1. Úvod
S technologickými inováciami a rýchlym rozvojom komunikačných technológií potrebujú používatelia automobilov intuitívnejšie a modernejšie terminálové zobrazovacie zariadenia, aby uspokojili okamžité správy, navigáciu a zábavu. Displej z tekutých kryštálov-namontovaný vo vozidle je jedným z najdôležitejších riešení. Vďaka svojim jedinečným vlastnostiam, akými sú ľahkosť, nízka spotreba energie a zafarbenie, sa používa v automobiloch na nahradenie starých-mechanických displejov a realizáciu funkcií digitálneho displeja.
Displej z tekutých kryštálov má širokú škálu aplikácií v automobiloch, používa sa najmä v-palubných prístrojoch, navigácii, multimediálnej zábave, klimatizácii a ďalších zariadeniach, ktoré používateľom zobrazujú rýchlosť auta, otáčky motora, spotrebu paliva, počet najazdených kilometrov, mapy, obrazovky DVD, rozhlasové kanály a skladby na CD. , Teplota vo vnútri auta atď. Medzi LCD obrazovkami do auta a bežnými LCD obrazovkami pre domácnosť sú veľké rozdiely z hľadiska ceny a technických požiadaviek. Tento článok sumarizuje, analyzuje a navrhuje realizovateľné riešenia bežných porúch STN LCD obrazoviek bežne používaných vo vozidlách.
2. Základná klasifikácia LCD
LCD možno rozdeliť na pasívne maticové LCD a aktívne maticové LCD podľa rôznych spôsobov ovládania. LCD s pasívnou maticou sú značne obmedzené, pokiaľ ide o jas a pozorovací uhol, a ich rýchlosť odozvy je tiež pomalá. Kvôli problémom s kvalitou obrazu toto zobrazovacie zariadenie neprispieva k vývoju stolových displejov, ale kvôli nízkym nákladom používajú displeje z tekutých kryštálov-v automobiloch väčšinou pasívne maticové LCD [4].
Pasívne maticové LCD možno rozdeliť 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 kryštálov je pasívny displej. Sama nedokáže vyžarovať svetlo a môže využívať len svetlo okolitého prostredia. Hlavnými zdrojmi podsvietenia sú LED, EL a CCFL. Jeho všeobecná štruktúra je znázornená na obrázku 1 [5]. Je možné vidieť, že hlavným pracovným princípom displeja z tekutých kryštálov je zmena usporiadania alebo skrútenia molekúl tekutých kryštálov cez elektródy, aby prenášali svetlo, aby sa dosiahol efekt displeja.
Farba STN-LCD displeja je výrazne ovplyvnená hrúbkou bunky a mierna zmena hrúbky bunky spôsobí zreteľnejší vizuálny rozdiel. Vplyvom rozdielu v hrúbke skleneného materiálu a nestabilite procesu sploštenia tekutých kryštálov počas výroby sa na okrajoch vytvoria svetlé škvrny. Je ťažké vyhnúť sa úniku svetla na okraji TN{1}}LCD. Subjektívne nepríjemné pocity je však možné eliminovať zväčšením krycej plochy pre okraj LCD pri návrhu zostavy.
Proces tlače vnútornej zarovnávacej vrstvy STN{0}}LCD je nestabilný a rozdiel v priemere izolačných guľôčok spôsobí rôzne stupne nerovnomernej farby pozadia. Na bielom -dvojitom{2}}displeji LCD je niekoľko bielych oblastí na čiernom pozadí, ktoré sú obzvlášť viditeľné pri pohľade v opačnom smere, ako je uhol pohľadu. V súčasnosti sa kontroluje stanovením limitných vzoriek na skríning vzhľadu.
Rôzne -elektrické spotrebiče vo vozidlách, ako sú merače, rádiá a ovládače klimatizácie-, spôsobia rozdiely v efektoch zobrazenia v dôsledku ich rôznych nákladov, rôznych špecifikácií obrazovky a rôznych použitých technológií. Napríklad kontrast obrazovky ovládača klimatizácie-využívajúceho technológiu EBTN (Extra Black Bottom) je oveľa vyšší ako kontrast prijímača s bežným STN LCD. Ak sa však v rádiu a prehrávači použije lepší LCD, ako napríklad TFT, náklady na rádio a prehrávač sa zdvojnásobia.
V súčasnosti neexistuje žiadne zvlášť dobré riešenie pre dávkové modely a môžeme sa len pokúsiť prispôsobiť pozíciám hlavného a druhého{0}}pilota, aby sme mali dobrý vizuálny efekt, ale možno ho použiť ako kľúčový faktor v vývoj nových modelov.
3. Bežné režimy porúch LCD a smery nápravy
V súčasnosti existujú štyri bežné chybové režimy, ako je znázornené na obrázku nižšie, a dôvody týchto chýb sa skladajú najmä z nasledujúcich troch častí: chyby spôsobené zlým zvážením v štádiu návrhu, chyby spôsobené nestabilitou vo výrobnom procese, a defekty spôsobené vonkajšími faktormi. Podľa rôznych typov pozri nasledujúci príklad analýzy.
3.1 Blikanie displeja spôsobené problémom s nastavením parametrov kompenzácie teploty
Popis problému: Obrazovka rádia pri určitej teplote bliká.
Analýza dôvodov: Aby sa zabezpečil efekt zobrazenia pri väčšom teplotnom rozsahu, čip ovládača LCD rádia má dva pracovné režimy, kritický bod prepnutia je definovaný na 10 stupňov; keď rádio vo svojom režime zistí okolitú teplotu Keď sa kritický bod spínania pohybuje hore a dole, pracovný režim sa prepne nepretržite; programový softvér rádia a prehrávača nevykonáva plynulé spracovanie prechodu v kritickom bode prepínania a displej bude v tomto čase blikať.
Opatrenia na zlepšenie: upraviť softvér rádia a prijímača, pridať ovládanie hysterézie v kritickom bode spínacej teploty pracovného režimu displeja a plynulo spracovať napájacie napätie displeja pri prepínaní, aby sa predišlo blikaniu displeja. Obrázok 3-1a je krivka teplotnej kompenzácie pred modifikáciou a 3-1b je teplotná krivka po modifikácii.
3.2 Náhodné svetlé body sa zobrazujú pri vysokej teplote v dôsledku nesúladu medzi požiadavkami na čip ovládača displeja a programovaním softvéru
Popis problému: LCD pri vysokej teplote vytvára náhodné svetlé body.
Analýza dôvodov: Špecifikácie čipu ovládača LCD majú špecifické požiadavky na jeho načasovanie a napätie, čas uchovávania údajov je 450 ns; čas uchovávania údajov v softvérovom dizajne môže dosiahnuť iba 60 ns, aby sa splnila požiadavka 450 ns, súčasný dizajn využíva odpor Kapacita siete (odpor, kapacita) je oneskorená; v prostredí s vysokou teplotou bude hodnota odporu klesať so zvyšujúcou sa teplotou, čo spôsobuje, že časová sekvencia uchovávania údajov je nesprávna, čo vedie k náhodným jasným bodom.
Opatrenia na zlepšenie: Problém náhodných svetlých miest je úplne odstránený výmenou čipu ovládača LCD, je však potrebné vykonať dostatočné overovacie testy.
Poruchy spôsobené prítomnosťou cudzích predmetov v LCD alebo zlým kontaktom/skratom spôsobeným výrobným procesom sa líšia v závislosti od miesta, kde došlo k pádu alebo zlému pripojeniu a podľa toho sa zmenia aj možné javy zlyhania.
3.3 Poruchy spôsobené padnutím cudzích predmetov do LCD
Bežné typy cudzích predmetov sú znázornené na obrázku 3-2a, b:
Kontrolná schéma: Je potrebné vykonať podrobnú analýzu zloženia cudzorodej látky, po potvrdení zloženia nájsť jej presný zdroj a následne upraviť proces tak, aby sa do nej opäť nedostala tá istá cudzorodá látka.
3.4 Chyby spôsobené nestabilným výrobným procesom LCD
Bežné poškodenia sú znázornené na obrázku 3-3a, b, c:
Riešenie: Ak sú v poškodenom mieste ďalšie látky, je potrebná aj kontrola zloženia. Zlepšite riadenie čistoty výrobnej linky, aby ste zabránili kvapkaniu potu zamestnancov na polotovary-, zvýšte kontrolu nad zariadením, aby ste znížili pravdepodobnosť, že sa ľudské ruky priamo dotknú polotovarov-, a použite nástroje aby sa predišlo chybám pri prevádzke.
Vyššie uvedené problémy je možné dočasne kontrolovať pomocou vylepšenej kontroly, ako je napríklad vysokonapäťová kontrola polotovarov-hotových výrobkov a kontrola práce hotových výrobkov pri vysokých-teplotách a vysokých{101} {3}}vlhkosti prostredia. Môže účinne zlepšiť mieru detekcie včasných efektívnych defektov a znížiť odtok chybných produktov.
3.5 Závady spôsobené poškodením LCD pôsobením vonkajšej sily pri montáži
Bežné poškodenia sú znázornené na obrázku 3-4a a b:
Schéma ovládania: Pri montáži elektrického zariadenia s LCD v dielni je potrebné sa čo najviac vyhnúť priamemu kontaktu s povrchom LCD, ktorý spôsobuje tlak spôsobujúci nekvalitný displej alebo dokonca poškodenie skla.
3.6 Poruchy spôsobené poruchou periférneho obvodu
Bežné poruchy sú znázornené na obrázku 3-5a, b, c:
Riešenie: Dodávateľ montáže potrebuje posilniť internú kontrolu kvality, ako je čistota výrobnej linky, záruka zváracieho efektu a kontrola prichádzajúcich komponentov. A prostredníctvom vhodnej inšpekcie montážnej továrne na včasné odhalenie skrytých produktov, aby sa zabránilo ich úniku do rúk zákazníkov. Bežné metódy sú: práca pri vysokej teplote, simulované vibrácie dopravného prostredia atď.
4. Záver
Technológia displejov z tekutých kryštálov sa stále viac používa v automobilovom priemysle a smer jej vývoja má aj pôvodný monochromatický, nízky rozlíšenie a úzky pozorovací uhol starého LCD, ktorý sa postupne posúva k farbe, vysokému rozlíšeniu a širokému pozorovaciemu uhlu. Dá sa predvídať, že v budúcnosti bude zobrazovací efekt automobilového LCD v podstate rovnaký ako u domácich počítačov a televízorov a zobrazovaný obsah bude čoraz hojnejší, čím sa pre používateľov vytvorí pohodlnejšie prostredie pre jazdu. Z hľadiska kvality musíme tiež držať krok s dobou, neustále chápať dynamiku odvetvia a absorbovať najnovšie poznatky, aby sme zabezpečili stabilnejšiu kvalitu produktov. K tomu vedie dlhá cesta.
referencie:
[1]GHHeilmeier, LABarton a LAZ 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.Low-LCD pomocou nového optického systému, SID02 Digest. 2002: 1313-1315.
[3] Henri JB Jagt, Hugo J. Cornelissen, Dirk J. Broer, Cees WM Bastiaansen, Mikro-štruktúrovaný polymetrický lineárne polarizovaný svetlovod pre osvetlenie LCD, SID02 Digest. 2002: 1236-1239.
[4] Xiang Huaikun. Výskum kľúčových technológií automobilového navigačného systému, doktorandská dizertačná práca Pekinskej technickej univerzity.
