加固液晶顯示器關鍵技術

摘 要： 加固液晶顯示器在軍用和惡劣環(huán)境中得到了廣泛的應用， 它幾乎全部由商用液晶屏加固而得到。分析了普通的液晶顯示屏在振動、低溫、強環(huán)境光等條件下無法正常顯示甚至會損壞的原因。針對振動對液晶屏的影響， 采取增加液晶屏剛性、隔振安裝的二級減振結構減輕了振動對液晶屏的影響; 采用ITO 加熱的方法解決液晶屏的低溫顯示異常; 采用在液晶屏表面粘貼減反射玻璃的方法以滿足強環(huán)境光可視的要求; 采用LED 背光源發(fā)光波長與液晶屏透過特性相匹配和采用相應的光學膜的方法來實現(xiàn)色彩的最佳匹配和亮度均勻。實踐證明， 采用以上加固處理措施的液晶顯示屏可以滿足各種惡劣環(huán)境的應用。

引 言

近年來， 隨著液晶顯示技術的發(fā)展， 液晶顯示器以其信息容量大、顯色性好、輕便、薄形、低功耗等優(yōu)勢， 已取代了傳統(tǒng)的CRT 顯示器， 成為主流顯示器件， 但液晶顯示器仍存在工作溫度范圍小、耐振動差等固有弱點。在軍事領域， 由于必須適應惡劣的工作環(huán)境， 如飛機、坦克上的振動、沖擊， 軍艦上的炮振、高空的強陽光、海面上的鹽霧、潮濕等等。為了使液晶顯示器能夠適應海、陸、空等各種作戰(zhàn)平臺的應用環(huán)境， 需要對其進行性能加固。

加固液晶顯示器主要的技術途徑是將商用TFT 液晶顯示屏經環(huán)境、性能等方面的加固， 使之能滿足惡劣應用環(huán)境的要求， 其中的關鍵技術包括機械性能加固、低溫工作設計、光學設計等。

1 液晶顯示屏機械性能加固

1. 1 機械振動影響LCD 顯示的原因分析

TFT 液晶顯示屏是由兩塊很薄的玻璃經周邊封接而成， 兩塊玻璃之間形成對應于顯示像素的一個個液晶盒， 液晶盒中灌注了液晶材料， 液晶分子中的電子結構， 都具備著很強的電子共軛運動能力， 當液晶分子受到外加電場的作用時， 便很容易地被極化產生感應偶極性， 使液晶分子的排列發(fā)生變化。液晶顯示屏即利用液晶的光電效應， 由外部的電壓控制， 再通過液晶分子的光折射特性， 以及對光線的偏轉能力來獲得亮暗差別， 進而顯現(xiàn)圖像， 如圖1 所示。

圖1 液晶顯示示意圖

施加電場使液晶分子排列發(fā)生變遷的臨界電場EC為：