1, สาระสำคัญทางเทคนิค: กลไกการตอบสนองของสนามไฟฟ้าของโมเลกุลคริสตัลเหลว
แกนหลักของหน้าจอรหัสส่วนคือชั้นโมเลกุลคริสตัลเหลวและหลักการแสดงผลนั้นขึ้นอยู่กับการเปลี่ยนแปลงการจัดเรียงของโมเลกุลคริสตัลเหลวภายใต้การกระทำของสนามไฟฟ้า เมื่อแรงดันไฟฟ้าถูกนำไปใช้กับขั้วไฟฟ้าโมเลกุลคริสตัลเหลวเบี่ยงเบนการเปลี่ยนทิศทางโพลาไรเซชันของแสงและนำเสนอความคมชัดระหว่างความสว่างและความมืดภายใต้การกระทำของโพลาไรเซอร์ กระบวนการนี้มีข้อกำหนดที่เข้มงวดสำหรับความมั่นคงของแรงดันไฟฟ้าขั้วและแอมพลิจูด:
ลักษณะการขับขี่ AC: โมเลกุลคริสตัลเหลวจะต้องขับเคลื่อนด้วยสนามไฟฟ้า AC และแรงดันไฟฟ้า DC อาจทำให้เกิดปฏิกิริยาอิเล็กโทรไลต์สร้างความเสียหายต่อโครงสร้างของโมเลกุลคริสตัลเหลวและทำให้เกิดปัญหาเช่นการแสดงผลเบลอและอายุการใช้งานที่สั้นลง มาตรฐานอุตสาหกรรมกำหนดให้องค์ประกอบ DC ไม่ควรเกิน 50MV และขั้วแรงดันไฟฟ้าควรกลับด้านเป็นระยะเพื่อกำจัดภาพที่เหลือ
แรงดันไฟฟ้าเกณฑ์และแรงดันความอิ่มตัว: โมเลกุลคริสตัลเหลวจำเป็นต้องตอบสนองอย่างมีประสิทธิภาพภายในช่วงแรงดันไฟฟ้าที่เฉพาะเจาะจง แรงดันไฟฟ้าเกณฑ์ (VTH) เป็นแรงดันไฟฟ้าต่ำสุดที่ผลึกเหลวเริ่มเบี่ยงเบนและแรงดันความอิ่มตัว (VSAT) เป็นแรงดันไฟฟ้าสูงสุดที่ผลึกเหลวเบี่ยงเบนไปอย่างสมบูรณ์ VTH ของหน้าจอรหัสเซ็กเมนต์ทั่วไปอยู่ที่ประมาณ 1.0-1.5V และ VSAT อยู่ที่ประมาณ 3.0-4.5V
2, ช่วงแรงดันไฟฟ้าที่ใช้งานได้: การออกแบบมาตรฐานจาก 3V ถึง 5V
ช่วงแรงดันไฟฟ้าที่ใช้งานได้ของหน้าจอรหัสส่วนอุตสาหกรรมมักจะตั้งค่าเป็น 3V ถึง 5V ซึ่งสมดุลประสิทธิภาพและค่าใช้จ่าย:
ค่าแรงดันไฟฟ้าทั่วไป:
3.3V: เหมาะสำหรับสถานการณ์พลังงานต่ำ - เช่นอุปกรณ์การแพทย์แบบพกพาเซ็นเซอร์อัจฉริยะ ฯลฯ การใช้พลังงานอาจต่ำถึง 10 μ A/cm ²
5V: ให้ความสามารถในการขับขี่ที่แข็งแกร่งขึ้นเหมาะสำหรับความคมชัดสูงข้อกำหนดการตอบสนองที่รวดเร็วเช่นแผงควบคุมอุตสาหกรรมเครื่องมือกลางแจ้ง ฯลฯ
ความทนทานต่อแรงดันไฟฟ้า: ในการใช้งานจริงควรควบคุมความผันผวนของแรงดันไฟฟ้าภายใน± 0.04V เพื่อให้แน่ใจว่ามีความชัดเจนในการแสดงผล ตัวอย่างเช่นเมื่อความผันผวนของแรงดันไฟฟ้าของหน้าจอรหัสส่วนที่ขับเคลื่อนด้วย 5V เกิน 5.04V หรือลดลงต่ำกว่า 4.96V อาจมีปัญหาการลดลงของความแตกต่างหรือปัญหาภาพตกค้าง
ความสามารถในการปรับอุณหภูมิกว้าง: หน้าจอรหัสเซ็กเมนต์ปลายสูง - รองรับช่วงอุณหภูมิที่กว้างของ - 35 องศาถึง 85 องศาโดยการเพิ่มประสิทธิภาพวัสดุ LCD และวงจรการขับขี่ ในสภาพแวดล้อมที่อุณหภูมิต่ำมีความจำเป็นที่จะต้องเพิ่มแรงดันไฟฟ้าในการทำงาน (เช่นจาก 3.3V เป็น 4.0V) เพื่อชดเชยการลดลงของความเร็วในการตอบสนองของโมเลกุลคริสตัลเหลว ในสภาพแวดล้อมที่อุณหภูมิสูงจำเป็นต้องลดแรงดันไฟฟ้าเพื่อป้องกันการรั่วไหลของผลึกเหลว
3, โซลูชันไดรฟ์: เส้นทางเทคโนโลยีหลักของการควบคุมแรงดันไฟฟ้า
การขับขี่ของหน้าจอรหัสเซ็กเมนต์จะต้องประสบความสำเร็จผ่าน MCU (ไมโครคอนโทรลเลอร์) หรือชิปขับโดยเฉพาะและกลยุทธ์การควบคุมแรงดันไฟฟ้าส่งผลโดยตรงต่อเอฟเฟกต์การแสดงผล:
โซลูชันชิปไดรเวอร์เฉพาะ:
การเลือกชิป: ชิปที่ใช้กันทั่วไปเช่น HT1621, HT1622 ฯลฯ รองรับ 1/2, 1/3 และ 1/4 อัตราส่วนอคติและสามารถปรับให้เข้ากับข้อกำหนดของแรงดันไฟฟ้าที่แตกต่างกันได้ ตัวอย่างเช่นเมื่อขับเคลื่อนโดย 3.3V อัตราส่วนอคติ 1/3 สามารถควบคุมแรงดันไฟฟ้าเกณฑ์ได้อย่างแม่นยำที่ 1.1V (3.3V/3)
อินเทอร์เฟซการสื่อสาร: ชิปไดรเวอร์สื่อสารกับ MCU ผ่านพอร์ตอนุกรมเช่น I ² C และ SPI ลดอาชีพ PIN และลดต้นทุนฮาร์ดแวร์
MCU สร้างขึ้น - ในโซลูชันไดรเวอร์:
การใช้ทรัพยากร: MCU บางตัว (เช่น EFM8SB10F8) รวมอุปกรณ์ต่อพ่วงของไดรเวอร์ LCD รองรับอัตราส่วนอคติ 1/3 และ 1/4 และสามารถส่งออกรูปคลื่นแรงดันไฟฟ้าที่ตรงตามข้อกำหนดของหน้าจอรหัสเซ็กเมนต์
ข้อได้เปรียบด้านประสิทธิภาพ: MCU ที่สร้างขึ้น - ในไดร์เวอร์มีความถี่นาฬิกาสูงถึง 25MHz ความแม่นยำของตัวจับเวลา± 2%และสามารถปรับแรงดันไฟฟ้าได้อย่างรวดเร็วและการควบคุมเวลาที่แม่นยำ
รูปแบบไดรเวอร์การจำลองพอร์ต IO:
สถานการณ์ที่ใช้งานได้: เหมาะสำหรับหน้าจอรหัสเซ็กเมนต์ที่มีจุดน้อยลง (เช่นจอแสดงผลดิจิตอล 8 บิต) ส่งสัญญาณคลื่นแรงดันไฟฟ้าโดยตรงผ่านพอร์ต IO ของ MCU
การออกแบบฮาร์ดแวร์: 100K - การดึง 200K - ตัวต้านทานขึ้น/ดึงลงจะต้องเชื่อมต่อภายนอกกับพอร์ต COM และ SEG และอัตราส่วนอคติสามารถเลือกได้เป็น 1/2 ซึ่ง จำกัด ความคมชัดและความเร็วในการตอบสนอง
4, การใช้งานจริง: การปรับฉากของการออกแบบแรงดันไฟฟ้า
การออกแบบแรงดันไฟฟ้าของหน้าจอรหัสส่วนอุตสาหกรรมจำเป็นต้องได้รับการปรับให้เหมาะสมตามสถานการณ์แอปพลิเคชันเฉพาะ:
ในสาขาอิเล็กทรอนิกส์สำหรับผู้บริโภค:
กรณี: สเกลอิเล็กทรอนิกส์ใช้หน้าจอรหัสเซ็กเมนต์ที่ขับเคลื่อนโดย 3.3V และบรรลุการแสดงพลังงานต่ำ - ผ่านการแสดงผลผ่าน HT1621 Driver Chip กระแสโหมดสแตนด์บายมีเพียง 0.6 μ A ซึ่งขยายอายุการใช้งานแบตเตอรี่ไปมากกว่า 1 ปี
ในด้านการควบคุมอุตสาหกรรม:
กรณี: แผงควบคุม PLC ใช้หน้าจอรหัสส่วนที่ขับเคลื่อนด้วย 5V และบรรลุการแสดงความคมชัดสูงผ่าน - ที่สร้างขึ้นในไดรเวอร์ของ EFM8SB10F8 MCU มันยังสามารถแสดงสถานะอุปกรณ์และพารามิเตอร์ในสภาพแวดล้อมได้อย่างชัดเจนตั้งแต่ -20 องศาถึง 70 องศา
ในด้านอุปกรณ์การแพทย์:
กรณี: เครื่องมือวินิจฉัยอัลตร้าซาวด์แบบพกพาใช้การออกแบบชุดค่าผสมของแหล่งกำเนิดแสงแบ็คไลท์ 3.0V และหน้าจอรหัสเซ็กเมนต์ 3.3V การจับคู่แรงดันไฟฟ้าสามารถทำได้ผ่านการแบ่งแรงดันไฟฟ้าตัวต้านทานพอร์ตอนุกรมซึ่งจะช่วยลดการใช้พลังงานโดยรวมในขณะที่มั่นใจว่าผลการแสดงผล
