一, ড্রাইভিং ভোল্টেজের মূল কাজ: ইলেক্ট্রো-তরল স্ফটিক অণুর অপটিক মড্যুলেশন
LCD-এর প্রদর্শন নীতিটি তরল স্ফটিক অণুর ইলেক্ট্রো-অপ্টিক প্রভাবের উপর ভিত্তি করে: যখন তরল স্ফটিক স্তরে একটি বহিরাগত বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র প্রয়োগ করা হয়, তখন আণবিক বিন্যাস বাঁকানো হয়, আলোর মেরুকরণের দিক পরিবর্তন করে এবং এইভাবে সংক্রমণ নিয়ন্ত্রণ করে। এই প্রক্রিয়াটি ড্রাইভিং ভোল্টেজের জন্য অত্যন্ত সংবেদনশীল:
থ্রেশহোল্ড ভোল্টেজ (Vth): জটিল ভোল্টেজ যেখানে তরল স্ফটিক অণুগুলি মোচড় দিতে শুরু করে। যদি ড্রাইভিং ভোল্টেজ Vth-এর চেয়ে কম হয়, তাহলে লিকুইড ক্রিস্টাল সক্রিয় হয় না এবং অন্ধকার অবস্থায় প্রদর্শিত হয়; যদি ভোল্টেজ খুব বেশি হয় তবে এটি অত্যধিক আণবিক মোচড়ের কারণ হতে পারে, যার ফলে বৈসাদৃশ্য বা অবশিষ্ট চিত্রগুলি হ্রাস পায়।
স্যাচুরেশন ভোল্টেজ (Vsat): যে ভোল্টেজটিতে তরল স্ফটিক অণুগুলি তাদের সর্বাধিক মোচড় কোণে পৌঁছায়। Vsat ছাড়িয়ে যাওয়ার পরে, ভোল্টেজ বাড়ানো অব্যাহত রাখলে উজ্জ্বলতা উল্লেখযোগ্যভাবে উন্নত হবে না, তবে এর পরিবর্তে বিদ্যুৎ খরচ এবং তাপ উত্পাদন বৃদ্ধি পেতে পারে।
কমিউনিকেশন ড্রাইভের প্রয়োজনীয়তা: তরল স্ফটিক উপাদানগুলি প্রত্যক্ষ কারেন্টের প্রতি সংবেদনশীল, এবং প্রত্যক্ষ কারেন্ট ভোল্টেজের দীর্ঘায়িত প্রয়োগ ইলেক্ট্রোলাইটিক প্রতিক্রিয়া সৃষ্টি করতে পারে, তরল স্ফটিকগুলির আণবিক কাঠামোর ক্ষতি করতে পারে এবং প্রদর্শন ঝাপসা বা সংক্ষিপ্ত জীবনকাল সৃষ্টি করতে পারে। অতএব, ড্রাইভিং ভোল্টেজ একটি AC তরঙ্গরূপ হতে হবে, এবং DC উপাদান 100mV এর কম হতে হবে।
কেস: একটি নির্দিষ্ট গাড়ির ড্যাশবোর্ড 3.0V এর একটি কার্যকরী ভোল্টেজ এবং 1.0V (3.0V/3) একটি থ্রেশহোল্ড ভোল্টেজ সহ TN টাইপ LCD গ্রহণ করে। যদি ড্রাইভিং ভোল্টেজ 2.8V-এ ওঠানামা করে, কিছু তরল স্ফটিক অংশ থ্রেশহোল্ডে না পৌঁছানোর কারণে ঝাপসা দেখাতে পারে; যদি ভোল্টেজ 3.5V-এ বেড়ে যায়, যদিও এটি উজ্জ্বলতা উন্নত করতে পারে, এটি LCD বার্ধক্যকে ত্বরান্বিত করতে পারে, যার ফলে 3 বছর পর বৈসাদৃশ্য 30% কমে যায়।
2, প্রদর্শন কর্মক্ষমতা উপর ড্রাইভিং পরামিতি বহুমাত্রিক প্রভাব
1. পক্ষপাত অনুপাত: বৈসাদৃশ্য এবং অবশিষ্ট চিত্রগুলির মধ্যে ভারসাম্য
বায়াস অনুপাতকে COM (সাধারণ টার্মিনাল) এর সংখ্যার সাথে ড্রাইভিং ভোল্টেজ পর্যায়ের সংখ্যার অনুপাত হিসাবে সংজ্ঞায়িত করা হয় (যেমন. 1/3 বায়াস 3 ভোল্টেজ পর্যায়কে প্রতিনিধিত্ব করে)। এর কাজ হল:
ক্রস হস্তক্ষেপ হ্রাস করুন: একাধিক ভোল্টেজ স্তর ডিজাইন করে, নিশ্চিত করুন যে অনির্বাচিত সেগমেন্ট এবং COM-এর মধ্যে ভোল্টেজের পার্থক্য থ্রেশহোল্ডের চেয়ে কম, "ভুতুড়ে" বা অবশিষ্ট চিত্রগুলি এড়িয়ে চলুন।
বৈসাদৃশ্য অপ্টিমাইজ করুন: পক্ষপাতের অনুপাত যত বড় হবে (যেমন 1/2 বায়াস), ভোল্টেজের গ্রেডিং তত বেশি মোটা হবে এবং বৈসাদৃশ্য কমতে পারে; বায়াস রেশিও (যেমন 1/4 বায়াস) যত ছোট হবে, ভোল্টেজের গ্রেডিং তত সূক্ষ্ম হবে এবং কন্ট্রাস্ট তত বেশি হবে, কিন্তু ড্রাইভিং জটিলতা বাড়বে।
প্রযুক্তিগত উদাহরণ:
1/4 ডিউটি (4 COM) এবং 1/3 বায়াস-এর ড্রাইভিং স্কিমে, নির্বাচিত সেগমেন্ট এবং COM-এর মধ্যে ভোল্টেজের পার্থক্য হল ± VDD (যেমন 3.0V), এবং অনির্বাচিত সেগমেন্ট এবং COM-এর মধ্যে ভোল্টেজের পার্থক্য হল ± 1/3 VDD (যেমন 1.0V)। এই মুহুর্তে, অনির্বাচিত সেগমেন্ট ভোল্টেজ থ্রেশহোল্ডের নীচে (1.0V), কার্যকরভাবে অবশিষ্ট চিত্রগুলিকে দমন করে, যখন নির্বাচিত সেগমেন্ট ভোল্টেজের পার্থক্য 2.0V-এ পৌঁছে, উচ্চ বৈসাদৃশ্য নিশ্চিত করে।
2. ডিউটি সাইকেল: রিফ্রেশ রেট এবং ফ্লিকারের ভারসাম্য বজায় রাখা
ডিউটি চক্রকে সম্পূর্ণ স্ক্যানিং চক্রের একটি একক COM গেটিং সময়ের অনুপাত হিসাবে সংজ্ঞায়িত করা হয় (যেমন. 1/4 ডিউটি মানে প্রতিটি COM গেটিং সময় চক্রের 25%)। এর প্রভাব অন্তর্ভুক্ত:
রিফ্রেশ রেট: ডিউটি সাইকেল যত কম হবে, স্ক্যানিং পিরিয়ড তত বেশি হবে এবং রিফ্রেশ রেট তত কম হবে, যা অক্ষর ফ্লিকারিং হতে পারে। উদাহরণস্বরূপ, যখন 1/4 ডিউটির রিফ্রেশ রেট 60Hz হয়, তখন স্ক্যান করার সময়কাল 16.7ms হয়। ডিউটি সাইকেল কমিয়ে 1/8 করলে এবং স্ক্যানিং পিরিয়ড 33.3ms পর্যন্ত বাড়ানো হলে, রিফ্রেশ রেট 30Hz-এ নেমে আসে এবং মানুষের চোখ ঝাঁকুনি দেখতে পারে।
উজ্জ্বলতার অভিন্নতা: কম ডিউটি চক্রে, অনির্বাচিত সেগমেন্ট এবং COM-এর মধ্যে ভোল্টেজের পার্থক্য দীর্ঘায়িত স্ক্যানিং সময়ের কারণে ওঠানামা করতে পারে, যার ফলে অসম উজ্জ্বলতা দেখা দেয়।
সমাধান:
ফ্রেমের ফ্রিকোয়েন্সি বৃদ্ধি করে (যেমন 60Hz থেকে 120Hz) অথবা একটি মাল্টি-স্তরের বায়াস ডিজাইন (যেমন 1/4 ডিউটি, 1/3 বায়াস) গ্রহণ করে, কম ডিউটি চক্রে রিফ্রেশ রেট এবং উজ্জ্বলতার অভিন্নতা বজায় রাখা যেতে পারে।
3. ড্রাইভ ওয়েভফর্ম ডিজাইন: ডিসি উপাদানগুলি নির্মূল করা এবং প্রতিক্রিয়া অপ্টিমাইজ করা
ড্রাইভিং ওয়েভফর্ম নিম্নলিখিত প্রয়োজনীয়তা পূরণ করতে হবে:
প্রতিসাম্য: ধনাত্মক এবং ঋণাত্মক অর্ধ চক্র ভোল্টেজ প্রশস্ততা সমান, নিশ্চিত করে যে DC উপাদানটি শূন্য। উদাহরণস্বরূপ, 1/2 বায়াস স্কিমে, নির্বাচিত সেগমেন্ট ওয়েভফর্ম হল+1.5V (প্রথম অর্ধচক্র) এবং -1.5V (দ্বিতীয় অর্ধচক্র), যখন অনির্বাচিত সেগমেন্ট হল 0V।
ঢাল নিয়ন্ত্রণ: লিকুইড ক্রিস্টাল অণুর বিলম্বিত প্রতিক্রিয়ার কারণে সৃষ্ট ট্রেইলিং এড়াতে ভোল্টেজের বৃদ্ধি/পতনের প্রান্তটি মৃদু হওয়া উচিত। উদাহরণস্বরূপ, TFT-LCD-এ, ড্রাইভিং ভোল্টেজ এবং ট্রান্সমিট্যান্সের মধ্যে নন-রৈখিক সম্পর্ক কম ধূসর স্তরে অভিন্ন উজ্জ্বলতা নিশ্চিত করার জন্য গামা সংশোধনের মাধ্যমে অপ্টিমাইজ করা হয়।
শিল্প মামলা:
একটি নির্দিষ্ট মেডিকেল মনিটর STN টাইপ LCD ব্যবহার করে, এবং আসল ড্রাইভিং ওয়েভফর্মে একটি DC উপাদান (50mV পর্যন্ত) থাকে, যার ফলে এক বছর ব্যবহারের পরে ঝাপসা প্রদর্শন হয়। চার্জ পাম্প সার্কিট এবং রেজিস্টার কনফিগারেশন অপ্টিমাইজ করে, DC কম্পোনেন্ট 20mV-এ হ্রাস করা হয় এবং ডিসপ্লে লাইফ 5 বছরের বেশি বাড়ানো হয়।
3, শিল্প অনুশীলন: ড্রাইভিং ভোল্টেজ অপ্টিমাইজেশানের জন্য সাধারণ সমাধান
1. স্বয়ংচালিত ড্যাশবোর্ড: প্রশস্ত তাপমাত্রার পরিবেশে ভোল্টেজ স্থায়িত্ব
গাড়ির ড্যাশবোর্ডকে -40 ডিগ্রি থেকে 85 ডিগ্রির পরিবেশে স্থিরভাবে কাজ করতে হবে এবং ড্রাইভিং ভোল্টেজকে তাপমাত্রা পরিবর্তনের সাথে খাপ খাইয়ে নিতে হবে:
তাপমাত্রার ক্ষতিপূরণ: তরল স্ফটিক পদার্থের থ্রেশহোল্ড ভোল্টেজ ক্রমবর্ধমান তাপমাত্রার সাথে হ্রাস পায় (যেমন Vth=2.5V -40 ডিগ্রিতে এবং Vth=1.2V 85 ডিগ্রিতে)। সামঞ্জস্যপূর্ণ বৈসাদৃশ্য নিশ্চিত করতে অন্তর্নির্মিত তাপমাত্রা সেন্সর এবং DAC (ডিজিটাল থেকে এনালগ রূপান্তরকারী) এর মাধ্যমে গতিশীলভাবে ড্রাইভিং ভোল্টেজ সামঞ্জস্য করুন।
বিরোধী হস্তক্ষেপ নকশা: ইঞ্জিন বগির শক্তিশালী ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক হস্তক্ষেপ পরিবেশে, ডিফারেনশিয়াল ড্রাইভ এবং শিল্ডেড তারগুলি ± 0.1V এর মধ্যে ভোল্টেজের ওঠানামা নিয়ন্ত্রণ করতে এবং ডিসপ্লে ফ্লিকারিং এড়াতে ব্যবহার করা হয়।
প্রভাব
উপরোক্ত স্কিমটির মাধ্যমে, একটি নির্দিষ্ট গাড়ির মডেলের ড্যাশবোর্ডের বৈপরীত্য ওঠানামা ± 30% থেকে ± 5% -40 ডিগ্রি থেকে 85 ডিগ্রি রেঞ্জের মধ্যে হ্রাস পেয়েছে এবং প্রদর্শনের স্বচ্ছতা উল্লেখযোগ্যভাবে উন্নত হয়েছে।
2. কনজিউমার ইলেকট্রনিক্স: কম শক্তি খরচ এবং উচ্চ বৈসাদৃশ্যের ভারসাম্য
স্মার্টফোন এবং অন্যান্য কনজিউমার ইলেকট্রনিক্স বিদ্যুৎ খরচের প্রতি সংবেদনশীল, এবং ড্রাইভিং ভোল্টেজের ডিজাইনের জন্য কম বিদ্যুত খরচ এবং উচ্চ বৈসাদৃশ্যের ভারসাম্য বজায় রাখা প্রয়োজন:
ডাইনামিক ভোল্টেজ অ্যাডজাস্টমেন্ট: অ্যাম্বিয়েন্ট লাইটের তীব্রতা অনুযায়ী ব্যাকলাইট ড্রাইভিং ভোল্টেজ সামঞ্জস্য করুন (যেমন শক্তিশালী আলোতে এটিকে 5.0V এ বাড়ানো এবং কম আলোতে এটি 3.0V এ হ্রাস করা), LCD ড্রাইভিং ভোল্টেজকে অপ্টিমাইজ করার সময় (যেমন এটিকে 3.3V থেকে হ্রাস করা), ফলাফল 48% থেকে 4% পর্যন্ত পাওয়ার। খরচ
মাল্টি লেভেল বায়াস: একটি 1/8 ডিউটি এবং 1/4 বায়াস ডিজাইন গ্রহণ করে, উচ্চ বৈসাদৃশ্য বজায় রেখে, ড্রাইভিং ভোল্টেজের ধাপের সংখ্যা 3 (1/3 বায়াস) থেকে 4 এ প্রসারিত করা হয়, একক ধাপ ভোল্টেজের প্রশস্ততা হ্রাস করে এবং শক্তি খরচ হ্রাস করে।
তথ্য
একটি নির্দিষ্ট স্মার্টফোন উপরের সমাধানের মাধ্যমে 120mW থেকে 70mW পর্যন্ত স্ক্রীন পাওয়ার খরচ কমিয়েছে এবং ব্যাটারির আয়ু 15% বাড়িয়েছে।
3. শিল্প নিয়ন্ত্রণ: উচ্চ নির্ভরযোগ্যতা ড্রাইভ সার্কিট ডিজাইন
ইন্ডাস্ট্রিয়াল কন্ট্রোল ইকুইপমেন্টের জন্য দীর্ঘ-স্থায়ী অপারেশন প্রয়োজন, এবং ড্রাইভ সার্কিটের উচ্চ নির্ভরযোগ্যতা থাকা প্রয়োজন:
অপ্রয়োজনীয় নকশা: একটি দ্বৈত চার্জ পাম্প সার্কিট গ্রহণ করে, এটি স্বয়ংক্রিয়ভাবে ব্যাকআপ সার্কিটে সুইচ করে যখন প্রধান চার্জ পাম্প ব্যর্থ হয়, স্থিতিশীল ড্রাইভিং ভোল্টেজ নিশ্চিত করে।
ফল্ট নির্ণয়: MCU এর মাধ্যমে ড্রাইভিং ভোল্টেজ ওঠানামার রিয়েল টাইম পর্যবেক্ষণ। যদি ওঠানামা ± 5% অতিক্রম করে, একটি অ্যালার্ম ট্রিগার করা হবে এবং সহজ রক্ষণাবেক্ষণের জন্য একটি ফল্ট লগ রেকর্ড করা হবে।
মামলা
একটি নির্দিষ্ট কারখানায় PLC সরঞ্জামগুলি উপরের স্কিমটি গ্রহণ করে এবং 5 বছর ধরে ক্রমাগত অপারেশন করার পরে, ড্রাইভিং ভোল্টেজের ওঠানামা এখনও ± 2% এর মধ্যে নিয়ন্ত্রিত হয় এবং ব্যর্থতার হার 80% কমে যায়।
