一, Áskorunin um lágt hitastig á orkunotkun hlutar LCD: líkamlegur gangur og mótsagnir
Við lágt hitastig stendur hluti LCD frammi fyrir þremur kjarna mótsögnum:
Frysting fljótandi kristalsameinda: Hefðbundin fljótandi kristal efni eru með seigju yfir 1000cP við -40 gráður og sameindafletitíminn er lengdur úr 20ms við stofuhita í yfir 500ms, sem leiðir til 2-3 faldrar akstursspennu til að viðhalda viðbragðshraða og auka beint orkunotkun.
Drifrásarviðbragðseinkun: Þröskuldsspenna hálfleiðaratækja eykst við lágt hitastig og hleðslu- og afhleðslutími þétta lengist. Ef tímasetning drifsins er ekki fínstillt getur það leitt til aukinnar óvirkrar orkunotkunar.
Jafnvægi á milli orkunotkunar og frammistöðu: Þó að auka akstursspennu eða rammatíðni geti bætt svörun, mun það beint auka kraftmikla orkunotkun; Ef endurnýjunartíðnin er lækkuð til að spara orku getur það einnig valdið skjádraugum eða seinkun á gagnauppfærslu.
Takmarkanir hefðbundinna lausna: Þrátt fyrir að hægt sé að leysa vandamálið við sameindafrystingu með því að hita filmuna stöðugt á fyrstu dögum, þá er samfelld hitunarorkunotkun allt að 500mW, langt umfram kyrrstöðuaflnotkun hlutar LCD um nokkur míkróvött, sem leiðir til lækkunar á heildarorkunýtni kerfisins.
2, Tæknileg bylting: Fjögurra víddar fínstillingu nær lágu hitastigi og lítilli orkunotkun
Nútímalegi-lághitahlutakóði LCD hefur tekist að leysa vandamálið með lágri-hitaorkunotkun með samvinnu nýsköpunar í efnum, reklum, mannvirkjum og reikniritum
1. Efnisnýjungar: Frostvörn, fljótandi kristal og mjög kalt undirlag
Ofurlítið hitastig fljótandi kristalformúla: með perflúoruðum fljótandi kristalsamböndum (sem nemur 70% -80%) eins og flúoruðu sýklóhexýlbífenýli, með glerhitastigi Tg<-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 (u.þ.b. 15 við stofuhita) og auka næmni rafsviðssvörunar við lágt-hitastig.
Fínstilling á undirlagi og skautunarefni: með því að nota ofur-þunnt sveigjanlegt gler (þykkt 50-100 μm) eða PI pólýímíð filmu (Tg<-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 ℃.
Áhrif: Við -40 gráður minnkar snúningstími fljótandi kristalsameinda í minna en 80ms og akstursspennuþörfin minnkar um 30%.
2. Nýsköpun í drifrásinni: Breitt hitastig, háspenna og hröð svörun
Adaptive ultra-high voltage drive: Design a 20V programmable power module (based on MAX1771 boost chip, efficiency>90%), sem gefur sjálfkrafa frá sér akstursspennu upp á 10-12V við -40 gráður (aðeins 5V við stofuhita), sem tryggir nægjanlegan rafsviðsstyrk til að komast í gegnum fljótandi kristalla með mikilli seigju.
Tvískauta drifbylgjuform: Í samanburði við einpóla bylgjuform dregur það úr svörunartöf af völdum jónaleifa og eykur svörunarhraða um 30% við -40 gráður.
Fínstilling rammahraða og vinnulotu: Rammahraði hefur verið aukinn úr hefðbundnum 32Hz í 128Hz, vinnulota fjöl-rása drifsins hefur verið aukin úr 1/8 í 1/2 og raunveruleg aksturstíðni eins hluta hefur náð 64Hz, og forðast sameinda "frystingu".
Yfirdriftækni: Notaðu 1,5-faldan stöðugan-spennupúls (varir í 3-5 ms) á því augnabliki sem hlutakóðaskipti eru til þess að flýta fyrir sameindasnúningi og endurheimta eðlilega spennu, jafnvægishraða og orkunotkun.
Áhrif: Skiptitími fyrir stakan hluta kóða Minna en eða jafnt og 60ms við -40 gráður, endurnýjunartími á öllum skjánum Minna en eða jafnt og 150ms, kraftmikil orkunotkunarhámark Minna en eða jafnt og 200mW (þar með talið púlshitun).
3. Uppbygging nýsköpun: Ör nanó rafskaut og rafsviðsaukning
Háþéttni rafskautaflokkur: minnkar fjarlægðina milli rafskauta og algengra rafskauta úr 50 μm í 20 μm, auka rafsviðsstyrkinn um 150% og lækka upphafsspennuþröskuldinn.
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>50 ms).
Tvölaga þverrafskaut: Bættu hjálparrafskautum fyrir neðan hlutarafskautin til að mynda þrívítt rafsvið, leysa vandamálið með ófullnægjandi svörun á miðsvæðinu og auka hraðann á miðsvæðinu um 40% við -40 gráður.
Háleiðni ITO filma: Notaðu indíum tinoxíð + silfur nanóvíra samsett filmu (blokkaþol<5 Ω/□), resistance change rate<3% at -40 ℃ (traditional ITO>10%).
Áhrif: Rafsviðsnýtni jókst um 40%, stöðugleiki akstursstraums jókst þrisvar sinnum.
4. Nýsköpun reiknirit: lágt-afl hitastýring og snjöll endurnýjun
Millisekúndustig púlshitun: Innbyggð grafenhitunarfilma á míkronstigi (sem tekur 1/4 af flatarmáli skjásins), notar 10ms púlshitun (með 10% vinnulotu), með einni hitaorkunotkun minni en 50mW (1/10 af samfelldri upphitun).
Hitastigsvirkjun: Hitastigið er greint með þunnfilmu hitaeiningu (viðbragðstími<10ms), and heating is only started when it is<-35 ℃, and then turned off when the temperature rises to -25 ℃.
Atburðadrifin endurnýjun: Endurnýjaðu á 10 sekúndna fresti meðan á kyrrstöðuskjá stendur (orkunotkun Minna en eða jafnt og 5 μ W), og virkjaðu „hraðuppfærsluham“ (128Hz rammatíðni+há-spennudrif) við skyndilegar uppfærslur, úthlutaðu orkunotkun eftir þörfum.
Þjöppunarsending hlutakóða: Kóðaðu 8 hluta af stafrænum drifmerkjum í 3-bita tvíundarleiðbeiningar, minnkar gagnamagn um 70% og þjappar framkvæmdartíma fyrirmæli úr 200 μ s í 50 μ s.
Áhrif: Stöðug orkunotkun minnkar í innan við 5 μ W og alhliða orkunýtnihlutfallið er bætt um 80%.
3, Iðnaðarumsókn: Hagnýtt gildi LCD með lágan-hitahlutakóða
1. Polar vísindarannsóknir og geimferðir
Í umhverfisvöktunarbúnaði Suðurskautsrannsóknarstöðvarinnar þarf lág-hitahlutakóði LCD að virka stöðugt undir -40 gráðum. Með ofangreindri tæknilegri hagræðingu nær tiltekið líkan af skynjara endurnýjunartíma á fullum skjá sem er Minna en eða jafnt og 150ms, kyrrstöðuaflnotkun aðeins 5 μ W, og getur stutt samfellda notkun í meira en 1 ár með AA rafhlöðum, langt umfram 3 mánaða rafhlöðulíf hefðbundinnar lausnar.
2. Iðnaðar kælikeðja og útibúnaður
Í hitastýringarstöðinni kælikeðjuflutninga þarf lág-hitahlutakóði LCD að sýna hitastig, rakastig og önnur gögn í umhverfi sem er -30 gráður. Eftir að hafa tekið upp örnano rafskaut og yfiraksturstækni er skjásvörunarhraði tækisins við -30 gráður í samræmi við það við stofuhita og orkunotkunin er 80% lægri en OLED kerfið.
3. Her- og sérbúnaður
Hernaðaraðgerðir krefjast áreiðanlegrar birtingar á kortum, hnitum og öðrum upplýsingum í umhverfi sem er -50 gráður. Með því að nota tvöfalda-laga þverrafskaut og aðlögunarháspennudrif, getur ákveðin gerð af handfestu tæki náð fullum skjáuppfærslu innan 1 sekúndu við -50 gráður, með orkunotkun upp á aðeins 150mW, sem uppfyllir strönga hernaðarstaðla.
