CN102879936A - 一种应用于液晶显示器的均匀加热装置及液晶显示器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种应用于液晶显示器的均匀加热装置及液晶显示器，该均匀加热装置包括第一加热单元与第二加热单元，该第一加热单元固定在该液晶显示器的液晶屏的显示区，该第二加热单元固定在该液晶屏的背面，该第一加热单元与第二加热单元的加热面均面向该液晶屏，该第一加热单元为沿该液晶屏的显示区外沿形状的柔性电阻薄膜，该第二加热单元采用ITO透明导电玻璃加热。本发明的优点在于：通过合理的加热设计，能够消除液晶屏低温下的显示缺陷，能够实现-45℃下6分钟液晶屏全性能显示，满足大多数环境下的液晶显示器需求。

Description

一种应用于液晶显示器的均匀加热装置及液晶显示器

技术领域

本发明属于液晶显示器领域，具体地说是一种应用于液晶显示器的均匀加热装置及具有该均匀加热装置的液晶显示器。

背景技术

液晶显示器作为重要的信息显示终端，由于液晶材料的特性制约，在-30℃或更低环境下，液晶转化为固态临界态，响应时间滞后，甚至失去信息显示功能。特别是特殊环境，如航空、航天、勘探等，在-45℃环境下，根本无法保障液晶显示器的正常工作。如何保证液晶材料能在低温下正常工作成为显示器设计者的首要任务，目前主要通过两种方式实现：一种是通过液晶屏内置ITO薄膜加热，这在液晶屏的制备过程中完成，主要用于军用液晶屏设计，成本昂贵；另一种设计外置加热，在液晶屏应用过程中增加加热机制来完成，运用比较灵活，适用于大多数液晶显示用途中。然而液晶屏在低温下加热容易产生白框、蓝斑等异常现象，无法满足大多数环境下的液晶显示器需求。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种应用于液晶显示器的均匀加热装置及具有该均匀加热装置的液晶显示器，其解决液晶屏在低温下加热容易产生白框、蓝斑等异常现象的技术问题。

本发明是这样实现的，一种应用于液晶显示器的均匀加热装置，其包括第一加热单元与第二加热单元，该第一加热单元固定在该液晶显示器的液晶屏的显示区，该第二加热单元固定在该液晶屏的背面，该第一加热单元与第二加热单元的加热面均面向该液晶屏，该第一加热单元为沿该液晶屏的显示区外沿形状的柔性电阻薄膜，该第二加热单元采用ITO透明导电玻璃加热。

作为上述方案的进一步改进，该第二加热单元还包括两个加热电极以及两个电极引线，该ITO透明导电玻璃固定在该液晶屏的背面，两个加热电极固定在该ITO透明导电玻璃的相对两侧，两个电极引线分别从两个加热电极引出用于引入电源对两个加热电极供电加热。

作为上述方案的进一步改进，该第一加热单元还设置有从柔性电阻薄膜引出的电极焊盘，该电极焊盘用于引入电源对柔性电阻薄膜供电加热。

作为上述方案的进一步改进，该第一加热单元电性串联或并联于该第二加热单元。

作为上述方案的进一步改进，该ITO透明导电玻璃与该液晶屏采用光学胶粘接。

作为上述方案的进一步改进，该光学胶均匀分布在该ITO透明导电玻璃与该液晶屏之间，形成光学胶薄膜。

作为上述方案的进一步改进，该柔性电阻薄膜与该液晶屏采用光学双面胶带粘接。

作为上述方案的进一步改进，该均匀加热装置还包括温度感知元件以及与该温度感知元件电性连接的智能控制器，该温度感知元件用于感知该液晶显示器的温度，该智能控制器还电性连接于该第一加热单元与该第二加热单元，用于根据该温度感知元件感知的温度控制该第一加热单元与该第二加热单元的电性通断。

本发明还涉及一种液晶显示器，其安装有均匀加热装置，该均匀加热装置包括第一加热单元与第二加热单元，该第一加热单元固定在该液晶显示器的液晶屏的显示区，该第二加热单元固定在该液晶屏的背面，该第一加热单元与第二加热单元的加热面均面向该液晶屏，该第一加热单元为沿该液晶屏的显示区外沿形状的柔性电阻薄膜，该第二加热单元采用ITO透明导电玻璃加热。

作为上述方案的进一步改进，该第二加热单元还包括两个加热电极以及两个电极引线，该ITO透明导电玻璃固定在该液晶屏的背面，两个加热电极固定在该ITO透明导电玻璃的相对两侧，两个电极引线分别从两个加热电极引出用于引入电源对两个加热电极供电加热。

作为上述方案的进一步改进，该第一加热单元还设置有从柔性电阻薄膜引出的电极焊盘，该电极焊盘用于引入电源对柔性电阻薄膜供电加热。

作为上述方案的进一步改进，该第一加热单元电性串联或并联于该第二加热单元。

作为上述方案的进一步改进，该ITO透明导电玻璃与该液晶屏采用光学胶粘接。

作为上述方案的进一步改进，该光学胶均匀分布在该ITO透明导电玻璃与该液晶屏之间，形成光学胶薄膜。

作为上述方案的进一步改进，该柔性电阻薄膜与该液晶屏采用光学双面胶带粘接。

作为上述方案的进一步改进，该均匀加热装置还包括温度感知元件以及与该温度感知元件电性连接的智能控制器，该温度感知元件用于感知该液晶显示器的温度，该智能控制器还电性连接于该第一加热单元与该第二加热单元，用于根据该温度感知元件感知的温度控制该第一加热单元与该第二加热单元的电性通断。

本发明的应用于液晶显示器的均匀加热装置及具有该均匀加热装置的液晶显示器，将ITO透明导电玻璃与液晶屏进行光学胶绑定，实现液晶屏低温下的正常工作，再通过试验设计一种与ITO透明导电玻璃匹配的补充加热装置，消除液晶屏低温下的显示缺陷，如白框、蓝斑等现象，设计的ITO玻璃加热装置（第二加热单元）和补充加热装置（第一加热单元）共同使用，实现液晶屏低温下的全性能显示，其中ITO透明导电玻璃可以通过前置加热方式和后置加热方式，辅助加热装置可以采用均匀加热和非均匀加热，而且ITO透明导电玻璃和辅助加热装置之间可以采用串联和并联方式进行配合使用，根据需要灵活设计，特别适用于加固型液晶显示模块领域。

附图说明

图1为本发明较佳实施方式提供的液晶显示器的局部剖视示意图。

图2为图1中液晶显示器的第二加热单元的结构示意图。

图3为图1中液晶显示器的第一加热单元的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请参阅图1，其为本发明较佳实施方式提供的液晶显示器的局部剖视示意图。液晶显示器包括滤光片4、液晶屏1以及用于对液晶屏1均匀加热的均匀加热装置，该加热装置包括第一加热单元3与第二加热单元2。第一加热单元3固定在液晶屏1的显示区，第二加热单元2固定在液晶屏1的背面，第一加热单元3与第二加热单元2的加热面均面向液晶屏1，滤光片4覆盖该第一加热单元3。

请结合图2，第二加热单元2采用ITO透明导电玻璃21加热，其还可包括两个加热电极22以及两个电极引线23，该ITO透明导电玻璃21固定在该液晶屏1的背面，两个加热电极22固定在该ITO透明导电玻璃21的相对两侧，两个电极引线23分别从两个加热电极22引出用于引入电源对两个加热电极22供电加热。

ITO透明导电玻璃21主要指标：厚度（满足振动要求），透过率（提高光线利用率），面电阻值（满足加热功率和均匀性）。加热电极22制作可以采用导电银浆方式，也可以采用热压电极FPC方式。电极引线23用于连通电气功能，主要指标引线与电极连接的可靠性。

该ITO透明导电玻璃21可与该液晶屏1采用光学胶粘接，增加光线透过率和热传导率，最好是，该光学胶均匀分布在该ITO透明导电玻璃21与该液晶屏1之间，形成光学胶薄膜。第二加热单元2的ITO透明导电玻璃21的设计，选用以钠钙基浮法玻璃为基片，面阻值为10~15Ω/□（ohm/square）。浮法玻璃具有较好的平整度，1.1mm~3.0mm的厚度，可以根据实际空间和振动需求选用。面阻值在10~15Ω/□的ITO镀膜工艺比较成熟，不均匀性在1Ω以内，具有较好的均匀性。

将粘接好加热装置的液晶屏组件理想化，忽略光学胶、偏光片以及液晶分子等部分的比热容，只考虑玻璃材质的比热容。屏组件总质量为M。加热器使用的玻璃是钠钙基浮法玻璃，可以查询到玻璃材质的比热容随温度变化方程Cp。

液晶屏基本能满足静态和动态显示，液晶层温度被加热到T0℃，从T1℃开始启动，所需要的总能耗W为单位焦耳。

$W={\∫}_{T1}^{T0}\mathrm{Cp}\·\mathrm{MdT}$

T0为液晶屏可以满足全性能显示的临界温度，约为0℃～-10℃，T1为环境温度。定义T1<T0时，开启加热装置，T1≥T0时，关闭加热装置。

根据工程试验，上述设计可以实现液晶屏1低温下正常显示，但存在显示缺陷，白框、蓝斑现象。增加了一种辅助加热装置，改善液晶显示器低温下的显示效果。

请结合图3，第一加热单元3为沿液晶屏1的显示区外沿形状的柔性电阻薄膜31，其还可设置有从柔性电阻薄膜31引出的电极焊盘32，该电极焊盘32用于引入电源对柔性电阻薄膜31供电加热。该柔性电阻薄膜31可与该液晶屏1采用光学双面胶带粘接。

第二加热单元2采用前置加热可以降低模块的厚度空间，但ITO涂层位于液晶屏前面，与空气发生热量对流交换较大。因此，需要增加第一加热单元3作为辅助加热装置，两种加热方式的加热面均朝向液晶屏1，提高加热效率。

第一加热单元3可以采用均匀加热体电阻或非均匀体电阻薄膜进行加热设计，根据第二加热单元2的ITO透明导电玻璃21的低温下的加热效果，增加辅助加热装置，通过试验可确定作为辅助加热装置的第一加热单元3的具体参数。

实现上第二加热单元2和液晶屏1采用光学胶粘接，提高光学透过率和热传导率。辅助加热装置即第一加热单元3采用光学双面胶带粘接。辅助加热装置是ITO透明导电玻璃21加热的辅助功能，是沿液晶屏1有限显示区外沿形状的柔性加热膜。加热膜的功率可以通过试验得到。其功能是消除液晶屏1低温加热显示的缺陷，如白框、四角蓝斑现象。辅助加热装置的功能是开放的，可以根据需要选择均匀体电阻或不均匀体电阻的加热膜，也可以选择与第二加热单元2并联或串联应用。

通过粘接第一加热单元3和第二加热单元2，共同实现液晶显示的液晶屏1在低温下的全性能显示。可以在液晶屏组件上增加温度感知元件以及与该温度感知元件电性连接的智能控制器，该温度感知元件用于感知该液晶显示器的温度，该智能控制器还电性连接于该第一加热单元与该第二加热单元，用于根据该温度感知元件感知的温度控制该第一加热单元与该第二加热单元的电性通断，从而实现液晶显示器低温下加热的智能控制。

本发明将ITO透明导电玻璃21与液晶屏1进行光学胶绑定，实现液晶屏1低温下的正常工作。再通过试验设计一种与ITO透明导电玻璃21匹配的补充加热装置，消除液晶屏1低温下的显示缺陷，如白框、蓝斑等现象。设计的ITO玻璃加热装置（第二加热单元2）和补充加热装置（第一加热单元3）共同使用，实现液晶屏1低温下的全性能显示。其中ITO透明导电玻璃21可以通过前置加热方式和后置加热方式，辅助加热装置可以采用均匀加热和非均匀加热，而且ITO透明导电玻璃21和辅助加热装置之间可以采用串联和并联方式进行配合使用。根据需要灵活设计，特别适用于加固型液晶显示模块领域。

综上所述，本发明实现液晶屏1低温下较好、较快的显示，而且生产周期短，成本低。通过合理的加热设计，能够消除液晶屏1低温下的显示缺陷，能够实现-45℃下6分钟液晶屏全性能显示，满足大多数环境下的液晶显示器需求。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种应用于液晶显示器的均匀加热装置，其特征在于，其包括第一加热单元与第二加热单元，该第一加热单元固定在该液晶显示器的液晶屏的显示区，该第二加热单元固定在该液晶屏的背面，该第一加热单元与第二加热单元的加热面均面向该液晶屏，该第一加热单元为沿该液晶屏的显示区外沿形状的柔性电阻薄膜，该第二加热单元采用ITO透明导电玻璃加热。

2.如权利要求1所述的应用于液晶显示器的均匀加热装置，其特征在于，该第二加热单元还包括两个加热电极以及两个电极引线，该ITO透明导电玻璃固定在该液晶屏的背面，两个加热电极固定在该ITO透明导电玻璃的相对两侧，两个电极引线分别从两个加热电极引出用于引入电源对两个加热电极供电加热。

3.如权利要求1所述的应用于液晶显示器的均匀加热装置，其特征在于，该第一加热单元还设置有从柔性电阻薄膜引出的电极焊盘，该电极焊盘用于引入电源对柔性电阻薄膜供电加热。

4.如权利要求1所述的应用于液晶显示器的均匀加热装置，其特征在于，该第一加热单元电性串联或并联于该第二加热单元。

5.如权利要求2所述的应用于液晶显示器的均匀加热装置，其特征在于，该ITO透明导电玻璃与该液晶屏采用光学胶粘接。

6.如权利要求5所述的应用于液晶显示器的均匀加热装置，其特征在于，该光学胶均匀分布在该ITO透明导电玻璃与该液晶屏之间，形成光学胶薄膜。

7.如权利要求2所述的应用于液晶显示器的均匀加热装置，其特征在于，该柔性电阻薄膜与该液晶屏采用光学双面胶带粘接。

8.如权利要求1所述的应用于液晶显示器的均匀加热装置，其特征在于，该均匀加热装置还包括温度感知元件以及与该温度感知元件电性连接的智能控制器，该温度感知元件用于感知该液晶显示器的温度，该智能控制器还电性连接于该第一加热单元与该第二加热单元，用于根据该温度感知元件感知的温度控制该第一加热单元与该第二加热单元的电性通断。

9.一种液晶显示器，其特征在于，其安装有如权利要求1至8中任意一项所述的均匀加热装置。

10.如权利要求9所述的液晶显示器，其特征在于，该液晶显示器包括液晶屏，该液晶屏位于第一加热单元与第二加热单元之间，该第一加热单元固定在该液晶屏的显示区，该第二加热单元固定在该液晶屏的背面，该第一加热单元与第二加热单元的加热面均面向该液晶屏。

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