I display a cristalli liquidi (LCD) sono diventati una componente essenziale per l'industria della tecnologia dei display. Coinvolto in una varietà di contesti oltre l'interno come TV LCD e dispositivi di automazione domestica/ufficio, l'LCD ha esteso il suo utilizzo a molti ambienti, come automobili e segnaletica digitale e, quindi, anche a molte variazioni di temperatura.
Maggiori informazioni sulla tecnologia LCD si possono trovare qui:
- Cronologia LCD
- LCD Introduzione
- Come funziona l'LCD?
- LCD TN
- Modalità positiva e negativa
- Intervallo di temperatura LCD
- Termini e guida alla risoluzione dei pixel LCD
- Differenza tra LCD, TFT, IPS, LED e OLED
- Glossario LCD e TP
- Cos'è il display LCD Arduino?
- LCD passivo vs LCD attivo e PMOLED vs AMOLED
Come con qualsiasi sostanza che richiede una specifica caratteristica o comportamento molecolare, Gli LCD hanno un intervallo di temperatura operativa in cui il dispositivo, se all'interno, può continuare a funzionare correttamente e bene. Oltre a ciò, esiste anche un intervallo di temperatura di conservazione ideale per preservare il dispositivo fino all'utilizzo.
In che modo la temperatura danneggia l'LCD?
Questo intervallo di temperatura di esercizio influisce sulla parte elettronica all'interno del dispositivo, poiché il superamento dell'intervallo può causare il surriscaldamento della tecnologia LCD a temperature elevate o un rallentamento a temperature basse. Per quanto riguarda lo strato di cristalli liquidi, può deteriorarsi se messo a temperature elevate, rendendolo e il display stesso difettosi.
Limiti di temperatura dell'LCD: Quali temperature sono troppo calde e troppo fredde
Affinché il pannello LCD eviti difetti, è necessario tenere a mente il campo di funzionamento e il campo di memorizzazione di un LCD commerciale standard. Senza funzioni adattive, un tipico televisore LCD ha un intervallo operativo dal limite di freddo di 0°C (32°F) al limite di calore di 50°C (122°F) (gli intervalli di altri dispositivi LCD possono variare leggermente da questi numeri).
L'intervallo di conservazione è un po' più ampio, da -20°C (-4°F) a 60°C (140°F). Sebbene questi intervalli siano abbastanza ragionevoli per molte aree interne e persino esterne, ci sono anche alcune regioni in cui le temperature possono scendere al di sotto di 0°C o salire sopra i 32°C e, in queste condizioni, gli LCD devono essere adattati per garantire la funzionalità.
Il calore influisce sugli schermi LCD e come?
Il calore può influenzare notevolmente l'elettronica e i cristalli liquidi sotto un Schermo a cristalli liquidi. In considerazione del calore, devono essere presi in considerazione sia il calore esterno che il calore generato internamente.
Visto che i cristalli liquidi vengono manipolati in un dispositivo alterando i loro orientamenti e allineamenti, il calore può interromperlo randomizzando ciò che dovrebbe essere controllato. Se ciò accade, l'elettronica LCD non può comandare una certa formazione dello strato di cristalli liquidi sotto un pixel e la retroilluminazione a LED non passerà come previsto, il che può spesso portare a macchie scure, se non a un'immagine completamente scura. Ciò interrompe inevitabilmente la leggibilità del display.
A seconda del limite superiore dell'intervallo di temperatura di esercizio, Il dispositivo LCD può essere danneggiato in modo permanente dal calore estremo. Con una lunga esposizione al calore estremo, oltre alla distruzione dei cristalli liquidi, la durata della batteria può ridursi, l'hardware può rompersi o addirittura fondersi, il tempo di risposta può rallentare per impedire una generazione ancora maggiore di calore dal dispositivo.
Temperatura di esercizio dell'elettronica – TFT
La retroilluminazione a LED e i circuiti interni, tipicamente basati su TFT nel comune LCD TFT, sono componenti che possono generare calore che danneggia il dispositivo e il suo display. Per affrontare questo problema con il surriscaldamento, molti dispositivi utilizzano ventole di raffreddamento abbinate a prese d'aria.
Alcuni dispositivi utilizzati a temperature ambiente estremamente elevate possono persino richiedere l'aria condizionata. Con le prese d'aria per trasportare il calore, il dispositivo può espellerlo nell'ambiente circostante.
Ma questo porta ad un altro problema: come si può impedire all'umidità di entrare attraverso lo sfiato? Se l'umidità penetra nel dispositivo ed è presente un calore elevato, può formarsi della condensa, che appanna il display dall'interno e, in alcuni casi, il cortocircuito può causare lo spegnimento del dispositivo. Per aggirare questo problema, le forme delle prese d'aria sono specifiche in modo da consentire solo il movimento dell'aria, non forme di umidità.
Un dispositivo LCD può essere lasciato a temperature gelide?
Nella direzione opposta c'è il freddo estremo. Ciò che si verifica tipicamente al freddo è il "ghosting" (la bruciatura di un'immagine sullo schermo attraverso lo scolorimento) e il graduale rallentamento e ritardo dei tempi di risposta. Piace moduli LCD termicamente alterati, la temperatura estrema può influenzare i cristalli liquidi. Questo strato è un mezzo tra lo stato liquido e quello solido, quindi è ancora suscettibile al congelamento.
An Il dispositivo LCD può essere lasciato a temperature di congelamento perché probabilmente non sarà danneggiato in modo permanente come nel calore, ma è importante comprendere i limiti del dispositivo e come prendere precauzioni quando si ripone il dispositivo. Il limite standard e più comune dell'intervallo di conservazione inferiore è -20°C, sotto lo zero, ma se possibile, sarebbe meglio mantenerlo al di sopra di tale limite, altrimenti c'è ancora il rischio di danni permanenti.
Se il dispositivo non è adatto al freddo, sarebbe bene tenerlo impacchettato, intrappolando il calore all'interno di strati. Tuttavia, questa è solo una soluzione temporanea. I dispositivi adattati e robusti presentano vantaggi come l'isolamento dell'involucro dello schermo per la conservazione del livello di calore e, in casi più estremi, i riscaldatori per generare calore aggiuntivo per aumentare la temperatura interna a un livello superiore al minimo.
Dopo aver conservato un dispositivo al freddo per un periodo di tempo prolungato, è essenziale dare al dispositivo il tempo di riscaldarsi.
Selezione di moduli LCD per temperature estreme
Quando si seleziona il modulo appropriato, è necessario comprendere l'applicazione primaria prevista del dispositivo. L'applicazione deciderà fattori come il tipo di display, le condizioni ambientali, se il consumo di energia è un fattore o meno e l'equilibrio tra prestazioni e costi. Questi fattori possono avere un effetto sugli intervalli di temperatura di funzionamento e conservazione del dispositivo.
I tipi di display hanno molte variazioni. Scelte come alfanumerico o LCD grafico, moduli LCD interattivi uomo-macchina ed pannelli touchscreen vengono spesso considerati l'ampiezza dell'angolo di visione, il livello dei rapporti di contrasto, i tipi di retroilluminazione e i metodi di allineamento dei cristalli liquidi. Ad esempio, l'LCD nematico ritorto fornisce il tempo di risposta più rapido al minor costo, ma non può offrire il rapporto di contrasto più elevato o l'angolo di visione più ampio.
Intervallo di temperatura e problemi ambientali
I fattori basati sull'ambiente devono considerare cose oltre alla temperatura ovvia come l'esposizione ai raggi UV e l'umidità/umidità, poiché sono tutti necessari per trovare il modulo LCD perfetto per temperature estreme.
Oltre ai moduli LCD, i recenti nuovi prodotti hanno aperto le porte a display ad ampio intervallo di temperature, come ad esempio Display OLED. I display OLED offrono display migliori in termini di contrasto, luminosità, tempi di risposta, angoli di visualizzazione e persino consumo energetico rispetto ai display LCD tradizionali.
Questi vantaggi, oltre alla capacità di raggiungere un'ampia gamma di temperature, offrono più opzioni ai consumatori alla ricerca di display di alta qualità per climi estremi.