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抗惡劣環(huán)境加固顯示器設(shè)計(jì)技術(shù)

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更新時(shí)間：2017-10-09
發(fā) 布人：njwanglp

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介紹了加固顯示器的類(lèi)型，分析了顯示器在惡劣環(huán)境下的特性，根據(jù)不同的特性給出了具體的設(shè)計(jì)技術(shù)，主要介紹了寬溫技術(shù)、抗振動(dòng)沖擊技術(shù)、電磁兼容技術(shù)等。隨著電子信息顯示技術(shù)的發(fā)展, 液晶顯示器成為最具競(jìng)爭(zhēng)力的電子顯示產(chǎn)品之一,在技術(shù)和產(chǎn)業(yè)上都取得了迅猛的發(fā)展;已廣泛應(yīng)用于筆記本電腦、移動(dòng)電話(huà)、GPS、數(shù)碼相機(jī)以及各類(lèi)儀器儀表顯示等領(lǐng)域。近年來(lái)隨著液晶(LCD)顯示器在機(jī)載、車(chē)載、艦載等裝備系統(tǒng)領(lǐng)域的迅速推廣和應(yīng)用,液晶顯示器的使用環(huán)境越來(lái)越惡劣，經(jīng)常工作在潮濕、極端溫度、振動(dòng)沖擊、電磁干擾等惡劣環(huán)境中，普通的液晶顯示器已無(wú)法滿(mǎn)足環(huán)境要求，必須對(duì)其進(jìn)行加固處理。
目前液晶顯示器的加固處理主要有兩種途徑，一種為在顯示器的設(shè)計(jì)初期就對(duì)其進(jìn)行加固設(shè)計(jì)，主要包括元器件的選擇、結(jié)構(gòu)安裝、屏蔽等技術(shù)，該技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)就是設(shè)計(jì)的產(chǎn)品體積較小，穩(wěn)定性較高，生命周期長(zhǎng)，對(duì)特定環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)等特點(diǎn)，但該設(shè)計(jì)技術(shù)無(wú)法滿(mǎn)足環(huán)境多樣性的要求，而且設(shè)計(jì)成本較高，型號(hào)單一，無(wú)法滿(mǎn)足多變的惡劣的環(huán)境的要求。另外一種方法就是普通的商用顯示器進(jìn)行后天加固，使其能夠適應(yīng)惡劣的環(huán)境要求，該技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)在于設(shè)計(jì)靈活，可根據(jù)不同的使用環(huán)境進(jìn)行適應(yīng)性設(shè)計(jì)，滿(mǎn)足不同的環(huán)境要求；且成本低廉，設(shè)計(jì)生命周期短等優(yōu)點(diǎn)，不足之處就是該設(shè)計(jì)技術(shù)受商用顯示器的限制，生命周期不可控。本文的加固設(shè)計(jì)技術(shù)是基于第二種方法進(jìn)行研究、設(shè)計(jì)，在商用顯示器的基礎(chǔ)上進(jìn)行后天的加固處理，根據(jù)不同的使用環(huán)境進(jìn)行針對(duì)性的設(shè)計(jì)。
1液晶顯示器在惡劣環(huán)境下的特性
液晶顯示器的核心部件是液晶顯示器件，其中構(gòu)成液晶盒的ITO玻璃基板一般約為0.5mm～0.7mm[1]，玻璃基板刻蝕的薄膜晶體管（TFT）行陣列與列陣列電極與裝配在柔性電路板(TAB)上的驅(qū)動(dòng)電路，通過(guò)柔性引帶(TCP)用各向異性導(dǎo)電膠膜(ACF)相互連接在一起。惡劣的環(huán)境如溫度、振動(dòng)沖擊、潮濕、鹽霧、電磁干擾等，都很容易引起ITO玻璃基板的損壞，并導(dǎo)致部分TFT陣列電極與驅(qū)動(dòng)電路電連接開(kāi)路或短路，使顯示器件產(chǎn)生不可恢復(fù)的永久性損傷。另外顯示器的背光源內(nèi)有壁厚為0.2mm的細(xì)長(zhǎng)冷陰極燈管(CCLF)平行排列在顯示器兩側(cè)，中間懸空無(wú)支撐（中間加支撐會(huì)造成導(dǎo)光板亮度不均勻），因此，燈管對(duì)惡劣環(huán)境如振動(dòng)沖擊等也很脆弱。方其他如控制板及內(nèi)部的元器件也很容易受到環(huán)境的影響，因此，為了使液晶顯示器能夠在上述惡劣環(huán)境中正常工作，必須對(duì)其進(jìn)行加固。
1.1溫度對(duì)液晶顯示器的影響
目前，商用液晶顯示器的工作溫度為0～40℃，而根據(jù)我國(guó)通用的工業(yè)設(shè)備的通用技術(shù)條件，工業(yè)設(shè)備的工作溫度為-20～+55℃。對(duì)于液晶顯示器，溫度主要對(duì)液晶屏和背光源產(chǎn)生影響。液晶材料對(duì)溫度的變化非常敏感，影響液晶的響應(yīng)時(shí)間和液晶的閥值電壓。當(dāng)溫度低于0℃時(shí)，液晶材料將變得粘滯，響應(yīng)速度變慢，動(dòng)態(tài)影像出現(xiàn)拖尾現(xiàn)象甚至不能顯示；如果溫度過(guò)低，液晶態(tài)就會(huì)消失，變成晶體[2]，此時(shí)有可能在形成晶體過(guò)程中破壞定向?qū)釉斐捎谰眯該p壞；而當(dāng)溫度過(guò)高時(shí)，封裝液晶屏的膠水、粘結(jié)劑和封裝物的性能降低、退化，...

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