抗惡劣環(huán)境加固顯示器設計技術
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- 介紹了加固顯示器的類型，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計技術，主要介紹了寬溫技術、抗振動沖擊技術、電磁兼容技術等。隨著電子信息顯示技術的發(fā)展, 液晶顯示器成為最具競爭力的電子顯示產(chǎn)品之一,在技術和產(chǎn)業(yè)上都取得了迅猛的發(fā)展;已廣泛應用于筆記本電腦、移動電話、GPS、數(shù)碼相機以及各類儀器儀表顯示等領域。近年來隨著液晶(LCD)顯示器在機載、車載、艦載等裝備系統(tǒng)領域的迅速推廣和應用,液晶顯示器的使用環(huán)境越來越惡劣，經(jīng)常工作在潮濕、極端溫度、振動沖擊、電磁干擾等惡劣環(huán)境中，普通的液晶顯示器已無法滿足環(huán)境要求，必須對其進行加固處理。
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計初期就對其進行加固設計，主要包括元器件的選擇、結(jié)構安裝、屏蔽等技術，該技術的優(yōu)點就是設計的產(chǎn)品體積較小，穩(wěn)定性較高，生命周期長，對特定環(huán)境適應性強等特點，但該設計技術無法滿足環(huán)境多樣性的要求，而且設計成本較高，型號單一，無法滿足多變的惡劣的環(huán)境的要求。另外一種方法就是普通的商用顯示器進行后天加固，使其能夠適應惡劣的環(huán)境要求，該技術的優(yōu)點在于設計靈活，可根據(jù)不同的使用環(huán)境進行適應性設計，滿足不同的環(huán)境要求；且成本低廉，設計生命周期短等優(yōu)點，不足之處就是該設計技術受商用顯示器的限制，生命周期不可控。本文的加固設計技術是基于第二種方法進行研究、設計，在商用顯示器的基礎上進行后天的加固處理，根據(jù)不同的使用環(huán)境進行針對性的設計。
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)動電路，通過柔性引帶(TCP)用各向異性導電膠膜(ACF)相互連接在一起。惡劣的環(huán)境如溫度、振動沖擊、潮濕、鹽霧、電磁干擾等，都很容易引起ITO玻璃基板的損壞，并導致部分TFT陣列電極與驅(qū)動電路電連接開路或短路，使顯示器件產(chǎn)生不可恢復的永久性損傷。另外顯示器的背光源內(nèi)有壁厚為0.2mm的細長冷陰極燈管(CCLF)平行排列在顯示器兩側(cè)，中間懸空無支撐（中間加支撐會造成導光板亮度不均勻），因此，燈管對惡劣環(huán)境如振動沖擊等也很脆弱。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，必須對其進行加固。
1.1溫度對液晶顯示器的影響
目前，商用液晶顯示器的工作溫度為0～40℃，而根據(jù)我國通用的工業(yè)設備的通用技術條件，工業(yè)設備的工作溫度為-20～+55℃。對于液晶顯示器，溫度主要對液晶屏和背光源產(chǎn)生影響。液晶材料對溫度的變化非常敏感，影響液晶的響應時間和液晶的閥值電壓。當溫度低于0℃時，液晶材料將變得粘滯，響應速度變慢，動態(tài)影像出現(xiàn)拖尾現(xiàn)象甚至不能顯示；如果溫度過低，液晶態(tài)就會消失，變成晶體[2]，此時有可能在形成晶體過程中破壞定向?qū)釉斐捎谰眯該p壞；而當溫度過高時，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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