[实用新型]低温平板显示器金属膜加温装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种用于液晶显示器的加热装置，它不仅具有一般液晶显示器(LCD)中氧化铟锡(ITO)膜加热器的全部功能，而且具有不降低显示器原始亮度、热量分布均匀性好、结构简洁、组装方便、可靠性高、成本低廉、适合于大规模生产等一系列显著特点，因此，这种薄膜装置将在需要低温工作环境的液晶显示器中得到广泛应用。

背景技术

液晶显示器之所以在低温时必须采用加热器才能正常工作，这是由于对采用冷阴极灯(CCFL)为背光源的TFT-LCD(薄膜晶体管有源矩阵液晶显示器)和其它LCD来说，当环境工作温度在0℃左右时，其灯管亮度和LCD屏的响应速度都会比室温情况下明显降低，而且在低温下频繁启动和长时间工作，CCFL的寿命会大大缩短。对LCD屏来说，至今在世界范围内都未能合成低温性能良好的液晶(LC)材料，美国及欧洲等少数国家曾合成过几种可储存于超低温下的LC材料(-60℃左右)，但仍不能用于采用TN(扭曲向列相)模式的TFT-LCD彩色图象的高速显示。造成液晶材料低温下不能正常工作的原因主要有两点：

第一，随着环境温度的下降，液晶显示器的阈值电压V_th要上升，工作点产生漂移，V_th可用下式表达： v th 2 = 1 ϵ 0 * Δϵ [ k 11 π 2 + ( k 33 - 2 k 22 ) φ 0 2 ] ]]>式中：Φ₀-扭曲角，k₁₁、k₂₂、k₃₃-液晶材料的三种形变弹性常数，Δε-液晶材料的介电各项异性，ε₀-真空介电常数。

其中k₁₁k₂₂k₃₃受温度的影响，其值会发生变化，造成V_th的漂移。一般TN模式的TFT-LCD的V_th值是2-3V(室温)，若工作点取在+40℃和-20℃两点，两者的差值就很显著了。

第二，液晶显示是基于液晶(LC)分子状态的改变，因而是一种分子过程，其响应速度要比原子过程、电子过程慢得多，无论是上升还是下降过程，都是一个由动力克服阻力而使液晶分子状态发生变化的过程，即使在室温时也是如此。随着环境温度下降，LC的粘度加大，使得LC分子状态改变的阻力也随之加大，响应速度就变得更慢。其上升时间τ_r及弛豫时间τ_d可以表示为：τ_r＝η_id²[ε₀ΔεV²-K_iiπ²]^-1τ_d＝η_id²[K_iiπ²]^-1

式中，τ_r-为显示器的上升时间；

      τ_d-为显示器的弛豫时间；

      η_i-液晶材料的各向异性粘滞系数；

      d-显示器中液晶层的厚度；

      K_ii-LC材料的形变弹性常数。