Технічна основа роботи при низькій напрузі: взаємодія між рідкокристалічним матеріалом і схемами керування.
Характеристики відгуку електричного поля рідкокристалічного матеріалу
Під впливом електричного поля змінюється розташування молекул рідких кристалів РК-дисплеїв. TN наприклад; коли напруги немає, молекули розташовуються у формі штопора, що пропускає світло вільно, але як тільки напруга вводиться, вони вибудовуються паралельно всьому, що створює електричне поле, яке повністю блокує світло. Цей процес дуже чутливий до порогу напруги.
Порогове значення напруги або Vth — це критична величина напруги у вольтах, яка ініціює відхилення молекул рідкого кристала, і це число зазвичай становить близько 2–3 вольт.
Напруга насичення (Vsat), рівень напруги, який необхідний для досягнення повного відхилення рідких кристалів, здебільшого становить близько 4 - 6 В.
І сучасні РК-дисплеї приладів, вони можуть знизити Vth до 1. 5V, якщо ви використовуєте правильні речі, як-от оптимізацію тих рецептів рідких кристалів (додайте фтор- або ціано-щось? ), все одно досить добре створюють яскраві темні речі > 1000 : 1, але швидко, як 10 мілісекунд, тож це приблизно те, чому ми хочемо працювати з меншою кількістю вольт.
Проект низької напруги керуючої схеми.
Традиційна схема драйвера РК-дисплея потребує блоку живлення, який був піднятий приблизно додатковим кроком, і він досягає приблизно від десяти до двадцяти вольт, щоб живити ваш рідкокристалічний дисплей, але тепер у вас є така технологія в більш сучасному РК-дисплеї приладу, такому як цей. Технологія, яку ми розглядаємо, може самостійно справлятися з низькою напругою.
Інтегруйте драйвер IC: такі як SED1520, T6963c і так далі, ці інтегровані схеми насоса заряду, вони можуть збільшити 3,3 В до необхідної напруги рідкого кристала та мати можливість підключатися безпосередньо до порту вводу-виводу мікроконтролера, таким чином зменшуючи кількість зовнішніх частин.
DVS: динамічно змінює напругу керування залежно від того, що відображається. Наприклад, зменшити напругу до 2,5 В під час показу деяких текстів і знову підвищити до 3,3 В для відображення рухомих зображень, заощаджуючи як споживання енергії, так і отримані результати.
Режим відображення з низьким енергоспоживанням: він може підтримувати функцію часткового оновлення та сплячого режиму. Наприклад, інтелектуальний лічильник може оновлювати частину відображення часу, лише коли він перебуває в режимі очікування, що скорочує його споживання електроенергії до менше 0,1 мВт.
Випадки застосування в промисловості: звичайне використання низьковольтних РК-дисплеїв.
Промислові інструменти: робота в важких умовах.
У нафтохімії/металургії тощо прилади працюють від -40 градусів до +85 градусів. Промислові HMI-інструменти деяких брендів використовують РК-дисплеї, які загартовані холодом і працюють за цією технологією.
Вбудована нагрівальна плівка: нагрівальна плівка ITO вбудована в підкладку РК-дисплея та поєднується з джерелом підсвічування; кількість використаної теплової енергії автоматично контролюється за допомогою інструменту визначення температури, щоб усе функціонувало належним чином при напрузі 3,3 В за низької температури (мінус двадцять градусів за Цельсієм).
Розширений дизайн джерела живлення: він підтримує вхід 9-36 В, забезпечує стабільні 3,3 В шляхом перетворення постійного струму в постійний струм, здатний адаптуватися до різних напруг на робочому місці.
Розумний лічильник: рішення для відображення з надзвичайно тривалим часом автономної роботи
Смартметри повинні працювати протягом тривалого часу (більше 10 років), а також споживати більше енергії. Модель однофазного лічильника електроенергії, яка використовує світловідбиваючий РК-дисплей як дисплей, має наступну роботу при низькій напрузі.
дизайн без підсвічування-: використовуйте навколишнє світло, щоб відбивати екран, тому не потрібен модуль підсвічування, і він працюватиме при напрузі 2 В або нижче.
Сегментована технологія водіння: вміст дисплея розділено на кілька частин. Окремо керуйте кожною порцією, щоб зменшити непотрібне споживання енергії. Виміряні дані, як видно з наведеного вище зображення, лічильник показує споживання електроенергії лише 0. 05 мВт/см 2 при напрузі 3,3 В.
Медичне обладнання: перш за все, безпека низьковольтного дизайну
Робота за низької напруги зменшує ризик ураження електричним струмом у портативному моніторі, глюкометрі тощо. І тепер для ручного-монітора особливої марки вони включили такий тип захисного пристрою.
Ізольоване джерело живлення: ізоляція між входом і виходом за допомогою трансформатора, переконайтеся, що напруга в контактній частині з пацієнтом становить менше 6 В.
Dul Battery Redundancy: створено з 2* 1,5 В AA, живлення 3,3 В від підсилювача, все ще відображається після того, як одна батарея розряджена.
Проблеми надійності та рішення.
Під низькою напругою виникають проблеми з однорідністю дисплея.
Якщо вольт нижче 2,5 В, то РК-дисплей вироблятиме темнішу частину через недостатнє відхилення. Рішення:
Оптимізація структури світловодної пластини: мікропризматична світловодна пластина для покращення використання підсвічування. Як і в іншому випадку, наприклад, коли рідкокристалічний дисплей приладової панелі автомобіля зміг збільшити рівномірність яскравості до 92%, просто використовуючи інший тип світловодної пластини на три вольти (3 В) електрики.
Динамічне регулювання контрастності: автоматичне налаштування контрастності дисплея відповідно до інтенсивності освітлення навколишнього середовища. Середовище сильного освітлення (> 10000 люкс) Контрастність збільшується до 1000:1, щоб компенсувати зменшення яскравості через зниження низької напруги.
затримка відповіді при низькій температурі середовища
В’язкість рідких кристалів зростає, коли холодно, а також час реакції. Конкретний РК-дисплей-на панелі приладів автомобіля вирішує цю проблему за допомогою таких технологій:
ITO heating film: Transparent heating films on either side of the liquid crystal layer for keeping the temp. at >0 градусів зі швидкою реакцією<15ms.
Алгоритм попереднього нагрівання: під час запуску рідкі кристали пристрою спочатку отримують високу напругу 5 В, потім температура швидко зростає, а згодом вона переходить до стандартного 3. 3В.
Тривале зниження тривалості життя при низькій напрузі.
Матеріали LCM можуть містити електроліти під час тривалої низької напруги, і дисплей виходить з ладу. Індустріальний контрольний РК-дисплей збільшує термін служби таким чином:
Форма хвилі змінного струму: використовуйте симетричну прямокутну хвилю-, щоб запобігти зсуву постійного струму, швидкість електролізу зменшена на 90%.
Змініть матеріал: додайте антиоксиданти до LC, щоб запобігти корозії електрода. Відповідно до наших фактичних результатів тестування ми виявили, що РК-дисплей може безперервно працювати понад 50 000 за напруги 2,5 В.
