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境光可視的要求; 采用LED 背光源發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境的應用。

引 言

近年來， 隨著液晶顯示技術的發展， 液晶顯示器以其信息容量大、顯色性好、輕便、薄形、低功耗等優勢， 已取代了傳統的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、空等各種作戰平臺的應用環境， 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 液晶顯示屏經環境、性能等方面的加固， 使之能滿足惡劣應用環境的要求， 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生變遷的臨界電場EC為：