CN105929582A - 一种液晶面板拓展模块和液晶面板加热方法 - Google Patents

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高玉敏
张艳波
胡金桥
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    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
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    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
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Abstract

本发明涉及液晶面板控制领域，特别涉及一种液晶面板拓展模块和液晶面板加热方法。所述液晶面板拓展模块包括用于容纳液晶面板的金属框架、至少一个用于为液晶面板加热的发热丝以及与所述发热丝相连接的加热控制装置，所述加热控制装置设置在所述金属框架底部。本发明的技术方案解决了现有技术的液晶面板不能在极低温环境下工作的难题，通过将液晶面板贴装在本发明的液晶面板拓展模块上，可以提高液晶面板在极低温环境下的实时显示效果，有效拓展了液晶面板的适用范围。

Description

一种液晶面板拓展模块和液晶面板加热方法
技术领域
本发明涉及液晶面板控制领域，特别涉及一种液晶面板拓展模块和液晶面板加热方法。
背景技术
现阶段的液晶面板因液晶材料的特性，在温度较低时活性很弱，对于需要显示实时变化的数据，存在有严重的拖影现象，动态视频就更不能正常显示了。据统计，现有技术的普通商用液晶面板的工作范围为-20℃～70℃，某些定制或工业用液晶面板的最低工作温度可到-30℃，军工产品使用的液晶大多采用薄膜电致发光显示屏或其它显示方式，例如数码管或LED。而在我国东北和新疆地区，环境温度可达-40℃甚至更低，因此对液晶面板提出了更苛刻的要求。
发明内容
本发明提供一种液晶面板拓展模块和液晶面板加热方法，解决了现有技术的液晶面板难以在低温环境下正常工作的技术问题。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种液晶面板拓展模块，包括用于容纳液晶面板的金属框架、至少一个用于为液晶面板加热的发热丝以及与所述发热丝相连接的加热控制装置，所述加热控制装置设置在所述金属框架底部。
本发明的有益效果是：本发明的技术方案将液晶面板贴装在金属框架内，金属框架与液晶面板之间贴合严密、导热良好，通过发热丝对液晶面板进行加热，解决了现有技术的液晶面板不能在极低温环境下工作的难题，通过将液晶面板贴装在本发明的液晶面板拓展模块上，可以提高液晶面板在极低温环境下的实时显示效果，有效拓展了液晶面板的适用范围。
在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
进一步，所述加热控制装置包括电路板、温度传感器、微控制器和发热丝驱动器，所述电路板设置在所述金属框架底部，所述微控制器和发热丝驱动器设置在所述电路板上；所述温度传感器输出端连接所述微控制器输入端，所述微控制器输出端经所述发热丝驱动器连接所述发热丝。
进一步，包括多个发热丝，所述多个发热丝均匀分布在金属框架上靠近所述液晶面板的一侧。
进一步，包括多个温度传感器，所述多个温度传感器的输出端分别与所述微控制器的输入端相连接。
采用上述进一步方案的有益效果是：本进一步技术方案中，采用多个温度传感器，可以更加准确的获取环境温度，从而使发热丝的发热过程控制得更加精确。
进一步，所述电路板上固定有干燥剂。
进一步，所述电路板表面喷涂有三防漆。
采用上述进一步方案的有益效果是：本进一步技术方案中，通过在电路板上设置干燥剂，比如袋装干燥剂，可以吸收空气中的水气；通过电路板上喷涂有三防漆，可以防止因加热导致空气中的水分凝结，从而避免电路故障，进一步提高了液晶面板拓展模块的使用寿命和液晶面板的显示效果。
进一步，还包括外壳，所述金属框架、发热丝、加热控制装置和液晶面板均设置在所述外壳内。
采用上述进一步方案的有益效果是：本进一步技术方案中，将液晶面板与所述拓展模块整体安装在一外壳内，可以增加整体的防护性能，进一步提高了液晶面板拓展模块的使用寿命和液晶面板的显示效果。
为了解决本发明的技术问题，本发明还提供了一种显示装置，包括所述的液晶面板拓展模块。
为了解决本发明的技术问题，本发明还提供了一种液晶面板加热方法，利用所述的液晶面板拓展模块为液晶面板进行加热，包括以下步骤：
步骤1，通过温度传感器采集环境温度；
步骤2，根据所述环境温度和所述微控制器中的预设加热曲线，生成发热丝的目标发热量；
步骤3，根据所述目标发热量生成发热丝的控制策略；
步骤4，采用所述控制策略对发热丝驱动器进行控制。
本发明的有益效果是：本发明的方案中预设有加热曲线以及目标发热量和控制策略的关联信息表，通过预设的加热曲线和当前环境温度，可以计算出发热丝的目标发热量；通过查询关联信息表，可以获取所述目标发热量对应的控制策略，采用所述控制策略即通过发热丝驱动器对发热丝进行控制，使发热丝发出的热量满足需求，达到目标加热效果。本发明的方案控制过程简单，解决了现有技术的液晶面板不能在极低温环境下工作的难题，通过将液晶面板贴装在本发明的液晶面板拓展模块上，可以提高液晶面板在极低温环境下的实时显示效果，有效拓展了液晶面板的适用范围。
进一步，所述预设加热曲线为：
Q＝c*m*(t2-t1)/A；
其中，c为液晶比热容，Q为目标发热量，m为液晶质量，t2为预设的液晶理想工作温度，t1为所述环境温度，A为与环境温度对应的控制常数。
进一步，当环境温度为-40℃时，所述A取值为0.65；当环境温度为-30℃，所述A取值为0.8；当环境温度为-20℃时，所述A取值为0.85；当环境温度为-10℃时，所述A取值为0.88；当环境温度为0℃时，所述A取值为0.9；当环境温度为10℃时，所述A取值为0.95；当环境温度为20℃时，所述A取值为0.98。
附图说明
图1为实施例1一种液晶面板拓展模块的结构示意图；
图2为实施例2液晶面板加热方法的流程示意图；
图3为实施例2中控制常数A随环境温度变化的曲线图；
图1中，各标号具体为：
1、金属框架，2、电路板，3、温度传感器，4、微控制器，5、发热丝驱动器。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
如图1所示，为实施例1一种液晶面板拓展模块的结构示意图，包括用于容纳液晶面板的金属框架1、至少一个用于为液晶面板加热的发热丝以及与所述发热丝相连接的加热控制装，所述加热控制装置设置在所述金属框架底部。本实施例中，所述加热控制装置包括电路板2、温度传感器3、微控制器4和发热丝驱动器5，所述电路板2设置在所述金属框架1底部，所述微控制器4和发热丝驱动器5设置在所述电路板2上；所述温度传感器3输出端连接所述微控制器输4入端，所述微控制器4输出端经所述发热丝驱动器5连接所述发热丝。本实施例中，包括多个发热丝，所述多个发热丝均匀分布在金属框架1上靠近所述液晶面板的一侧。本实施例包括多个温度传感器3，所述多个温度传感器的输出端分别与所述微控制器4的输入端相连接。本实施例中，所述电路板2上固定有干燥剂，且所述电路板表面喷涂有三防漆。通过在电路板上固定干燥剂，比如袋装干燥剂，可以吸收空气中的水气；通过电路板表面喷涂有三防漆，可以防止因加热导致空气中的水分凝结，从而避免电路故障，提高了液晶面板拓展模块的使用寿命和液晶面板的显示效果。在其他实施例中，所示液晶面板拓展模块还包括外壳，所述金属框架、发热丝、加热控制装置和液晶面板均设置在所述外壳内，可以增加整体的防护性能，进一步提高了液晶面板拓展模块的使用寿命和液晶面板的显示效果。
如图2所示，为实施例2液晶面板加热方法的流程示意图，包括以下步骤：
步骤1，通过温度传感器采集环境温度；
步骤2，根据所述环境温度和所述微控制器中的预设加热曲线，生成发热丝的目标发热量；
步骤3，根据所述目标发热量生成发热丝的控制策略；
步骤4，采用所述控制策略对发热丝驱动器进行控制。
本发明的方案中预设有加热曲线以及目标发热量和控制策略的关联信息表，通过预设的加热曲线和当前环境温度，可以计算出发热丝的目标发热量；通过查询关联信息表，可以获取所述目标发热量对应的控制策略，采用所述控制策略即通过发热丝驱动器对发热丝进行控制，使发热丝发出的热量满足需求，达到目标加热效果。
本实施例中，微控制器采用PID控制器，所述预设加热曲线为：
Q＝c*m*(t2-t1)/A；
其中，c为液晶比热容，Q为目标发热量，m为液晶质量，t2为预设的液晶理想工作温度，比如25℃，t1为所述环境温度，A为与环境温度对应的控制常数。如图3所示，本实施例中控制常数A随环境温度变化的曲线图，当环境温度为-40℃时，所述A取值为0.65；当环境温度为-30℃，所述A取值为0.8；当环境温度为-20℃时，所述A取值为0.85；当环境温度为-10℃时，所述A取值为0.88；当环境温度为0℃时，所述A取值为0.9；当环境温度为10℃时，所述A取值为0.95；当环境温度为20℃时，所述A取值为0.98。
本发明的实施例中，所述控制常数A随环境温度变化的曲线图经过多次实验室测试和调整理论模型得到，通过此曲线图可知，控制常数A随环境温度变化的拐点在0℃和-30℃，这和常用液晶的使用温度范围相一致，解决了现有技术的液晶面板不能在极低温环境下工作的难题，可以提高液晶面板在极低温环境下的实时显示效果，有效拓展了液晶面板的适用范围。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种液晶面板拓展模块，其特征在于：包括用于容纳液晶面板的金属框架、至少一个用于为液晶面板加热的发热丝以及与所述发热丝相连接的加热控制装置，所述加热控制装置设置在所述金属框架底部。
2.根据权利要求1所述的液晶面板拓展模块，其特征在于，所述加热控制装置包括电路板、温度传感器、微控制器和发热丝驱动器，所述电路板设置在所述金属框架底部，所述微控制器和发热丝驱动器设置在所述电路板上；所述温度传感器输出端连接所述微控制器输入端，所述微控制器输出端经所述发热丝驱动器连接所述发热丝。
3.根据权利要求1或2所述的液晶面板拓展模块，其特征在于：包括多个发热丝，所述多个发热丝均匀分布在金属框架上靠近所述液晶面板的一侧。
4.根据权利要求3所述的液晶面板拓展模块，其特征在于：包括多个温度传感器，所述多个温度传感器的输出端分别与所述微控制器的输入端相连接。
5.根据权利要求3所述的液晶面板拓展模块，其特征在于：所述电路板上固定有干燥剂。
6.根据权利要求3所述的液晶面板拓展模块，其特征在于：所述电路板表面涂有三防漆。
7.根据权利要求3所述的液晶面板拓展模块，其特征在于：还包括外壳，所述金属框架、发热丝、加热控制装置和液晶面板均设置在所述外壳内。
8.一种液晶面板加热方法，利用权利要求1～7任一所述的液晶面板拓展模块，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1，通过温度传感器采集环境温度；
步骤2，根据所述环境温度和所述微控制器中的预设加热曲线，生成发热丝的目标发热量；
步骤3，根据所述目标发热量生成发热丝的控制策略；
步骤4，采用所述控制策略对发热丝驱动器进行控制。
9.根据权利要求8所述的液晶面板加热方法，其特征在于，所述预设加热曲线为：
Q＝c*m*(t2-t1)/A；
其中，c为液晶比热容，Q为目标发热量，m为液晶质量，t2为预设的液晶理想工作温度，t1为所述环境温度，A为与环境温度对应的控制常数。
10.根据权利要求9所述的液晶面板加热方法，其特征在于，当环境温度为-40℃时，所述A取值为0.65；当环境温度为-30℃，所述A取值为0.8；当环境温度为-20℃时，所述A取值为0.85；当环境温度为-10℃时，所述A取值为0.88；当环境温度为0℃时，所述A取值为0.9；当环境温度为10℃时，所述A取值为0.95；当环境温度为20℃时，所述A取值为0.98。
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