CN2824088Y - 具有温度补偿的液晶显示器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种具有温度补偿的液晶显示器，包括液晶盒，所述液晶盒包括相互面对的第一透明基板和第二透明基板、密封在第一透明基板和第二透明基板之间的液晶，所述第一透明基板和第二透明基板的内侧面分别形成有透明电极，在第一透明基板和第二透明基板中的其中一个或两个基板的外侧面附着有透明加热电极。本实用新型采用透明加热电极和透明电极分别镀在玻璃基板两侧，实现方案简单，没有增加液晶盒的厚度以及控制技术难度，达到了低温状态下液晶显示器可以正常工作，温度补偿效果很明显。
Description
【技术领域】
本实用新型涉及一种液晶显示器，尤其涉及一种具有温度补偿的液晶显示器。
【背景技术】
液晶显示器件以其平板化、低电压驱动、低功耗等优越性能，在显示器件领域得到越来越多的应用，如图1所示为液晶显示器中的液晶盒的通常结构，第一透明基板2和第二透明基板10相互面对，框胶8形成在第一透明基板2和第二透明基板7的周边的间隙中，形成的空腔中密封有液晶5，框胶8采用丝印技术丝印一定的厚度，用于密封液晶和支撑液晶盒。在第一透明基板2和第二透明基板7的靠近液晶的内侧面上分别形成有透明电极3、9。对于彩色液晶显示器，还在透明电极3、9的其中一个上形成有彩色滤光膜，根据设计需要彩色滤光膜可以涂附在第一透明基板2或第二透明基板7上，在第一透明基板2和第二透明基板7的外侧面上分别附着有偏振片1、11。靠近背光源12一侧的偏振片1用于把多方向的入射光变成单一方向的偏振光，另一侧的偏振片11起检测偏振光的作用，在透明电极3、9上施加一定的电压后，可以使液晶分子5旋转改变透过率，通过控制在透明电极上的电压可以得到需要的画面。改进的液晶显示器还包括附着在透明电极上的取向层4、7和喷洒在液晶层内的衬垫料6，取向层4、7为液晶分子5初始排列时提供一预倾角，取向层常用有机高分子聚酰亚胺制成。衬垫料6的功能是保持液晶盒厚的均一性，它通常用一定粒径的玻璃纤维或树脂作成。
但是由于液晶材料本身的相变温度的限制及粘度强烈的温度依赖性，难以适应恶劣的环境，使用的地域性受到限制。液晶材料对温度的变化非常敏感，影响液晶的响应时间和液晶的阈值电压，当温度降至0℃时，液晶材料变得粘滞，响应速度变慢，动态图象出现拖尾现象甚至不显示。
过去低温下工作液晶显示器件多采用低温特性较好的液晶材料来解决，但是低温用液晶材料对低温显示特性的改善能力有限，而且在超低温工作条件下更是无能为力。也有采用外部加热补偿方法来解决这一问题，但是由于外部温度补偿器的增加，使液晶显示器的重量和厚度增加，而且热利用效率低、能耗高。发明名称为“加热补偿液晶显示器”(专利申请号为CN97231825.9，公开日为1999.06.09)的专利文献中公开的一种液晶显示器温度补偿的方法，采用ITO加热层和ITO电极设计在玻璃基板同一侧的技术方案，利用ITO加热层的电阻的热效应，通电后产生热量，经过热传导，使液晶的温度升高，从而使液晶工作在其工作温度范围内。这种方案虽然热利用效率高，但是增加液晶显示器件的控制难度，因为ITO电极的厚度的均一性对显示效果有很大的影响，需要很好的控制其厚度及均匀性，在透明电极的同一侧设计两层ITO电极，无疑增加了厚度及均匀性控制的难度。并且两层ITO电极之间还需要设计一层绝缘层，增加了生产工序，增加了成本，而且这层的绝缘层的厚度也需要很好的控制。
【发明内容】
本实用新型的主要目的就是为了解决现有技术中存在的问题，提供一种具有温度补偿的液晶显示器，维持液晶器在低温状态下正常工作，基本上不增加液晶显示的厚度和重量，以及液晶显示器的工艺控制难度和制造成本，并且热利用率较高。
本实用新型的次一目的就是提供一种具有温度补偿的液晶显示器，可对液晶盒均匀高效地加热。
为实现上述目的，本实用新型提出的一种具有温度补偿的液晶显示器，包括液晶盒，所述液晶盒包括相互面对的第一透明基板和第二透明基板、密封在第一透明基板和第二透明基板之间的液晶，所述第一透明基板和第二透明基板的内侧面分别形成有透明电极，在第一透明基板和第二透明基板中的其中一个或两个基板的外侧面附着有透明加热电极。
本实用新型的进一步改进是：所述透明加热电极的外侧面附着有透明保护层。
优选的，所述透明加热电极为方波形状或锯齿波形状。
所述透明加热电极的方块电阻大于透明电极的方块电阻。
本实用新型的更进一步改进是：所述液晶显示器还包括控制透明加热电极通电的温控电路。
所述温控电路包括温度传感器、微控制器和继电器，所述温度传感器的输出端耦合到微控制器，所述微控制器的输出端耦合到继电器的输入端，所述继电器的输出端为透明加热电极和电源之间提供通路。
所述温控电路还包括连接在温度传感器和微控制器之间的模数转换器。
所述温控电路还包括连接在温度传感器和模数转换器之间、用于对采样信号进行放大、滤波的信号调理单元。
本实用新型的有益效果是：1)透明加热电极涂布在透明基板的外面，不影响液晶的显示性能，不用控制透明加热电极的厚度和均匀性，降低了工艺的控制难度，方便了制作。2)透明加热电极涂布在透明基板的外面，不需要制作透明电极和透明加热电极之间的绝缘层，减少了工序，降低了生产成本。3)透明加热电极的走线为方波形状或锯齿波形状，可均匀分布在基板的外侧，均匀对基板进行加热，从而使液晶的显示性能被均匀提高，保证画质。4)通过温度传感器感知液晶显示器的温度，温度低于一定范围时，通过微控制器控制继电器使透明加热电极通电，从而利用电阻的热效应和基板的传热作用对液晶进行加热，对液晶显示器进行温度补偿，减少了温度对液晶显示器的影响，提高了液晶显示器的应用领域。
本实用新型的特征及优点将通过实施例结合附图进行详细说明。
【附图说明】
图1是现有的液晶盒的结构示意图；
图2是本实用新型的一种实施例的液晶盒的结构示意图；
图3是本实用新型的透明加热电极的一种走线图；
图4是本实用新型的另一种实施例的液晶盒的结构示意图；
图5是本实用新型的温控电路的方框图。
【具体实施方式】
具体实施例一、如图2所示，在第二透明基板10的外侧通过电镀或真空镀等工艺形成有透明加热电极13，透明加热电极13上涂布有高透光性的透明保护层14。假定第二透明基板10为远离背光源的上透明基板，液晶盒的结构按照从环境光到背光源的方向依次为：上偏振片11、透明保护层14、透明加热电极13、第二透明基板10、透明电极9、取向层7、液晶5、取向层4、透明电极3、第一透明基板2和下偏振片1。液晶5通过框胶8密封在第一透明基板2和第二透明基板10之间。液晶5中散布有支撑液晶盒的衬垫料6。透明电极和透明加热电极一般采用ITO透明导电膜，透明加热电极的方块电阻大于透明电极的方块电阻。透明保护层可以采用14SI02、树脂等材料，可以防护ITO加热电极被破坏和热损耗。第一透明基板2和第二透明基板10通常采用透明玻璃。取向层常用有机高分子聚酰亚胺制成，衬垫料6通常用一定粒径的玻璃纤维或树脂制作成。
如果将透明加热电极布满在基板外侧，由于电阻小，热效率低，不能很好地对液晶进行温度补偿，所以将透明加热电极设计为走线方式，为了使透明加热电极发热均匀，走线设计为如图3所示的方波形状，10为玻璃基板，131为ITO加热部分，132为ITO电极引脚，用于外部电压的接入。在玻璃基板上采用光刻技术加工成一定ITO图案，设计时应保持各个间隙之间的距离相等，ITO加热层的ITO可以串联或并联的方式连接，ITO在通电的过程使液晶显示的各个部分受热具有良好的一致性，达到良好的显示效果，并且提高了透明加热电极的热效率。透明加热电极还可以设计为锯齿波形状的走线。
同理，透明加热电极也可以制作在第一透明基板2上。
具体实施例二、如图4所示，与实施例一不同的是，在第一透明基板2和第二透明基板10的外侧分别形成有透明加热电极13、15，透明加热电极13上涂布有高透光性的透明保护层14，透明加热电极15上涂布有高透光性的透明保护层16。
上述透明加热电极通过温控电路控制其与电源的接通，温控电路的方框图如图5所示，它由顺序相连的温度传感器、信号调理单元、模数转换器、微处理器、继电器、透明加热电极组成。微处理器为单片机系统。工作原理为温度传感器贴附在机壳上，对环境温度进行采样，采样后的模拟信信号调理单元进行信号放大和滤波，然后传输给模数转换器进行模数转换，转换后的数字信号输出给具有强大处理功能的单片机系统处理后，输出一脉冲信号给继电器，继电器的常开触点处于吸合状态，因而电源与透明加热电极接通开始温度补偿，透明加热电极的通电时间和功率可根据环境温度的大小决定，环境温度低加热时间就长些、功率就大些。电源分别给单片机系统，透明加热电极以及模数转换器供电。透明加热电极可根据加热电极电阻的大小采用电压源或电流源驱动。当加热到一定的程度，温度传感器采样的机壳的温度信号大于某设定值时，微处理器控制继电器使透明加热电极断电，以防止液晶显示器过热。
综上所述，ITO加热电极和ITO电极分别镀在玻璃基板两侧，实现方案简单，没有增加液晶盒的厚度以及控制技术难度，达到了低温状态下液晶显示器可以正常工作，温度补偿效果很明显。
Claims (10)
1.一种具有温度补偿的液晶显示器，包括液晶盒，所述液晶盒包括相互面对的第一透明基板和第二透明基板、密封在第一透明基板和第二透明基板之间的液晶，所述第一透明基板和第二透明基板的内侧面分别形成有透明电极，其特征在于：在第一透明基板和第二透明基板中的其中一个或两个基板的外侧面附着有透明加热电极。
2.如权利要求1所述的具有温度补偿的液晶显示器，其特征在于：所述透明加热电极的外侧面附着有透明保护层。
3.如权利要求1所述的具有温度补偿的液晶显示器，其特征在于：所述透明加热电极为方波形状或锯齿波形状。
4.如权利要求3所述的具有温度补偿的液晶显示器，其特征在于：所述透明加热电极的方块电阻大于透明电极的方块电阻。
5.如权利要求1至4中任一项所述的具有温度补偿的液晶显示器，其特征在于：所述液晶显示器还包括控制透明加热电极通电的温控电路。
6.如权利要求5所述的具有温度补偿的液晶显示器，其特征在于：所述温控电路包括温度传感器、微控制器和继电器，所述温度传感器的输出端耦合到微控制器，所述微控制器的输出端耦合到继电器的输入端，所述继电器的输出端为透明加热电极和电源之间提供通路。
7.如权利要求6所述的具有温度补偿的液晶显示器，其特征在于：所述电源根据透明加热电极的电阻大小选用电压源或电流源。
8.如权利要求6所述的具有温度补偿的液晶显示器，其特征在于：所述温控电路还包括连接在温度传感器和微控制器之间的模数转换器。
9.如权利要求8所述的具有温度补偿的液晶显示器，其特征在于：所述温控电路还包括连接在温度传感器和模数转换器之间、用于对采样信号进行放大、滤波的信号调理单元。
10.如权利要求9所述的具有温度补偿的液晶显示器，其特征在于：所述液晶显示器还包括外壳，所述温度传感器设置于外壳上。
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