CN103605230A - 具有温度补偿加热功能的液晶屏组件及液晶显示器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有温度补偿加热功能的液晶屏组件及液晶显示器，液晶屏组件包括液晶屏、面加热器和均匀性补偿膜；所述液晶屏和面加热器相连，均匀性补偿膜固定在液晶屏和面加热器之间；所述面加热器包括玻璃基板、透明导电层和加热电极，所述透明导电层设置于玻璃基板上，加热电极设置于玻璃基板的边缘；所述均匀性补偿膜包括加热丝、绝缘材料和补偿电极，所述绝缘材料包覆在加热丝上，补偿电极设置于加热丝的边缘，所述加热丝由电阻温度为负的材料制成。还公开了使用该液晶屏组件的液晶显示器。本发明提供的补偿膜能够感知液晶屏四周的温度差异，并对温度低的部分实现更多热量的加热，达到动态平衡。

Description

具有温度补偿加热功能的液晶屏组件及液晶显示器

技术领域

本发明涉及一种液晶显示器，尤其涉及的是一种具有温度补偿加热功能的液晶屏组件及液晶显示器。

背景技术

由于液晶材料自身的物理特性限制，温度降低到-20℃甚至更低时，电场控制液晶偏转的性能下降，响应时间变长，对比度下降，从而导致显示功能异常甚至失效。而机载要求的全天候作战环境，低温下限可能低至-45℃以下，到此温度液晶分子几乎“凝固”在所在位置而几乎不透光。

在这种环境中为了使液晶显示器仍然满足正常显示功能要求，必须对液晶层进行主动加热，以使液晶层温度上升到正常工作范围，达到短时间内可以使用的目的。这种在低温下采用了加热的常规显示器，是由液晶屏组件、背光组件、电路组件及结构组件等组成。液晶屏组件由液晶屏和面加热器组成。中国专利CN2323434Y，名称：加热补偿液晶显示器，将透明导光玻璃ITO层作为温度补偿器件，可以解决液晶显示器件在低温环境条件下不能正常工作的问题。中国专利CN1351464A，名称：一种液晶显示器加热器，ITO层能够埋设在LCD的补偿单元中，或者直接放在液晶屏的外面。将ITO层埋设在LCD中间时，加热功耗低，且液晶屏显示效果均匀，但是液晶屏制作成本昂贵。将ITO层镀在玻璃上并放在液晶屏外面时，加热功耗相对要大，但是ITO玻璃制作工艺成熟，因此这也成为了目前最常规的液晶屏低温快速启动方法。在这种常规低温加热补偿方式中，透明导电层的方阻一般都相对均匀，而液晶屏组件四周与结构组件接触导致其散热较快，液晶屏组件中液晶显示屏表面存在很大的温差，表现为中间温度高，周边(尤其是四角)响应速度明显比中间慢；显示黑场时，液晶屏组件中液晶显示屏中间发黑，但边缘尤其是四角会发白或发蓝，对比度差，有较明显色差。

中国专利CN101510020A，名称：ITO加热器及液晶显示器的加热方法，该专利中提到，采用在玻璃上分区域刻蚀不同电阻的ITO，达到ITO加热器的表面温度分布均匀。但是，分区域刻蚀时，两相邻区域的边界和液晶屏内CF可能会产生摩尔条纹现象，ITO分区域刻蚀和液晶屏像素的完美匹配仍然是一个问题。在液晶屏表面增加复式加热：中国专利CN102879936A，名称：一种应用于液晶显示器的均匀加热装置及液晶显示器，主加热和辅助加热，可以提供一种加热均匀的液晶显示器。这能够很大程度上改善低温下液晶显示屏的显示质量，但是这种方法需要针对每一种屏、或每一种结构进行特殊的设计，在工业制作和人力成本上也有较大浪费。而且在由大尺寸液晶屏构成的显示器中，由于尺寸大，结构中每个部分散热也不均匀，低温加热时的不均匀现象比较复杂，难以通过电阻率均匀的辅助加热进行很好地改善。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种具有温度补偿加热功能的液晶屏组件及液晶显示器，实现温度的动态平衡。

本发明是通过以下技术方案实现的，本发明所述液晶屏组件包括液晶屏、面加热器和均匀性补偿膜；所述液晶屏和面加热器相连，均匀性补偿膜固定在液晶屏和面加热器之间；所述面加热器包括玻璃基板、透明导电层和加热电极，所述透明导电层设置于玻璃基板上，加热电极设置于玻璃基板的边缘；所述均匀性补偿膜包括加热丝、绝缘材料和补偿电极，所述绝缘材料包覆在加热丝上，补偿电极设置于加热丝的边缘，所述加热丝由电阻温度为负的材料制成。

所述加热丝设置于透明导电层的四周，加热丝的形状和透明导电层的形状匹配。

使用所述的具有温度补偿加热功能的液晶屏组件的液晶显示器，包括液晶屏组件、背光组件、电路组件和结构组件，结构组件包覆在液晶屏组件、背光组件和电路组件之外，所述结构组件设有开口，液晶屏组件的液晶屏位于结构组件的开口处，电路组件位于结构组件的底部，背光组件位于液晶屏组件和电路组件之间。

所述补偿电极和加热电极分别与电路组件相连。

本发明的工作原理是：传统补偿膜采用金属材料作为加热材料，对屏四周进行加热，使屏的四周温度和中心温度趋向一致。而外壳体的不同部分的差异导致不同部分散热速率不一致，屏四周上不同部分温度仍然存在差异，影响液晶显示器低温显示质量。

本发明的加热丝所用材料的电阻温度系数为负，当处于越低的温度环境中时，其电阻越大。液晶显示器在低温下加热一段时间后，由于结构件散热不均匀，液晶屏不同位置的温度差异较大。整个加热丝处于屏四周，不同位置的材料的温度也不一样，温度越低的地方电阻越大，温度越高的地方电阻越小，这样整个加热丝的电阻在加热一段时间后相比刚开始加热时要小得多。在同样的加热电压下，加热功耗也迅速增加，发出的热量也迅速增加。而在整个加热丝中，不同部分在同一时刻的电流相同但是温度不同。温度越低的部分电阻越大，发出的热量也相对较多；温度越高的部分电阻越小，发出的热量也相对较少。原来温度低的部分温度上升快，温度高的部分温度上升慢。整个加热丝上不同部分的温度是动态变化的，而且趋向于达到一致。这样，低温加热时的显示器周边特别是四角的温度能够很迅速地达到动态平衡

本发明相比现有技术具有以下优点：本发明与传统辅助加热膜相比，本发明的低温加热均匀性补偿膜能够在使用时将加热热量优先用于补偿温度更低的部分。液晶显示器在低温下达到同样的显示质量时会具有更低的加热总功耗。本发明提供的补偿膜能够感知液晶屏四周的温度差异，并对温度低的部分实现更多热量的加热，从而让液晶屏四周温度重新趋于一致，达到动态平衡，且能够最大程度地节约加热总功耗。

附图说明

图1是本发明液晶显示器的结构示意图；

图2是液晶屏组件的结构示意图；

图3是面加热器和均匀性补偿膜的结构示意图；

图4是均匀性补偿膜的结构示意图。

具体实施方式

下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

如图1～4所示，本实施例的液晶显示器，包括液晶屏组件1、背光组件2、电路组件3和结构组件4，结构组件4包覆在液晶屏组件1、背光组件2和电路组件3之外，所述结构组件4设有开口，液晶屏组件1的液晶屏位于结构组件4的开口处，电路组件3位于结构组件4的底部，背光组件2位于液晶屏组件1和电路组件3之间。

所述液晶屏组件1包括液晶屏11、面加热器12和均匀性补偿膜13；所述液晶屏11和面加热器12相连，均匀性补偿膜13固定在液晶屏11和面加热器12之间；所述面加热器12包括玻璃基板121、透明导电层122和加热电极123，所述透明导电层122设置于玻璃基板121上，加热电极123设置于玻璃基板121的边缘；所述均匀性补偿膜13包括加热丝131、绝缘材料132和补偿电极133，所述绝缘材料132包覆在加热丝131上，补偿电极133设置于加热丝131的边缘，所述加热丝131为电阻温度为负的材料制成。所述补偿电极133和加热电极123分别与电路组件3相连。

本实施例的加热丝131设置于透明导电层122的四周，加热丝131的形状和透明导电层122的形状匹配。

加热丝131所用材料的电阻温度系数为负，当处于越低的温度环境中时，电阻越大。液晶显示器在低温环境中加热一段时间后，由于结构组件4散热不均匀，液晶屏11整个面上温度差异很大。固定在液晶屏11四周的低温加热温度均匀性补偿膜13的各个部分温差也很大，整个加热丝131不同位置的材料的温度也不一样。温度越低的地方电阻越大，温度越高的地方电阻越小，这样整个加热丝131的电阻在加热一段时间后比刚开始加热时要小得多。在同样的加热电压下，加热功耗也迅速增加，发出的热量也迅速增加。而在整个加热丝131中，不同部分在同一时刻的电流相同但是温度不同。温度越低的部分由于电阻越大，发出的热量也相对较多；温度越高的部分由于电阻越小因此发出的热量也相对较少。原来温度低的部分温度上升快，温度高的部分温度上升慢。整个加热丝131上不同部分的温度是动态变化的，而且趋向于达到一致。这样，低温加热时的液晶显示器周边特别是四角的温度会很迅速地达到动态平衡。

Claims (4)

1.一种具有温度补偿加热功能的液晶屏组件，其特征在于，所述液晶屏组件（1）包括液晶屏（11）、面加热器（12）和均匀性补偿膜（13）；所述液晶屏（11）和面加热器（12）相连，均匀性补偿膜（13）固定在液晶屏（11）和面加热器（12）之间；所述面加热器（12）包括玻璃基板（121）、透明导电层（122）和加热电极（123），所述透明导电层（122）设置于玻璃基板（121）上，加热电极（123）设置于玻璃基板（121）的边缘；所述均匀性补偿膜（13）包括加热丝（131）、绝缘材料（132）和补偿电极（133），所述绝缘材料（132）包覆在加热丝（131）上，补偿电极（133）设置于加热丝（131）的边缘，所述加热丝（131）由电阻温度为负的材料制成。

2.根据权利要求2所述的具有温度补偿加热功能的液晶屏组件，其特征在于，所述加热丝（131）设置于透明导电层（122）的四周，加热丝（131）的形状和透明导电层（122）的形状匹配。

3.使用如权利要求1或2所述的具有温度补偿加热功能的液晶屏组件的液晶显示器，包括液晶屏组件（1）、背光组件（2）、电路组件（3）和结构组件（4），结构组件（4）包覆在液晶屏组件（1）、背光组件（2）和电路组件（3）之外，所述结构组件（4）设有开口，液晶屏组件（1）的液晶屏（11）位于结构组件（4）的开口处，电路组件（3）位于结构组件（4）的底部，背光组件（2）位于液晶屏组件（1）和电路组件（3）之间。

4.根据权利要求3所述的液晶显示器，其特征在于，所述补偿电极（133）和加热电极（123）分别与电路组件（3）相连。

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