bod spínání je definován při 10 ° C; když rádio detekuje okolní teplotu ve svém režimu Když se spínací kritický bod vznáší nahoru a dolů, pracovní režim se bude přepínat nepřetržitě; programový software rádia a přehrávače neprovádí plynulé zpracování přechodu v kritickém bodě přepínání a displej bude v tomto okamžiku blikat.
Opatření ke zlepšení: upravte software rádia a přijímače, přidejte řízení hystereze v kritickém bodě spínací teploty pracovního režimu displeje a plynule zpracujte napájecí napětí displeje při přepínání, aby se zabránilo blikání displeje. Obrázek 3-1a je křivka teplotní kompenzace před modifikací a 3-1b je teplotní křivka po modifikaci.
3.2 Náhodné světlé skvrny jsou zobrazeny při vysoké teplotě kvůli nesouladu mezi požadavky na čip ovladače displeje a programováním softwaru
Popis problému: LCD vytváří náhodné světlé skvrny při vysoké teplotě.
Analýza důvodů: Specifikace čipu ovladače LCD mají specifické požadavky na jeho časování a napětí, doba uchovávání dat je 450ns; doba uchovávání dat v softwarovém návrhu může dosáhnout pouze 60ns, aby byl splněn požadavek 450ns, současný návrh používá odpor Kapacita (odpor, kapacita) síť je zpožděna; v prostředí s vysokou teplotou se hodnota odporu snižuje se zvýšením teploty, což způsobuje, že časová sekvence držení dat je nesprávná, což vede k náhodným jasným skvrnám.
Opatření ke zlepšení: Problém náhodných jasných skvrn je zcela odstraněn výměnou čipu ovladače LCD, ale je třeba provést dostatečné ověřovací testy.
Vady způsobené přítomností cizích předmětů v LCD nebo špatným kontaktem / zkratem způsobeným výrobním procesem se liší v závislosti na místě, kde je upuštěno nebo špatně připojeno, a případné jevy selhání se také odpovídajícím způsobem změní.
3.3 Vady způsobené cizími předměty padajícími do LCD
Kontrolní schéma: Je nutné provést podrobnou analýzu složení cizích látek, najít její přesný zdroj po potvrzení jejího složení a poté upravit proces tak, aby se zabránilo opětovnému pádu stejných cizích látek.
3.4 Vady způsobené nestabilním výrobním procesem LCD
Řešení: Pokud jsou v poškozené poloze jiné látky, je nutná také kontrola složení. Zlepšete řízení čistoty výrobní linky, abyste zabránili odkapávání potu zaměstnanců na polotovary, zvyšte kontrolu zařízení, abyste snížili pravděpodobnost, že se lidské ruce přímo dotknou polotovarů, a použijte nástroje, abyste zabránili chybám v provozu.
Výše uvedené problémy mohou být dočasně kontrolovány pomocí rozšířené kontroly, jako je vysokonapěťová kontrola polotovarů a pracovní kontrola hotových výrobků v prostředí s vysokou teplotou a vysokou vlhkostí. Může účinně zlepšit míru detekce časných účinných vad a snížit odtok vadných výrobků.
3.5 Vady způsobené poškozením LCD způsobeným vnější silou během montáže
Schéma ovládání: Při montáži elektrického zařízení s LCD v dílně je nutné co nejvíce zabránit přímému kontaktu s povrchem LCD, což způsobuje, že tlak způsobuje špatný displej nebo dokonce poškození skla.
3.6 Vady způsobené selháním periferního obvodu
Řešení: Dodavatel montáže musí posílit svou vnitřní kontrolu kvality, jako je čistota výrobní linky, záruka svařovacího efektu a kontrola příchozích součástí. A prostřednictvím vhodné inspekce montážní továrny, aby se včas odhalily skryté výrobky, aby se zabránilo jejich toku do rukou zákazníků. Běžné metody jsou: vysokoteplotní práce, simulované vibrace dopravního prostředí atd.
4. Závěr
Technologie displejů z tekutých krystalů se stále více používá v automobilovém průmyslu a její směr vývoje má také původní monochromatický, nízké rozlišení a úzký pozorovací úhel starého LCD, který se postupně posouvá na barvu, vysoké rozlišení a široký pozorovací úhel. Lze předpokládat, že v budoucnu bude zobrazovací efekt automobilového LCD v podstatě stejný jako u domácích počítačů a televizorů a zobrazený obsah bude stále hojnější, což vytvoří pohodlnější jízdní prostředí pro uživatele. Z hlediska kvality musíme také držet krok s dobou, neustále chápat dynamiku průmyslu a absorbovat nejnovější poznatky, abychom zajistili stabilnější kvalitu výrobků. Je před námi ještě dlouhá cesta.
odkazy:
[1] G.H.Heilmeier, L.A.Barton a L.A.Z anoni: Appl.Proc.IEEE, 1968.
[2] Y.Taira, D.Nakano, H.Numata, A.Nishikai, S.Ono, F.Yamada, M.Suzuki, M.Noguchi, R.Sing a EGColgan.Nízkopříkonový LCD displej využívající nový optický systém, SID02 Digest. 2002: 1313-1315.
[3] Henri J.B. Jagt, Hugo J. Cornelissen, Dirk J. Broer, Cees W.M. Bastiaansen, Mikrostrukturovaný polymetrický lineárně polarizovaný světelný průvodce emitující LCD osvětlení, SID02 Digest. 2002: 1236-1239.
[4] Xiang Huaikun. Výzkum klíčových technologií automobilového navigačního systému, disertační práce Pekingské technické univerzity.
[5] Li Hong, Zhang Jiatian. Aplikační technologie zobrazovacích zařízení z tekutých krystalů, Machinery Industry Press, 2004.
