CN102749742A - 一种调节液晶模组温度梯度的装置、方法及液晶模组 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于控制并调整显示设备温度的器件以及方法，更具体地说，本发明指一种用于调节液晶模组温度梯度的装置，以及采用这种装置进行温度调节的方法，还包括采用这种装置的液晶模组。本发明提出了一种调节液晶模组温度显示梯度的装置，该装置可以尽快将整机温度提高至正常工作温度，改善液晶电视低温开机的“拖尾”现象；在工作中可以平衡整机内温度，降低整个背光系统的温度分布梯度，改善“热漏光”等问题的出现；并且该装置加热温度恒定，电阻根据温度自动调节，不需要增加控制单元，结构简单；同时该装置还采用低压直流电供电，针对电流过载、电压过载、温度过热都有良好的保护作用，安全性能好。

Description

一种调节液晶模组温度梯度的装置、方法及液晶模组

技术领域

本发明涉及一种用于控制并调整显示设备温度的器件以及方法，更具体地说，本发明指一种用于调节液晶模组温度梯度的装置，以及采用这种装置进行温度调节的方法，还包括采用这种装置的液晶模组。 

背景技术

液晶显示的原理是将液晶封装在玻璃中制成液晶屏，然后施以电场，通过改变液晶分子的取向，然后用光源经光学膜片将转换后的光投射入液晶屏，达到显示的目的。侧边入光LED液晶模组是将LED光源置于液晶模组的侧边，其原理是利用导光板及光学膜片将LED从侧边发出的光转化为面光源，为液晶屏幕提供光源，这种结构的优点是可以使得液晶模组厚度减小，重量减轻，其缺点是由于光源集中在侧边，使得热量也集中于此，如果散热不及时，会导致整个液晶模组的温度分布不均匀，引起显示性能恶化，造成热漏光等问题，同时，由于温度梯度过大，会造成光学膜片的不均匀变形，加速了材料的老化，严重的影响其寿命。另外，当液晶模组在低温下启动时，液晶处于较低温度状态下，液晶材料的粘稠性较高，当液晶分子在不同状态之间进行切换的时候，会由于液晶旋转的速度无法消除视觉暂存现象产生“拖尾”。随着液晶电视大尺寸、轻薄化的发展，均匀LED液晶模组温度梯度显得越发重要。 

为此，技术人员发明了不同的改进装置对液晶调整液晶模组的梯度，克服上述现有技术的缺陷，其中公开号为CN201327703，名称为“一种温度补偿装置及液晶显示模组”的中国实用新型专利就公开了一种温度补偿装置及液晶显示模组，所述装置包括：将接收的温度转换为模拟电压信号的热传感器单元；与 热传感器单元连接，将模拟电压信号转换为数字电压信号的模数转换单元；与模数转换单元连接，查找与数字电压信号相对应的控制信号参数的程序处理单元；与程序处理单元连接，将控制信号参数转换为反馈电压或电流的数模转换单元；与数模转换单元连接，将反馈电压或电流反馈到液晶器件的工作电压节点的反馈控制电路。在本实用新型中，通过模数转换单元第一次转换、程序处理单元的对应查找和数模转换单元的第二次转换操作，获得温度与反馈电压或电流的对应关系，模拟温度改变时液晶所需的驱动电压曲线。上述专利公开的技术方案虽然能起到一定的调整液晶电视液晶模组温度的作用，但是结构过于复杂。 

发明内容

为了克服上述现有技术的缺陷，本发明同样提出了一种调节液晶模组温度梯度的装置，该装置可以在开机后尽快将整机温度提高至正常工作温度，改善液晶电视低温开机的“拖尾”现象；在工作中可以平衡整机内温度，降低整个背光系统的温度分布梯度，改善“热漏光”等问题的出现；并且该装置加热温度恒定，电阻根据温度自动调节，不需要增加控制单元，结构简单；同时该装置还采用低压直流电供电，针对电流过载、电压过载、温度过热都有良好的保护作用，安全性能好。 

本发明的另一个发明目的在于提供一种采用本发明上述装置的温度调节方法以及采用这种装置的液晶模组。 

为了实现上述的发明目的，本发明采用如下的技术方案： 

一种调节液晶模组温度梯度的装置，所述的装置包括用于调节液晶模组温度的至少一个热敏电阻，该热敏电阻具有预设的居里温度，同时所述的装置还包括热敏电阻提供能源的电源模块，所述的热敏电阻与所述的电源模块通过线路直接连通。整个装置结构简单，易于实现调节整个液晶模组温度。 

优选地，本发明中的热敏电阻的材料为非金属材料，所述的非金属材料中 的基材成分中掺杂有阳离子掺杂物，该掺杂物阳离子具有相较该基材成分阳离子相同或更高的化学价，这样才能保证整个基材成分中产生导电性的自由电子，使得整个基材成分具有较低的电阻以及半导性，其温度系数以及居里温度也可以随着组分及烧结条件的不同而变化，这样适用于调节不同温度的液晶模组。 

更优选地，制成上述的装置的所述的非金属材料为BaTiO3、SrTiO3、PbTiO3中的一种或多种成分的烧结体，所述的掺杂物为Nb、Ta、Bi、Sb或La的氧化物；或者所述的非金属材料为高分子聚合物，该高分子聚合物包括聚乙烯或聚丙烯，所述的掺杂物为碳。另外，在所述非金属材料中还可以添加有增大其正电阻温度系数的Mn、Fe、Cu或Cr的氧化物。优选地，所述的电源模块采用低压直流电。 

同时，本发明还提供了一种调节液晶模组温度梯度的方法，通过将上述具体说明的热敏电阻设置在液晶模组背板背面调节液晶模组的温度，具体地通过采用不同材料以及加工工艺制成的热敏电阻具有预设的居里温度，当该热敏电阻温度随着液晶模组的工作上升超过所述的居里温度后，该热敏电阻的电阻值增加，发热功率下降，发热减少；当该热敏电阻温度降低且低于所述的居里温度后，该热敏电阻的电阻值减小，发热功率上升，发热增加。 

进一步地，本发明还提供了一种液晶模组，该液晶模组典型地包括背板、光学膜片组件、液晶屏以及侧光源，进一步地所述的液晶模组还包括上述进行具体说明的调节液晶模组温度梯度的装置，该装置设置在所述的背板上。 

具体地说，所述装置中的热敏电阻具有平面结构，其面积不大于所述背板的面积，且热敏电阻的边缘不超出所述背板的边缘。而优选地，所述的热敏电阻的形状为规则形状，包括圆形、矩形、椭圆形、三角形或规则多边形；或者所述的热敏电阻的形状为不规则多边形。所述的热敏电阻粘结在所述背板背面或者通过可拆卸机械方式设置在所述背板背面。 

通过采用上述的技术方案，本发明提出了一种调节液晶模组温度显示梯度 的装置，该装置可以在开机后尽快将整机温度提高至正常工作温度，改善液晶电视低温开机的“拖尾”现象；在工作中可以平衡整机内温度，降低整个背光系统的温度分布梯度，改善“热漏光”等问题的出现；并且该装置加热温度恒定，电阻根据温度自动调节，不需要增加控制单元，结构简单；同时该装置还采用低压直流电供电，针对电流过载、电压过载、温度过热都有良好的保护作用，安全性能好。 

附图说明

图1中显示的是本发明的调节液晶温度梯度装置的结构示意图； 

图2中显示的是典型侧光式LED液晶模组的剖视结构示意图； 

图3A中显示的是本发明液晶模组第一实施例的主视结构示意图； 

图3B中显示的是本发明液晶模组第一实施例的左视结构示意图； 

图4A中显示的是本发明液晶模组第二实施例的主视结构示意图； 

图4B中显示的是本发明液晶模组第二实施例的左视结构示意图； 

图5A中显示的是本发明液晶模组第三实施例的主视结构示意图； 

图5B中显示的是本发明液晶模组第三实施例的左视结构示意图。 

图中各标号代表的组件名称说明如下： 

1液晶模组       2热敏电阻      3电源           4导线 

5双面胶         6螺钉          7光学膜片组件   8液晶屏 

9侧光源        10背板 

具体实施方式

本发明在于提供一种调节液晶模组温度显示梯度的装置，该装置可以在开机后尽快将整机温度提高至正常工作温度，改善液晶电视低温开机的“拖尾”现象；在工作中可以平衡整机内温度，降低整个背光系统的温度分布梯度，改 善“热漏光”等问题的出现；并且该装置加热温度恒定，电阻根据温度自动调节，不需要增加控制单元，结构简单；同时该装置还采用低压直流电供电，针对电流过载、电压过载、温度过热都有良好的保护作用，安全性能好。 

下面结合说明书附图对本发明的具体实施方式进行详细的说明 

图1中显示的是本发明的调节液晶温度梯度装置的结构示意图。其中的调节液晶模组1温度梯度的装置包括用于调节液晶模组1温度的至少一个热敏电阻2，以及为热敏电阻2提供能源的电源3，所述的热敏电阻2与所述的电源3通过线路直接连通。为了实现上述的调节液晶模组1的温度的目的，优选地，本发明中的热敏电阻2的材料为非金属材料，所述的非金属材料中的基材成分中掺杂有掺杂物，该掺杂物阳离子具有相较该基材成分阳离子相同或更高的化学价，这样才能保证整个基材成分中产生导电性的自由电子，使得整个基材成分具有较低的电阻以及半导性，其温度系数以及居里温度也可以随着组分及烧结条件的不同而变化。更为具体地说，所述的非金属材料为BaTiO3、SrTiO3、PbTiO3中的一种或多种成分的烧结体，所述的掺杂物为Nb、Ta、Bi、Sb或La的氧化物；或者所述的非金属材料为高分子聚合物时，该高分子聚合物包括聚乙烯或聚丙烯，所述的掺杂物为碳。另外，在所述非金属材料中还可以添加有增大其正电阻温度系数的Mn、Fe、Cu或Cr的氧化物。进一步地，所述的电源3采用电压不超过36V的低压直流电。 

图2中显示的是采用现有技术中的典型侧光式LED液晶模组1的剖视结构示意图；典型地，该液晶模组1典型地包括背板10、光学膜片组件7、液晶屏8以及侧光源9。进一步地所述的液晶模组1还包括调节液晶模组1温度梯度的装置，该装置设置在所述的背板10上。具体地说，所述装置中的热敏电阻2具有平面结构，其面积不大于所述背板10的面积，且热敏电阻2的边缘不超出所述背板10的边缘。 

下面分别结合其它说明书附图对本发明的液晶模组1的具体实施例进行详细的说明，其中图3A，3B分别显示的是本发明液晶模组1第一实施例的主视 结构示意图以及左视结构示意图。在具体实施例中，以钛酸钡为基材的矩形热敏电阻片，通过双面胶5粘贴在液晶模组1的背板10上，通过用导线4与电源3连接。更具体地，在制造上述钛酸钡的热敏电阻片时，将BaTiO3∶TiO2∶Nb2O5按照摩尔分数比例为98.5∶1∶0.5混合后，进行湿法研磨，脱水干燥后，压制成矩形毛坯，将压好的毛坯在摄氏1370度烧结成陶瓷片，然后上电极使其金属化，最后进行压线封装和绝缘处理，制成最高加热温度为50摄氏度的热敏电阻加热片，用双面胶5粘贴在液晶模组1背板10上，用导线4与电源3连接，进一步地，本实施例中的热敏电阻2的形状为规则的矩形。这样，在本实施例中就能够实现本发明的发明目的，对整个液晶模组的温度进行调节。 

其中图4A，4B分别显示的是本发明液晶模组1第二实施例的主视结构示意图以及左视结构示意图。在本具体实施例中，将以钛酸钡和二氧化硅为基材的椭圆型热敏电阻片，用螺钉6固定在液晶模组1背板10上，用导线4与电源3连接，具体地，制造本实施例中的热敏电阻片时将BaTiO3∶TiO2∶Nb2O5按照摩尔分数比例为98.8∶1∶0.2混合后，进行湿法研磨，脱水干燥后，压制成椭圆形毛坯，将压好的毛坯在摄氏1370度烧结成陶瓷片，然后上电极使其金属化，最后进行压线封装和绝缘处理，制成最高加热温度为55摄氏度的热敏电阻加热片，用螺钉6固定在在液晶模组1背板10上，用导线4与电源3连接，进一步地，本实施例中的热敏电阻2的形状为规则的椭圆形。 

其中图5A，5B分别显示的是本发明液晶模组1第三实施例的主视结构示意图以及左视结构示意图。在本具体实施例中，以聚乙烯为基材，掺杂碳黑制作成居里温度为50摄氏度的多边形高分子聚合物热敏电阻片，通过双面胶5粘贴在液晶模组1背板10后侧，用导线4与电源3连接，具体地，将重量比为82∶18的高密度聚乙烯(HDPE)和导电炭黑经炼胶机于145℃下混炼，然后打片，粉碎，再经双螺杆挤出机于175℃下进行混炼，挤出造粒，得到聚乙烯基PTC粒子材料，然后将聚乙烯基PTC粒子进行热融压片，制成多边形的热敏电阻片，装上电极和封装、绝缘处理后，制成最高加热温度为50摄氏度的 高分子热敏电阻加热片，用双面胶5粘贴在液晶模组1背板10上，用导线4与电源3连接，进一步地，本具体实施例中的热敏电阻为不规则的多边形。 

具体结合上述的液晶模组的实施例说明本发明调整液晶模组1温度的方法，具体包括通过将上述具体说明的热敏电阻2设置在液晶模组1背板10背面调节液晶模组1的温度，当电视机低温开机之后，热敏电阻2对液晶模组1进行热传递，使得液晶模组1的温度能够明显快速的上升，克服液晶电视机低温开机之后导致的“拖尾”现象。另外，具体地热敏电阻2具有预设的居里温度，当该热敏电阻2温度随着液晶模组1的工作上升超过所述的居里温度后，该热敏电阻2的电阻值增加，发热功率下降，发热减少；当该热敏电阻2温度降低且低于所述的居里温度后，该热敏电阻2的电阻值减小，发热功率上升，发热增加。这样就实现了该热敏电阻2对整个液晶模组1的温度平衡的作用，降低整个背光系统的温度分布梯度，改善“热漏光”等问题的出现 

更具体的原理为过程热敏电阻2的制成过程通过有目的在基材成分中掺杂一种化学价较高的搀杂成分作为晶体的点阵元，在晶格中基材离子的一部分被较高价的搀杂成分离子所替代，因而得到了一定数量产生导电性的自由电子，来达到具有较低的电阻及半导特性，其温度系数及居里点温度随组分及烧结条件(尤其是冷却温度)不同而变化。因此可以根据不同的配方，制成不同“居里温度”的恒温产品，在通电工作时，当热敏电阻2通电后发热达到一定温度时，其电阻将急剧增加，此时其发热功率将随之急剧下降，几乎停止发热。当一段时间后因散热其温度低于该数值时，电阻又将急剧下降，开始继续发热来维持该温度。因此加热片具有优良的温度记忆性，可随环境温度的变化自行调节电流的大小，使其在不同环境中始终保持温度的恒定，该加热片具有极快的升温速度，由于其为纯电阻元件，故其转换效率高，绝大部分电能将被转化为热能，同时本发明中的装置中不增加任何的控制单元，结构简单。 

综上所述，通过采用上述的技术方案，本发明提出了一种调节液晶模组1温度显示梯度的装置，该装置可以在开机后尽快将整机温度提高至正常工作温 度，改善液晶电视低温开机的“拖尾”现象；在工作中可以平衡整机内温度，降低整个背光系统的温度分布梯度，改善“热漏光”等问题的出现；并且该装置加热温度恒定，电阻根据温度自动调节，不需要增加控制单元，结构简单；同时该装置还采用低压直流电供电，针对电流过载、电压过载、温度过热都有良好的保护作用，安全性能好。 

本发明的保护范围并不局限于具体实施方式中公开的具体实施例，而是只要满足本发明权利要求中技术特征的组合就落入了本发明的保护范围之内。 

Claims (10)

1.一种调节液晶模组温度梯度的装置，其特征在于，所述的装置包括用于调节液晶模组温度的至少一个热敏电阻，该热敏电阻具有预设的居里温度，所述的装置还包括为热敏电阻提供能源的电源模块，所述的热敏电阻与所述的电源模块通过线路直接连通。

2.根据权利要求1所述的一种调节液晶模组温度梯度的装置，其特征在于，所述的热敏电阻的材料为非金属材料，所述的非金属材料中的基材成分中掺杂有掺杂物，该掺杂物阳离子具有相较该基材成分阳离子相同或更高的化学价。

3.根据权利要求2所述的一种调节液晶模组温度梯度的装置，其特征在于，所述的非金属材料为BaTiO3、SrTiO3、PbTiO3中的一种或多种成分的烧结体，所述的掺杂物为Nb、Ta、Bi、Sb或La的氧化物；或者所述的非金属材料为高分子聚合物，该高分子聚合物包括聚乙烯或聚丙烯，所述的掺杂物为碳。

4.根据权利要求2或3所述的一种调节液晶模组温度梯度的装置，其特征在于，所述非金属材料中还添加有增大其正电阻温度系数的Mn、Fe、Cu或Cr的氧化物。

5.根据权利要求1所述的一种调节液晶模组温度梯度的装置，其特征在于，所述的电源模块采用低压直流电。

6.一种调节液晶模组温度梯度的方法，其特征在于，通过将权利要求1-5中的装置设置在液晶模组背板背面调节液晶模组的温度，具体地该装置包括热敏电阻，所述的热敏电阻具有预设的居里温度，当该热敏电阻温度随着液晶模组的工作上升超过所述的居里温度后，该热敏电阻的电阻值增加，发热功率下降，发热减少；当该热敏电阻温度降低并低于所述的居里温度后，该热敏电阻的电阻值减小，发热功率上升，发热增加。

7.一种液晶模组，该液晶模组包括背板、光学膜片组件、液晶屏以及侧光源，其特征在于，其采用权利要求1-5的调节液晶模组温度梯度的装置，该装置设置在所述的背板上。

8.根据权利要求7所述的液晶模组，其特征在于，所述装置中的热敏电阻具有平面结构，其面积不大于所述背板的面积，且热敏电阻的边缘不超出所述背板的边缘。

9.根据权利要求8所述的液晶模组，其特征在于，所述的热敏电阻的形状为规则形状，包括圆形、矩形、椭圆形、三角形或规则多边形；或者所述的热敏电阻的形状为不规则多边形。

10.根据权利要求7、8或9所述的液晶模组，其特征在于，所述的热敏电阻粘结在所述背板背面或者通过可拆卸方式设置在所述背板背面。

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