打造極端環(huán)境下液晶顯示的高端產(chǎn)品

—— 秦皇島波盾的液晶屏功能增強技術(shù)

——-秦皇島波盾電子公司?? 黎亞萍

發(fā)表于《安全與電磁兼容》2015年第1期

【摘要】：液晶顯示屏在超低溫-40℃以下如何能正常工作？其電磁屏蔽如何滿足軍標(biāo)GJB151A電磁兼容技術(shù)要求？戶外的顯示設(shè)備如何有效實現(xiàn)強陽光下清晰可視而不增加任何能耗？在加固顯示設(shè)備中，這些問題都是所有廠商在很多課題中需要解決的技術(shù)要點。一直以來有諸多的有效措施，在此集中提出一些全新的技術(shù)解決方案，有效解決上述所有加固問題，旨在增強液晶屏功能以滿足高端顯示設(shè)備的特殊要求。

【關(guān)鍵詞】：液晶屏加固；電磁屏蔽；電加熱；陽光下可視技術(shù)

【Abstract】: How to enable electronic displays to operate normally against -40℃ environmental conditions? How can the shielding effectiveness of displays meet the GJB151A (National Military Standard 151A) requirements on electromagnetic compatibility? How to improve the sunlight readability of outdoor display devices without sacrificing any energy consumption? Among ruggedized displays, these are technical problems that all developers and manufacturers need to consider and deal with. There have been many effective approaches so far. In this article, I will briefly summarize them and provide some innovative solutions to effectively solve all problems mentioned above, aiming to enhance the function and performance of displays to satisfy the special requirements on high-end display devices.

【Keywords】: Enhancement of Displays Performance; EMI Shielding; Transparent Heater Windows; Sunlight Readability Technology

? ? ? ? 液晶顯示屏在各行業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用已經(jīng)十分廣泛，在人機視覺交流的方式中液晶顯示屏具有不可取代的重要地位。所有的設(shè)備通過液晶顯示屏展現(xiàn)其文字圖像信息。顯示技術(shù)從單一的模擬、數(shù)字化已經(jīng)發(fā)展為現(xiàn)在的多功能圖形圖像化，液晶顯示窗口在信息交流中起著重要的作用。

? ? ? ? 目前液晶顯示高端應(yīng)用領(lǐng)域?qū)σ壕э@示屏的戶外陽光下可視性能、高低溫性能、抗振動和抗沖擊性能、寬頻段屏蔽性能、防潮和防鹽霧性能等都有特殊要求，只有特定性能滿足要求，才能在惡劣環(huán)境下完全適應(yīng)并正常工作。應(yīng)用于軍事方面的顯示器，除上述性能外，還在耐用性、成本、重量、功耗、分辨率等方面提出了更嚴苛的要求。如高端機載軍用加固液晶顯示器在完整的壽命期內(nèi)一般要經(jīng)歷運輸、貯存和飛行等階段，將遇到嚴峻考驗，如溫度、濕度、低氣壓、振動、沖擊、加速度、鹽霧霉菌等一系列自然和誘發(fā)環(huán)境，檢驗液晶顯示器的整體結(jié)構(gòu)和超標(biāo)準(zhǔn)高性能，直接決定了加固液晶屏最終能否正常工作。

? ? ? ?為實現(xiàn)液晶屏各項功能增強，可以應(yīng)用以下技術(shù)結(jié)構(gòu)方案：
（1）低溫啟動電加熱邦定技術(shù)方案：通過電加熱功能，實現(xiàn)液晶屏的低溫啟動、防霜除霧、避免顯示拖 尾現(xiàn)象等技術(shù)功能。
（2）絲網(wǎng)電磁屏蔽技術(shù)方案：采用電磁屏蔽絲網(wǎng)屏蔽玻璃產(chǎn)品，確保防信息泄漏、防電磁波干擾等功能， 可以滿足GJB 151A 技術(shù)要求。
（3）陽光下可視邦定技術(shù)方案：LCD液晶屏加載低反射邦定技術(shù)后全面實現(xiàn)陽光下可視、抗震動抗沖擊、 耐壓散熱等技術(shù)功能。

1 邦定技術(shù)的應(yīng)用

? ? ? ? 傳統(tǒng)的技術(shù)解決方案中存在較多問題，比如實現(xiàn)液晶屏陽光下可視功能，行業(yè)通常采用增亮方式，而增亮方式存在很多問題：增加了許多輔件，大尺寸屏需要考慮冷卻循環(huán)等問題，降低了整機的可靠性；裝配上較 為復(fù)雜，容易造成次品廢品；整機抗沖擊、抗振動的能 力大幅下降；老化速度加速上升，整機使用壽命大為縮短。而液晶屏陽光下可視功能選用最先進的液晶屏物理光學(xué)增強邦定（Bonding）技術(shù)方案，僅增加一定的厚度，不增加任何能耗，就可有效實現(xiàn)液晶屏陽光下清晰可讀，且對使用者的眼睛不產(chǎn)生強光刺激。

? ? ? ? ?陽光下可視邦定技術(shù)比傳統(tǒng)的改背光增加背光亮度的技術(shù)方式更優(yōu)越，它不改變液晶屏的任何結(jié)構(gòu)，只在屏前做有效的光學(xué)處理，以實現(xiàn)真正的陽光下可視的液晶屏。在相同電源條件下，使用邦定技術(shù)的液晶屏對比度、抗振動和抗沖擊性能、防水性能、散熱性、低氣壓性能均大大增強，特別適合軍用航海、航空、野戰(zhàn)部隊?wèi)敉鈴姽饧皭毫迎h(huán)境下的顯示設(shè)備。邦定技術(shù)方案也是 ATM 顯示終端、戶外廣告、海報機、戶外查詢機、戶外儀器儀表顯示窗、工業(yè)自動化設(shè)備、艦船、火車、飛機等交通工具及其它要求在寬溫、強光、戶外等工作環(huán)境的新顯示技術(shù)方案。

? ? ? ? 對液晶裸屏實施雙面光學(xué)邦定，是有效提升液晶屏抗振動沖擊能力的特殊技術(shù)方案，雙面膠層對振動沖擊應(yīng)力進行吸收緩解，使液晶板受力均勻，達到抗振、隔沖的效果。

2 寬溫技術(shù)的應(yīng)用

? ? ? ? 需要適應(yīng)超低溫環(huán)境的液晶顯示屏應(yīng)具備電加熱低溫啟動、防霜除霧等功能。因此，需要設(shè)計液晶屏電加熱功能，包括電加熱功率的理論計算及低溫加熱控制電路等，有效解決液晶屏在低溫環(huán)境下出現(xiàn)的響應(yīng)速度慢、顯示拖尾現(xiàn)象、甚至是超低溫環(huán)境下不能使用等問題。

? ? ? ? 將電加熱玻璃邦定在液晶屏板后面，因為直接接觸屏，可采用熱傳導(dǎo)、而非熱輻射的方式進行加熱，提高液晶屏防霜除霧及低溫（-45 ℃）啟動性能。

3 屏蔽技術(shù)的應(yīng)用

? ? ? ? 為有效解決電磁兼容消除電磁干擾，可選擇加載屏蔽玻璃方案，依據(jù)具體指標(biāo)要求選用鍍膜屏蔽或絲網(wǎng)屏蔽玻璃、有機屏蔽視窗等，可以根據(jù)需要對應(yīng)不同的透光率、屏蔽效能，按具體技術(shù)要求選擇不同材質(zhì)和結(jié)構(gòu)以及屏蔽端接方式等。防信息泄漏電磁屏蔽玻璃主要解決計算機系統(tǒng)與設(shè)備間的抗電磁干擾、防信息泄漏。廣泛應(yīng)用在海、陸、空軍事領(lǐng)域，是國防新型武器裝備的配套產(chǎn)品，用于雷達、坦克、艦艇等計算機終端顯示窗口、精密儀器儀表數(shù)字圖像顯示窗口以及部隊作戰(zhàn)指揮車窗口等，滿足我軍高新技術(shù)領(lǐng)域電磁兼容對窗口屏蔽材料的各種需要。

4 多功能的整合

? ? ? ? 要實現(xiàn)電磁屏蔽視窗屏蔽、電加熱、低反射等功能整合，首先需要拆分液晶屏，在液晶屏裸板后面邦 電加熱玻璃，前面邦定低反射夾網(wǎng)（或鍍膜）屏蔽玻璃， 即形成雙面邦定特殊結(jié)構(gòu)，以有效實現(xiàn)液晶屏的寬溫設(shè)計和低反射絲網(wǎng)（或鍍膜）屏蔽功能，并有效增強液晶屏的抗振動和抗沖擊性能，低氣壓性能等。

? ? ? ? 邦定產(chǎn)品系列技術(shù)方案有陽光下可視邦定技術(shù)方案、低溫啟動電加熱邦定技術(shù)方案、絲網(wǎng)電磁屏蔽及陽光下可視技術(shù)方案、觸摸屏電磁屏蔽及陽光下可視技術(shù) 方案、裸屏雙面邦定實現(xiàn)高耐壓性能等。亦可做多種功能組合，將電加熱、鍍膜屏蔽絲網(wǎng)屏蔽、邦定等綜合技術(shù)方案多重組合，有效實現(xiàn)顯示技術(shù)的各種實際需求。

技術(shù)方案示例如圖 1 所示。

5 結(jié)語

? ? ? ? 完成電加熱、電磁屏蔽及液晶屏雙面邦定的整機加固顯示屏，光學(xué)性能和力學(xué)性能得到大幅提升，強陽光下顯示畫面清晰可讀，無拖尾，無凝結(jié)，低溫環(huán)境開機啟動時間迅速，并有效提升設(shè)備的低氣壓性能。前后雙面邦定使液晶屏具備優(yōu)良的導(dǎo)熱性，能迅速有效傳導(dǎo)電加熱效果，增強低溫導(dǎo)熱性和高溫散熱性，有效保護液晶板使液晶屏雙面受力均勻，抗振隔沖，機械性能得到大幅提升。實施該整體技術(shù)方案全面增強液晶屏低溫啟動、電磁屏蔽及陽光下可視性能，使液晶顯示功能增強技術(shù)跨上一個全新的平臺。