1. Giới thiệu
Với sự đổi mới công nghệ và sự phát triển nhanh chóng của công nghệ thông tin liên lạc, người sử dụng ô tô cần những thiết bị hiển thị đầu cuối trực quan và hiện đại hơn để đáp ứng nhu cầu nhắn tin, dẫn đường và giải trí tức thì. Màn hình tinh thể lỏng gắn trên xe - là một trong những giải pháp quan trọng nhất. Với các đặc tính độc đáo của nó là nhẹ, tiêu thụ năng lượng thấp và khả năng tạo màu, nó được sử dụng trong ô tô để thay thế các màn hình cơ - cũ và thực hiện các chức năng hiển thị kỹ thuật số.
Màn hình tinh thể lỏng có nhiều ứng dụng trong ô tô, chủ yếu được sử dụng trong - thiết bị đo đạc trên tàu, điều hướng, giải trí đa phương tiện, điều hòa không khí và các thiết bị khác, để hiển thị cho người dùng tốc độ của ô tô, tốc độ động cơ, mức tiêu thụ nhiên liệu, quãng đường đi được, bản đồ, màn hình DVD, kênh radio và bản nhạc CD. , Nhiệt độ bên trong xe,… Có sự khác biệt lớn giữa màn hình LCD ô tô và màn hình LCD gia dụng thông thường về giá thành và yêu cầu kỹ thuật. Bài viết này tổng hợp, phân tích và đề xuất giải pháp khả thi cho các lỗi phổ biến của màn hình LCD STN thường dùng trên xe.
2. Phân loại cơ bản của LCD
LCD có thể được chia thành LCD ma trận thụ động và LCD ma trận chủ động theo các phương pháp điều khiển khác nhau. Màn hình LCD ma trận thụ động bị hạn chế rất nhiều về độ sáng và góc nhìn, đồng thời tốc độ phản hồi của chúng cũng chậm. Do các vấn đề về chất lượng hình ảnh, thiết bị hiển thị này không có lợi cho sự phát triển của màn hình máy tính để bàn, nhưng do yếu tố chi phí thấp, màn hình tinh thể lỏng gắn trên ô tô chủ yếu sử dụng LCD ma trận thụ động [4].
LCD ma trận thụ động có thể được chia thành LCD TN - (LCD xoắn -, LCD nematic xoắn), LCD STN - (LCD Super TN -, LCD nematic siêu xoắn ) và DSTN - LCD (Double Layer STN - LCD, Double Layer Super Twisted Nematic LCD) [1].
Màn hình tinh thể lỏng là màn hình thụ động. Nó không thể tự phát ra ánh sáng và chỉ có thể sử dụng ánh sáng của môi trường xung quanh. Các nguồn đèn nền chính là LED, EL và CCFL. Cấu trúc chung của nó được thể hiện trên Hình 1 [5]. Có thể thấy, nguyên lý hoạt động chính của màn hình tinh thể lỏng là thay đổi sự sắp xếp hay xoắn của các phân tử tinh thể lỏng thông qua các điện cực để truyền ánh sáng nhằm đạt được hiệu quả hiển thị.
STN - Màu hiển thị LCD bị ảnh hưởng nhiều bởi độ dày của ô và sự thay đổi nhỏ về độ dày của ô sẽ gây ra sự khác biệt rõ ràng hơn về hình ảnh. Bị ảnh hưởng bởi sự khác biệt về độ dày của vật liệu thủy tinh và sự không ổn định của quá trình làm phẳng tinh thể lỏng trong quá trình sản xuất, các điểm sáng sẽ được tạo ra ở các cạnh. Khó tránh khỏi hiện tượng rò rỉ ánh sáng ở mép TN - LCD. Tuy nhiên, có thể loại bỏ cảm giác khó chịu chủ quan bằng cách tăng diện tích che cho viền màn hình LCD khi thiết kế lắp ráp.
Quá trình in của lớp căn chỉnh bên trong của STN - LCD không ổn định và sự khác biệt về đường kính của các hạt cách ly sẽ gây ra các mức độ màu nền không đồng đều khác nhau. Trên màn hình LCD - ánh sáng kép - màu trắng, có một số vùng trắng trên nền đen, đặc biệt rõ ràng khi nhìn theo hướng đối diện với góc xem. Hiện tại, nó được kiểm soát bằng cách thiết lập các mẫu giới hạn để sàng lọc ngoại hình.
Sự khác biệt trong - các thiết bị điện trên xe như đồng hồ đo, radio và bộ điều khiển điều hòa không khí - sẽ gây ra sự khác biệt về hiệu ứng hiển thị do chi phí khác nhau, thông số kỹ thuật màn hình khác nhau và công nghệ sử dụng khác nhau. Ví dụ: độ tương phản của màn hình hiển thị của bộ điều khiển điều hòa không khí - sử dụng công nghệ EBTN (Extra Black Bottom) cao hơn nhiều so với bộ thu sử dụng STN LCD thông thường. Tuy nhiên, nếu sử dụng màn hình LCD tốt hơn như TFT trong radio và đầu đĩa, giá thành của radio và đầu đĩa sẽ tăng gấp đôi.
Hiện tại, không có giải pháp đặc biệt tốt nào cho các mô hình hàng loạt và chúng tôi chỉ có thể cố gắng điều chỉnh các vị trí thí điểm chính và đồng - để có hiệu ứng hình ảnh tốt, nhưng nó có thể được sử dụng như một yếu tố quan trọng trong phát triển các mô hình mới.
3. Các chế độ lỗi LCD phổ biến và các hướng chỉnh lưu
Hiện tại, có 4 dạng khuyết tật phổ biến như trong hình bên dưới, và nguyên nhân gây ra các khuyết tật này chủ yếu bao gồm 3 phần sau: khuyết tật do không cân nhắc kỹ trong khâu thiết kế, khuyết tật do không ổn định trong quá trình sản xuất, và các khuyết tật do các yếu tố bên ngoài gây ra. Theo các loại khác nhau, hãy xem phân tích ví dụ sau tương ứng.
3.1 Hiển thị nhấp nháy do vấn đề cài đặt thông số bù nhiệt độ
Mô tả sự cố: Màn hình radio nhấp nháy ở một nhiệt độ nhất định.
Phân tích lý do: Để đảm bảo hiệu quả hiển thị trong khoảng nhiệt độ lớn hơn, chip điều khiển LCD của radio có hai chế độ làm việc, điểm chuyển mạch tới hạn được xác định là 10 độ; khi đài phát hiện nhiệt độ môi trường ở chế độ của nó Khi điểm tới hạn chuyển mạch nổi lên và xuống, chế độ làm việc sẽ được chuyển liên tục; phần mềm chương trình radio và trình phát không thực hiện xử lý chuyển tiếp mượt mà tại điểm chuyển đổi quan trọng và màn hình sẽ nhấp nháy vào lúc này.
Các biện pháp cải tiến: sửa đổi phần mềm của đài và bộ thu, thêm điều khiển độ trễ tại điểm quan trọng của nhiệt độ chuyển đổi của chế độ làm việc màn hình và xử lý trơn tru điện áp nguồn của màn hình khi chuyển đổi để tránh nhấp nháy màn hình. Hình 3-1a là đường cong bù nhiệt độ trước khi sửa đổi và 3-1b là đường cong nhiệt độ sau khi sửa đổi.
3.2 Các điểm sáng ngẫu nhiên được hiển thị ở nhiệt độ cao do sự không phù hợp giữa yêu cầu chip trình điều khiển màn hình và lập trình phần mềm
Mô tả sự cố: LCD tạo ra các điểm sáng ngẫu nhiên dưới nhiệt độ cao.
Phân tích lý do: Thông số kỹ thuật chip điều khiển LCD có các yêu cầu cụ thể về thời gian và điện áp của nó, thời gian giữ dữ liệu là 450ns; thời gian giữ dữ liệu trong thiết kế phần mềm chỉ có thể đạt 60ns, để đáp ứng yêu cầu 450ns, thiết kế hiện tại sử dụng điện trở Mạng điện dung (điện trở, điện dung) bị trễ; trong môi trường nhiệt độ cao, giá trị điện trở sẽ giảm theo sự tăng của nhiệt độ, điều này làm cho chuỗi thời gian giữ dữ liệu không chính xác, dẫn đến xuất hiện các điểm sáng ngẫu nhiên.
Các biện pháp cải thiện: Vấn đề về các điểm sáng ngẫu nhiên được loại bỏ hoàn toàn bằng cách thay thế chip trình điều khiển LCD, nhưng cần phải thực hiện đủ các kiểm tra xác minh.
Các khuyết tật do sự hiện diện của vật thể lạ trong màn hình LCD hoặc tiếp xúc kém / đoản mạch do quá trình sản xuất gây ra khác nhau tùy thuộc vào vị trí nơi nó bị rơi hoặc kết nối kém, và các hiện tượng hỏng hóc có thể xảy ra cũng sẽ thay đổi theo.
3.3 Các khiếm khuyết do vật thể lạ rơi vào màn hình LCD
Các loại dị vật thường gặp được thể hiện trên hình 3-2a, b:
Sơ đồ kiểm soát: Cần tiến hành phân tích chi tiết thành phần vật chất lạ, tìm nguồn gốc chính xác của nó sau khi xác nhận thành phần của nó, và sau đó điều chỉnh quy trình để ngăn chặn những vật chất lạ tương tự rơi vào đó một lần nữa.
3.4 Các khiếm khuyết do quy trình sản xuất LCD không ổn định
Các hư hỏng thông thường được thể hiện trên Hình 3-3a, b, c:
Giải pháp: Nếu có các chất khác ở vị trí hư hỏng, thì việc kiểm tra thành phần cũng được yêu cầu. Tăng cường quản lý độ sạch của dây chuyền sản xuất để ngăn mồ hôi của nhân viên nhỏ xuống bán - thành phẩm, tăng cường kiểm soát thiết bị để giảm khả năng tay người chạm trực tiếp vào bán - thành phẩm và sử dụng dụng cụ để ngăn ngừa lỗi trong hoạt động.
Các vấn đề trên có thể tạm thời được kiểm soát bằng cách kiểm tra nâng cao, chẳng hạn như kiểm tra - điện áp cao của bán - thành phẩm và kiểm tra công việc của thành phẩm ở - nhiệt độ cao và - cao { {3}} môi trường độ ẩm. Nó có thể cải thiện một cách hiệu quả tỷ lệ phát hiện ra các khuyết tật hiệu quả sớm và giảm dòng chảy của các sản phẩm bị lỗi.
3.5 Các khiếm khuyết do hư hỏng màn hình LCD do tác động của ngoại lực trong quá trình lắp ráp
Các hư hỏng thông thường được thể hiện trong Hình 3-4a và b:
Sơ đồ điều khiển: Khi lắp ráp các thiết bị điện có LCD trong xưởng, cần tránh tối đa việc tiếp xúc trực tiếp với bề mặt của LCD, gây áp lực làm hiển thị kém, thậm chí hỏng mặt kính.
3.6 Các khiếm khuyết do hỏng mạch ngoại vi
Các lỗi thường gặp được thể hiện trên Hình 3-5a, b, c:
Giải pháp: Nhà cung cấp lắp ráp cần tăng cường kiểm soát chất lượng nội bộ, chẳng hạn như độ sạch của dây chuyền sản xuất, đảm bảo hiệu ứng hàn và kiểm tra các thành phần đầu vào. Và thông qua việc kiểm tra nhà máy lắp ráp phù hợp để phát hiện sớm các sản phẩm ẩn để ngăn chặn việc chúng chảy vào tay khách hàng. Các phương pháp phổ biến là: làm việc ở nhiệt độ cao, mô phỏng rung động trong môi trường vận chuyển, v.v.
4. Kết luận
Công nghệ màn hình tinh thể lỏng ngày càng được sử dụng rộng rãi trong lĩnh vực ô tô, và hướng phát triển của nó cũng có nguyên bản là đơn sắc, độ phân giải thấp, góc nhìn hẹp của LCD cũ chuyển dần sang màu sắc, độ nét cao, góc nhìn rộng. Có thể thấy trong tương lai, hiệu quả hiển thị của LCD trên ô tô về cơ bản giống như trên máy tính và TV gia đình, nội dung hiển thị ngày càng phong phú hơn, tạo môi trường lái xe thoải mái hơn cho người dùng. Trên quan điểm chất lượng, chúng ta cũng cần bắt kịp thời đại, không ngừng tìm hiểu động thái của ngành, tiếp thu những kiến thức mới nhất để đảm bảo chất lượng sản phẩm ổn định hơn. Có một con đường dài để đi.
người giới thiệu:
[1] GHHeilmeier, LABarton và 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 và EGColgan.Low - power LCD sử dụng Hệ thống quang học mới lạ, Thông báo SID02. Năm 2002: 1313-1315.
[3] Henri JB Jagt, Hugo J. Cornelissen, Dirk J. Broer, Cees WM Bastiaansen, Micro - cấu trúc ống dẫn ánh sáng phân cực tuyến tính đa đối xứng có cấu trúc để chiếu sáng LCD, SID02 Digest. Năm 2002: 1236-1239.
[4] Tương Huaikun. Nghiên cứu các công nghệ chủ chốt của hệ thống định vị ô tô, luận án tiến sĩ Đại học Công nghệ Bắc Kinh.
