一, সেগমেন্টেড এলসিডির পাওয়ার খরচের উপর কম তাপমাত্রার চ্যালেঞ্জ: শারীরিক প্রক্রিয়া এবং দ্বন্দ্ব
নিম্ন তাপমাত্রার অবস্থার অধীনে, বিভক্ত এলসিডি তিনটি মূল দ্বন্দ্বের সম্মুখীন হয়:
তরল স্ফটিক অণুর জমাট বাঁধা: প্রচলিত তরল স্ফটিক পদার্থের সান্দ্রতা -40 ডিগ্রিতে 1000cP অতিক্রম করে এবং আণবিক ফ্লিপিং সময় ঘরের তাপমাত্রায় 20ms থেকে 500ms পর্যন্ত বর্ধিত হয়, যার ফলে ড্রাইভিং শক্তি এবং ভোল্টের ক্ষমতা বৃদ্ধির গতিতে 2-3 গুণ বৃদ্ধি পায়।
ড্রাইভ সার্কিট প্রতিক্রিয়া বিলম্ব: সেমিকন্ডাক্টর ডিভাইসের থ্রেশহোল্ড ভোল্টেজ কম তাপমাত্রায় বৃদ্ধি পায় এবং ক্যাপাসিটারগুলির চার্জিং এবং ডিসচার্জিং সময় দীর্ঘায়িত হয়। ড্রাইভ টাইমিং অপ্টিমাইজ করা না হলে, এটি অকার্যকর বিদ্যুত খরচ বৃদ্ধি হতে পারে।
শক্তি খরচ এবং কর্মক্ষমতা মধ্যে ভারসাম্য: যদিও ড্রাইভিং ভোল্টেজ বা ফ্রেম হার বৃদ্ধি প্রতিক্রিয়া উন্নত করতে পারে, এটি সরাসরি গতিশীল শক্তি খরচ বৃদ্ধি করবে; শক্তি সঞ্চয় করতে রিফ্রেশ রেট কমানো হলে, এটি ডিসপ্লে ঘোস্টিং বা ডেটা আপডেট বিলম্বের কারণ হতে পারে।
প্রথাগত সমাধানের সীমাবদ্ধতা: যদিও প্রথম দিকে ফিল্মটিকে ক্রমাগত গরম করার মাধ্যমে আণবিক হিমায়নের সমস্যা সমাধান করা যেতে পারে, তবে ক্রমাগত গরম করার শক্তি খরচ 500mW পর্যন্ত, যা অনেকগুলি মাইক্রোওয়াট দ্বারা বিভক্ত LCD-এর স্ট্যাটিক পাওয়ার খরচকে ছাড়িয়ে যায়, যার ফলে সামগ্রিক সিস্টেমের শক্তি দক্ষতা হ্রাস পায়।
2, প্রযুক্তিগত অগ্রগতি: চার মাত্রার অপ্টিমাইজেশান কম তাপমাত্রা এবং কম শক্তি খরচ অর্জন করে
আধুনিক নিম্ন-তাপমাত্রা সেগমেন্ট কোড LCD সফলভাবে উপাদান, ড্রাইভার, কাঠামো এবং অ্যালগরিদমে সহযোগিতামূলক উদ্ভাবনের মাধ্যমে কম-তাপমাত্রা পাওয়ার খরচের সমস্যা সমাধান করেছে
1. উপাদান উদ্ভাবন: অ্যান্টিফ্রিজ লিকুইড ক্রিস্টাল এবং চরম ঠান্ডা প্রতিরোধী সাবস্ট্রেট
অতি নিম্ন তাপমাত্রার তরল স্ফটিক সূত্র: পারফ্লুরিনযুক্ত তরল স্ফটিক যৌগ ব্যবহার করে (70% -80% হিসাবে) যেমন ফ্লোরিনেটেড সাইক্লোহেক্সিল বাইফেনাইল, গ্লাস ট্রানজিশন তাপমাত্রা Tg সহ<-60 ℃ and a viscosity of only 250cP at -40 ℃ (1/4 of conventional liquid crystals). Combined with 5% -10% siloxane side chain liquid crystal as a flowability additive, the viscosity can be further reduced by 15% -20%.
Dielectric enhancement technology: Adding 10% -15% cyano substituted benzene derivatives to increase the dielectric anisotropy Δ ε>20 (ঘরের তাপমাত্রায় প্রায় 15) এবং কম-তাপমাত্রার বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের প্রতিক্রিয়ার সংবেদনশীলতা বাড়ায়।
সাবস্ট্রেট এবং পোলারাইজারের অপ্টিমাইজেশান: অতি- পাতলা নমনীয় গ্লাস (বেধ 50-100 μm) বা PI পলিমাইড ফিল্ম (Tg) ব্যবহার করে<-70 ℃) to replace traditional soda lime glass; The polarizing film uses a fluorine based PVA film (temperature range -60 ℃~120 ℃) and a perfluoroether adhesive layer, with a polarization efficiency of over 85% maintained at -40 ℃.
প্রভাব: -40 ডিগ্রীতে, তরল স্ফটিক অণুগুলির ফ্লিপিং সময় 80ms এর কম হয়ে যায় এবং ড্রাইভিং ভোল্টেজের প্রয়োজনীয়তা 30% কমে যায়।
2. ড্রাইভ সার্কিটে উদ্ভাবন: প্রশস্ত তাপমাত্রা, উচ্চ ভোল্টেজ এবং দ্রুত প্রতিক্রিয়া
Adaptive ultra-high voltage drive: Design a 20V programmable power module (based on MAX1771 boost chip, efficiency>90%), যা স্বয়ংক্রিয়ভাবে -40 ডিগ্রিতে 10-12V এর ড্রাইভিং ভোল্টেজ (কক্ষের তাপমাত্রায় শুধুমাত্র 5V) আউটপুট করে, উচ্চ সান্দ্রতা তরল স্ফটিক ভেদ করার জন্য পর্যাপ্ত বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের শক্তি নিশ্চিত করে।
বাইপোলার ড্রাইভিং ওয়েভফর্ম: ইউনিপোলার ওয়েভফর্মের তুলনায়, এটি আয়ন অবশিষ্টাংশের কারণে প্রতিক্রিয়া বিলম্ব হ্রাস করে এবং -40 ডিগ্রিতে প্রতিক্রিয়ার গতি 30% বৃদ্ধি করে।
ফ্রেম রেট এবং ডিউটি সাইকেল অপ্টিমাইজেশান: ফ্রেম রেট প্রচলিত 32Hz থেকে 128Hz-এ বৃদ্ধি করা হয়েছে, মাল্টি-চ্যানেল ড্রাইভের ডিউটি সাইকেল 1/8 থেকে 1/2 পর্যন্ত বৃদ্ধি করা হয়েছে এবং একটি একক সেগমেন্টের প্রকৃত ড্রাইভিং ফ্রিকোয়েন্সি 64Hz এ পৌঁছেছে, "মুক্ত অণু" এড়িয়ে৷
ওভারড্রাইভ প্রযুক্তি: আণবিক ফ্লিপিংকে ত্বরান্বিত করতে এবং স্বাভাবিক ভোল্টেজ পুনরুদ্ধার করতে, গতি এবং শক্তি খরচ ভারসাম্য করতে সেগমেন্ট কোড স্যুইচিংয়ের মুহুর্তে স্থির-স্টেট ভোল্টেজ পালসের 1.5 গুণ প্রয়োগ করুন (3-5 মিমি পর্যন্ত স্থায়ী)৷
প্রভাব: একক সেগমেন্ট কোড স্যুইচিং টাইম -40 ডিগ্রিতে 60ms এর কম বা সমান, পূর্ণ স্ক্রীন রিফ্রেশ সময় 150ms এর কম বা সমান, গতিশীল শক্তি খরচ 200mW এর কম বা সমান (পালস হিটিং সহ)।
3. কাঠামোগত উদ্ভাবন: মাইক্রো ন্যানো ইলেক্ট্রোড এবং বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের বর্ধন
উচ্চ ঘনত্বের ইলেক্ট্রোড অ্যারে: সেগমেন্ট ইলেক্ট্রোড এবং সাধারণ ইলেক্ট্রোডের মধ্যে দূরত্ব 50 μm থেকে 20 μm পর্যন্ত হ্রাস করা, বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের শক্তি 150% বৃদ্ধি করা এবং প্রারম্ভিক ভোল্টেজ থ্রেশহোল্ড কমানো।
Sawtooth shaped electrode edge: Using the "edge field effect" to generate a gradient electric field, the molecular flipping time difference is reduced to within 10ms (traditional flat edge electrode difference>50ms)।
ডাবল লেয়ার ক্রস ইলেক্ট্রোড: একটি ত্রিমাত্রিক বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র তৈরি করতে সেগমেন্ট ইলেক্ট্রোডের নীচে সহায়ক ইলেক্ট্রোড যোগ করুন, কেন্দ্রীয় অঞ্চলে অপর্যাপ্ত প্রতিক্রিয়ার সমস্যা সমাধান করে এবং -40 ডিগ্রিতে কেন্দ্রীয় অঞ্চলে বেগ 40% বৃদ্ধি করে।
উচ্চ পরিবাহিতা আইটিও ফিল্ম: ইন্ডিয়াম টিন অক্সাইড + সিলভার ন্যানোয়ার কম্পোজিট ফিল্ম ব্যবহার করে (ব্লক প্রতিরোধ<5 Ω/□), resistance change rate<3% at -40 ℃ (traditional ITO>10%).
প্রভাব: বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের দক্ষতা 40% বৃদ্ধি পেয়েছে, ড্রাইভিং বর্তমান স্থিতিশীলতা 3 গুণ বৃদ্ধি পেয়েছে।
4. অ্যালগরিদম উদ্ভাবন: কম-শক্তি তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রণ এবং বুদ্ধিমান রিফ্রেশ
মিলিসেকেন্ড লেভেল পালস হিটিং: ইন্টিগ্রেটেড মাইক্রন লেভেলের গ্রাফিন হিটিং ফিল্ম (স্ক্রিন এরিয়ার 1/4 অংশ দখল করে), 10ms পালস হিটিং ব্যবহার করে (10% ডিউটি সাইকেল সহ), একক হিটিং পাওয়ার খরচ 50mW এর কম (একটানা গরম করার 1/10) সাথে।
তাপমাত্রা ট্রিগারিং প্রক্রিয়া: তাপমাত্রা একটি পাতলা ফিল্ম থার্মোকল দ্বারা সনাক্ত করা হয় (প্রতিক্রিয়া সময়<10ms), and heating is only started when it is<-35 ℃, and then turned off when the temperature rises to -25 ℃.
ইভেন্ট চালিত রিফ্রেশ: স্ট্যাটিক ডিসপ্লে চলাকালীন প্রতি 10 সেকেন্ডে রিফ্রেশ করুন (বিদ্যুতের খরচ 5 μW এর কম বা সমান), এবং হঠাৎ আপডেটের সময় "দ্রুত রিফ্রেশ মোড" (128Hz ফ্রেম রেট+উচ্চ-ভোল্টেজ ড্রাইভ) সক্রিয় করুন, প্রয়োজন অনুযায়ী বিদ্যুৎ খরচ বরাদ্দ করুন।
সেগমেন্ট কোড কম্প্রেশন ট্রান্সমিশন: ডিজিটাল ড্রাইভ সিগন্যালের 8টি সেগমেন্টকে 3-বিট বাইনারি নির্দেশাবলীতে এনকোড করুন, ডেটা ভলিউম 70% হ্রাস করুন এবং নির্দেশ কার্যকর করার সময় 200 μs থেকে 50 μs এ কম্প্রেস করুন।
প্রভাব: স্ট্যাটিক শক্তি খরচ 5 μW এর মধ্যে হ্রাস করা হয় এবং ব্যাপক শক্তি দক্ষতা অনুপাত 80% দ্বারা উন্নত হয়।
3, শিল্প প্রয়োগ: নিম্ন-তাপমাত্রা সেগমেন্ট কোড LCD এর ব্যবহারিক মান
1. পোলার বৈজ্ঞানিক অনুসন্ধান এবং মহাকাশ
অ্যান্টার্কটিক রিসার্চ স্টেশনের পরিবেশগত নিরীক্ষণ সরঞ্জামগুলিতে, নিম্ন-তাপমাত্রার সেগমেন্ট কোড LCD-কে -40 ডিগ্রির নিচে একটানা কাজ করতে হবে। উপরোক্ত প্রযুক্তিগত অপ্টিমাইজেশানের মাধ্যমে, সেন্সরের একটি নির্দিষ্ট মডেল 150ms এর কম বা সমান একটি পূর্ণ স্ক্রীন রিফ্রেশ সময় অর্জন করে, শুধুমাত্র 5 μW এর স্থির শক্তি খরচ, এবং AA ব্যাটারির সাথে 1 বছরেরও বেশি সময় ধরে ক্রমাগত অপারেশন সমর্থন করতে পারে, যা ঐতিহ্যগত সমাধানের 3-মাসের ব্যাটারি লাইফকে ছাড়িয়ে যায়।
2. শিল্প কোল্ড চেইন এবং বহিরঙ্গন সরঞ্জাম
কোল্ড চেইন লজিস্টিকসের তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রণ টার্মিনালে, নিম্ন-তাপমাত্রার সেগমেন্ট কোড LCD-কে -30 ডিগ্রি পরিবেশে তাপমাত্রা, আর্দ্রতা এবং অন্যান্য ডেটা প্রদর্শন করতে হবে। মাইক্রো ন্যানো ইলেক্ট্রোড এবং ওভার ড্রাইভিং প্রযুক্তি গ্রহণ করার পরে, -30 ডিগ্রিতে ডিভাইসের ডিসপ্লে প্রতিক্রিয়া গতি ঘরের তাপমাত্রার সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ, এবং শক্তি খরচ OLED স্কিমের চেয়ে 80% কম।
3. সামরিক এবং বিশেষ সরঞ্জাম
সামরিক কৌশলগত টার্মিনালগুলির জন্য মানচিত্র, স্থানাঙ্ক এবং অন্যান্য তথ্যের নির্ভরযোগ্য প্রদর্শনের প্রয়োজন হয় -50 ডিগ্রি পরিবেশে। ডবল-লেয়ার ক্রস ইলেক্ট্রোড এবং অভিযোজিত উচ্চ-ভোল্টেজ ড্রাইভ ব্যবহার করে, হ্যান্ডহেল্ড ডিভাইসের একটি নির্দিষ্ট মডেল 1 সেকেন্ডের মধ্যে -50 ডিগ্রিতে পূর্ণ স্ক্রীন আপডেট অর্জন করতে পারে, শুধুমাত্র 150mW শক্তি খরচ সহ, কঠোর সামরিক মান পূরণ করে।
