CN104391395B - 一种改善液晶屏高温显示效果的装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种改善液晶屏高温显示效果的装置及方法，包括功能玻璃和液晶屏，功能玻璃与液晶屏之间通过光学胶层粘合在一起，液晶屏的基板玻璃四周设有扩展基板。本发明通过扩大液晶屏基板玻璃和其表面贴合的功能玻璃尺寸，将高温显示mura缺陷转移至有效显示区之外，即扩大的液晶屏基板玻璃和功能玻璃位置，该位置为高温光学胶层应力聚集区，通过此方案间接消除了有效显示区内的高温显示mura缺陷。

Description

一种改善液晶屏高温显示效果的装置及方法
技术领域
本发明属于液晶显示技术领域，具体涉及一种改善液晶屏高温显示效果的装置及方法。
背景技术
近年来，随着液晶显示技术和LED背光技术的飞速发展，军用领域也掀起了液晶取代CRT显示技术的热潮，以及LED代替CCFL背光技术的快速更新。LED与液晶两大技术的完美结合，加速了显示领域日新月异的变化，使得LED液晶显示成为目前的主流模式，该模式并将持续发展至少二十年。液晶显示技术具有较多突出的优点，比如，低功耗、轻薄化、高亮度等等。该优点使得其应用遍及到民用和军用的各个领域，比如手机、电视、平板、显示器、车载导航、机载座舱显示系统等等，涉及到日常生活和航空航天领域.
液晶显示技术在军用领域具有特殊的要求，尤其在军用航空领域，其使用环境是在户外强光下。普通的手机、电视、平板等在户外强光下基本无法清晰获取信息。尤其在晴朗天气时，户外阳光较强，即使背光亮度调至最高也无法直接获取信息，需要用手遮挡阳光并仔细观察，才能勉强获取部分信息，这种操作在军用航空领域是不允许的。受机载空间所限，机载航电显示系统的另一特点是观察视角较大，无法在显示器的最佳视角观察信息。随着视角的增大，决定信息获取能力的对比率显著降低，所以，航空显示系统大视角这一特点又大大降低了信息获取能力。上述强光环境和大视角观察两大特点，决定了普通显示器无法满足要求，这两大特点也是机载航电显示系统无法规避的。
目前，通过对信息获取能力的机理分析可知，信息的获取主要取决于对比率，暗环境下信息获取取决于暗环境对比率，户外信息获取取决于强光对比率。强光对比率是强光环境下白场亮度除以黑场亮度，若提高强光对比率，可以通过提高显示器白场亮度和降低其黑场亮度(即表面反射)。提高白场亮度增加了功耗，提升了显示器自身热量，降低了高温可靠性和使用寿命，且对对比率的贡献不明显。目前较广泛使用的可行的方法是降低其黑场表面反射亮度。
降低显示器表面反射的方法通常是在其表面匹配镀有减反膜的PET或玻璃，为满足军用显示器可靠性需要，通常采用镀有减反膜的玻璃进行贴合。考虑光的折射和反射原理，减反玻璃与液晶屏表面贴合需要匹配一定折射率的光学胶层。光学匹配胶可以选择液态光学胶(LOCA)或光学胶片(OCA)。匹配贴合了减反玻璃的航电显示系统在户外强光环境中能够清晰获取信息，满足了液晶显示技术在军用航空领域的发展需求。
随着液晶显示技术在军用航空领域的发展，目前已经基本完成了显示介质和背光技术升级，下一代航电显示系统将朝着一体化和大尺寸方向发展。从目前的研制情况来看，大尺寸带来了较多问题，不仅可靠性寿命降低了，显示质量也出现了较多缺陷，比如高温黄斑、黄匡等，各种显示缺陷行业统称为mura。在黑底背景下，该类显示缺陷表现了较高的通过率，亮度提升，显示mura处的对比率明显降低，影响了信息的有效获取。此高温显示mura缺陷主要是由于胶层面积扩大，高温膨胀，胶层应力向四周聚集，应力在胶层四周边缘无法继续延伸释放，累积作用到液晶屏表面偏光片上，然后通过液晶盒基板玻璃影响了液晶的旋转扭曲，此显示缺陷在其他国家同类产品上也同样存在。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明提供一种改善液晶屏高温显示效果的装置及方法，根据上述高温显示mura的缺陷分布特点，可通过扩大液晶屏基板玻璃和其表面贴合的功能玻璃尺寸，将高温显示mura缺陷转移至有效显示区之外，即扩大的液晶屏基板玻璃和功能玻璃位置，该位置为高温光学胶层应力聚集区。通过此方案间接消除了有效显示区内的高温显示mura缺陷。
本发明的技术方案是：一种改善液晶屏高温显示效果的装置，包括功能玻璃和液晶屏，所述功能玻璃与液晶屏之间通过光学胶层粘合在一起，所述液晶屏的基板玻璃四周设有扩展基板，设在液晶屏和功能玻璃之间的光学胶层四周设有密封胶，所述密封胶为吸湿固化硅橡胶。
一种改善液晶屏高温显示效果的方法，包括如下步骤：步骤一：使显示屏竖直放置，控制液晶显示屏的温度为极限温度，改变显示屏的对角线尺寸，测量这一对角线尺寸对应的mura宽度；步骤二：在直角坐标系下绘制对角线尺寸和mura宽度的关系曲线，拟合对角线尺寸和mura宽度的关系方程，所述极限温度为70摄氏度。所述拟合方程为：Y＝1.74X-3.7，其中，Y为mura最大宽度尺寸,即有效区域距离基板边缘的距离，单位为mm；X为液晶屏对角线尺寸，单位为英寸。
本发明有如下积极效果：液晶屏有效显示区四周边缘距离相应液晶屏或功能玻璃边缘均有一定距离，可以缓解光学胶层的应力，避免在显示区域出现mura缺陷，在高温情况下显示效果好，可靠性高，结构简单，实用范围广。
附图说明
图1为本发明具体实施方式的改善液晶屏高温显示效果装置的正视图；
图2为本发明具体实施方式的装置的侧视图；
图3为本发明具体实施方式推导的有效显示区对角线尺寸与扩展基板的宽度尺寸关系。
具体实施方式
下面对照附图，通过对实施例的描述，本发明的具体实施方式如所涉及的各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理、制造工艺及操作使用方法等，作进一步详细的说明，以帮助本领域技术人员对本发明的发明构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。
如图1～图2所示，一种改善液晶屏高温显示效果的方法，包括有功能玻璃1，功能玻璃1通过光学胶层2贴合在液晶屏3表面，液晶屏3的有效显示区距离其四周边缘均有一定距离，分别为D1、D2、D3、D4。光学胶层2固化后，使用密封胶从四周进行密封，将光学胶层2密封在功能玻璃1和液晶屏3之间，防止光学胶层2受到侵蚀或污染。
液晶屏四周扩大的基板玻璃，可通过采用相应规格的玻璃拼接实现，或从液晶屏设计上扩大基板玻璃尺寸实现。将液晶基板扩大后，可以缓解光学胶层2的应力，使mura缺陷不出现在液晶显示器的有效区域，改善有效区显示效果。选择的密封胶为较软的吸湿固化硅橡胶,不会阻碍胶层应力向四周扩散。
影响光学胶层应力的因素包括三个方面，即方向、尺寸和温度，一般的，显示器是竖直放置，因此，本发明不考虑平躺放置下的扩展效果；由于军工产品环境适应性要求较高，本发明研究均将温度设在极限点进行，只考虑70摄氏度下的宽展基板宽度研究。
经过对一系列4:3比例的液晶屏进行研究和测量，在70℃工作环境下，竖直放置产品的高温显示mura宽度最大值与液晶屏对角线尺寸之间关系如下表1所示。
表1高温70℃环境竖直放置产品对角线尺寸与mura宽度对照表
序号 对角线尺寸(inch) Mura宽度(mm)
1 5 5
2 7 8
3 8.4 10
4 10.4 15
5 15 22
经过数据分析处理，数据拟合一阶图像如下所示。拟合方程为：
Y＝1.74X-3.7
Y为高温mura最大宽度尺寸,即有效区域距离基板边缘的距离，单位为mm；X为液晶屏对角线尺寸，单位为英寸。
实际应用该发明时，我们需要根据所需有效显示区对角线尺寸推导出需要扩展的最大宽度尺寸。
本公司与其它国家联合成立了针对高温显示mura的攻关课题。本专利涉及的技术来源于基金项目：“国家国际科技合作专项资助”，项目编号：2013DFR80830。
上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种改善液晶屏高温显示效果装置，包括功能玻璃和液晶屏，所述功能玻璃与液晶屏之间通过光学胶层粘合在一起，其特征在于：所述液晶屏的基板玻璃四周设有扩展基板，扩大液晶屏基板玻璃和其表面贴合的功能玻璃尺寸，将高温显示mura缺陷转移至有效显示区之外。
2.根据权利要求1所述的改善液晶屏高温显示效果装置，其特征在于：设在液晶屏和功能玻璃之间的光学胶层四周设有密封胶。
3.根据权利要求2所述的改善液晶屏高温显示效果装置，其特征在于：所述密封胶为吸湿固化硅橡胶。
4.一种获得如权利要求1-3任意一项所述的改善液晶屏高温显示效果装置的扩展基板宽度的方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一：使显示屏竖直放置，控制液晶显示屏的温度为极限温度，改变显示屏的对角线尺寸，测量这一对角线尺寸对应的mura宽度；
步骤二：在直角坐标系下绘制对角线尺寸和mura宽度的关系曲线，拟合对角线尺寸和mura宽度的关系方程。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于：所述极限温度为70摄氏度。
6.如权利要求4所述的方法，其特征在于：所述拟合方程为：Y=1.74X-3.7，其中，Y为mura最大宽度尺寸,即有效区域距离基板边缘的距离，单位为mm；X为液晶屏对角线尺寸，单位为英寸。
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