CN114200706A - 一种加热高效适用于极低温环境的液晶屏 - Google Patents

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于宪书
王进
张伟
陈建军
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    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
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Abstract

本发明涉及一种加热高效适用于极低温环境的液晶屏，包括彩膜基板、液晶层、阵列基板、封框胶，彩膜基板包括黑矩阵，红彩膜层、绿彩膜层、蓝彩膜层、平坦层和取向层，还包括加热走线、加热电极和绝缘平坦层，所述加热走线位于黑矩阵下方，连接加热电极，加热走线与黑矩阵之间设有绝缘平坦层；所述液晶屏中彩膜基板长度大于阵列基板。所述的加热走线位于传统的黑矩阵下方，宽度小于黑矩阵线宽，不会进入显示像素开口区，不会影响液晶屏透过率，同时加热走线位于盒内，热传导效率提高，低温加热效果更好，大大降低低温加热功耗。

Description

一种加热高效适用于极低温环境的液晶屏
技术领域
本发明是一种加热高效适用于极低温环境的液晶屏，属于液晶显示屏技术领域。
背景技术
现有技术中液晶屏正常工作温度范围在-10℃~60℃之间，在温度下降到-40℃及以下时液晶屏通常无法正常显示，需要给液晶屏加热保证显示功能正常。传统方式是在液晶屏后贴附一块表面镀ITO膜的玻璃，在ITO膜两端绑定加热电极，给加热电极两端加电压，ITO膜通电发热，热量通过热传导传递给液晶屏，起到加热液晶屏的效果。
传统的给液晶屏加热的方式不仅会降低模块透过率，还会增加模块的整体重量，在模块轻薄化要求的如今，传统给液晶屏加热的方式越来越不符合发展趋势。
发明内容
本发明提出的是一种加热高效适用于极低温环境的液晶屏，其目的在于针对现有液晶屏在低温环境下无法正常工作，外部加热热传导效率低、透过率低、加热以及显示功耗较高的问题，提出了一种不影响液晶屏透过率，热传导效率高，节能降耗的方法。
本发明的技术解决方案：一种加热高效适用于极低温环境的液晶屏，包括彩膜基板、阵列基板、封框胶，彩膜基板包括、加热走线、加热电极、绝缘平坦层、黑矩阵，红彩膜层、绿彩膜层、蓝彩膜层、平坦层和取向层，加热走线位于黑矩阵下方，连接加热电极，加热走线与黑矩阵之间设有绝缘平坦层。
所述加热走线线宽小于黑矩阵宽度，不进入像素开口区。
所述加热走线材料为金属，比如金、铜或铝。
所述绝缘平坦层材料为SiNx或SiOx。
其制作方法，包括如下步骤：
1）在彩膜基板上制作加热走线，预留出加热电极绑定的位置；
2）加热电极制作完成后，涂覆一层绝缘平坦层，预留出电极绑定的位置；
3）再制作黑矩阵、红彩膜层、绿彩膜层、蓝彩膜层、平坦层和取向层，预留出电极绑定的位置；
4）加热电极绑定到彩膜基板上连接加热走线。
本发明的有益效果：通过将加热走线制作在彩膜玻璃基板上，将加热功能集成在液晶屏盒内，提高热传导效率，降低加热功耗，减轻模块重量。本发明通过加热走线布局设计，将加热走线制作在黑矩阵下方，不影响液晶屏透过率，较在液晶屏后复合加热玻璃的传统方式节约背光功耗。
附图说明
附图1 传统液晶屏外形示意图。
附图2 本方案液晶屏示意图。
附图3 传统加热方式架构。
附图4 传统彩膜基板各层结构。
附图5 本方案彩膜基板各层结构。
附图6 传统彩膜基板制作工艺流程。
附图7 本方案彩膜基板制作工艺流程。
图中1-1是彩膜基板；1-2是封框胶；1-3 是阵列基板；1-4是密封胶带；1-5是加热玻璃ITO 层；1-6是加热玻璃基板；1-7是液晶分子层；
2-1是彩膜基板；2-2是黑矩阵；2-3是蓝色色阻；2-4是绿色色阻；2-5是红色色阻；2-6是平坦化层；2-7是取向层；
3-1是彩膜玻璃基板；3-2 ．黑矩阵；3-3是蓝色色阻；3-4是绿色色阻；3-5是红色色阻；3-6是平坦化层；3-7是取向层；3-8是加热走线；3-9是绝缘平坦层。
具体实施方式
一种加热高效适用于极低温环境的液晶屏，将加热功能集成在液晶屏盒内，在彩膜基板上制作加热走线，可以提高加热效率，降低加热所需功耗 。
所述的加热走线制作在彩膜基板上，避免与阵列基板走线由于电压耦合产生压差干扰显示。
所述的加热走线所在彩膜基板比阵列基板宽，预留出加热电极绑定的位置。
所述的加热走线位于黑矩阵下方，线宽小于原黑矩阵线宽，不影响透过率。
所述的加热走线材料为金属，不限于导热效果较好的金、铜或铝。
所述的加热走线膜厚可根据液晶屏加热效果调整，加热走线膜厚大，加热走线电阻值小，加热效果好。
所述的加热电极制作完成后，涂覆一层绝缘平坦层，预留出电极绑定的位置。
所述的彩膜基板在上述加热走线和绝缘平坦层制作完成后，再制作黑矩阵、红、绿、蓝彩膜层，平坦层、取向层。
下面结合附图对本发明技术方案进一步说明
如图1、图2所示，与传统液晶显示屏相比，本方案液晶屏彩膜基板长度大于阵列基板，这样设计的原因是为了预留出加热电极绑定的位置。
如图3所示，传统方法液晶屏包括彩膜基板1-1、封框胶1-2、阵列基板1-3 、密封胶带1-4、加热玻璃ITO 层1-5、加热玻璃基板1-6、液晶分子层1-7；给液晶屏加热是在液晶屏后贴合表面镀ITO导电薄膜的加热玻璃，这种方法热传导效率低，镀ITO导电膜玻璃影响显示整体透过率，会增加背光功耗和加热功耗。
如图4所示，传统彩膜基板的架构包括彩膜玻璃基板2-1，黑矩阵2-2，红、绿、蓝彩膜层2-3~2-6，平坦层2-6、取向层2-7。传统彩膜基板的制作过程如图6所示。
如图5所示，本方案发明的彩膜基板结构包括彩膜玻璃基板3-1，加热走线3-8，绝缘平坦层3-9，黑矩阵3-2，红、绿、蓝彩膜层3-3~3-5，平坦层3-6、取向层3-7。在彩膜基板制作加热走线及绝缘平坦层，可以避免与阵列基板上的走线由于电压耦合产生压差，出现漏光或异常显示。本方案发明的彩膜基板制作过程如图7所示。
本方案所发明的彩膜基板工作方式是在加热电极两端外接加热电压，当温度传感器测试液晶屏温度低于-10℃时，液晶屏加热功能开启，液晶屏温度升高，当温度传感器测得液晶屏温度高于-10℃，液晶屏加热功能关闭。通过这种工作方式，保证液晶屏在低温环境下正常工作。

Claims (6)

1.一种加热高效适用于极低温环境的液晶屏，包括彩膜基板、液晶层、阵列基板、封框胶，彩膜基板包括黑矩阵，红彩膜层、绿彩膜层、蓝彩膜层、平坦层和取向层，其特征是还包括加热走线、加热电极和绝缘平坦层，所述加热走线位于黑矩阵下方，连接加热电极，加热走线与黑矩阵之间设有绝缘平坦层；所述液晶屏中彩膜基板长度大于阵列基板。
2.根据权利要求1所述的一种加热高效适用于极低温环境的液晶屏，其特征是所述加热走线线宽小于黑矩阵宽度，不进入像素开口区。
3.根据权利要求1所述的一种加热高效适用于极低温环境的液晶屏，其特征是所述加热走线材料为金属。
4.根据权利要求3所述的一种加热高效适用于极低温环境的液晶屏，其特征是所述加热走线材料为金、铜或铝。
5.根据权利要求1所述的一种加热高效适用于极低温环境的液晶屏，其特征是所述绝缘平坦层材料为SiNx或SiOx。
6.如权利要求1所述的一种加热高效适用于极低温环境的液晶屏的制作方法，其特征是包括如下步骤：
1）在彩膜基板上制作加热走线，预留出加热电极绑定的位置；
2）加热电极制作完成后，涂覆一层绝缘平坦层，预留出电极绑定的位置；
3）再制作黑矩阵、红彩膜层、绿彩膜层、蓝彩膜层、平坦层和取向层，预留出电极绑定的位置。
4) 加热电极绑定到彩膜基板上连接加热走线。
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