[其他]液晶电光器件的一种加热方法

说明书

本项发明属于电子显示与光电控制技术领域。

改善液晶电光器件的低温工作性能是重要的应用问题。目前读者共知的液晶电光器件加热方法主要有三种：

第一种方法是在内部资料DM502维修手册1981年（DM502Service    Manual    1981）介绍的液晶电光器件的外侧附设常规加热执行器件（电热丝或小电阻），用以加热液晶电光器件，如图1所示。这种方法的主要问题在于：（1）热散失严重，加热功耗大;（2）加热不均匀;（3）加热执行器件不能设置在液晶电光器件的通光部份;（4）加热执行器件的温度高，易老化;（5）不适于大屏幕液晶电光器件。

第二种方法是在液晶电光器件的外表面镀制透明加热导电膜，以此加热液晶电光器件，如图2所示。这种方法仍然存在第一种方法的第（1）、（2）、（4）个问题，並存在加热导电膜的静电吸附尘埃的问题。

第三种方法是由M，沙德特（M.Schadt）提出的介质变频加热法。它利用向列相液晶在高频电压作用下具有较长的弛豫时间，在弛豫时间内电源的部分能量会转化成液晶内热的原理来实现液晶电光器件加热。这种方法存在以下问题：（1）液晶电光器件的驱动与加热需要分时进行;（2）加热电路复杂，成本高;（3）只适用于含有向列相液晶的液晶器件;（4）不适用于光电频率检测系统。文件出处：M.沙德特，“向列相液晶的弛豫现象及介质加热”，分子晶体与液晶1981年第66卷。（M.Schadt.“Dielectric    heating    and    relaxations    in    nematie    Liouid    Crystals”，Mol.Cryst.Liq    Cryst，Vol.66，1981）

鉴于上述三种方法的问题，本项发明的目的是要提出一种效率高均匀性好、无电光干扰、简单易行和适用范围广的液晶电光器件加热方法。

本发明的实施特征见图3。根据实施特征又可以把本发明称为液晶电光器件内部导电膜加热方法-简称内膜加热法。本发明是利用液晶电光器件的驱动导电膜A兼作电加热执行部件，並通过交流驱动和直流加热避免了电源窜扰问题，从而实现液晶电光器体的驱动与加热同时进行。交流驱动电路由交流电源V和电容器C串联组成;E是直流电源，它用于加热液晶电光器件。

为了保证交流电源的驱动效率φ（或称电压利用率），电容器的电容值C应符合下式：

C = (φ C₂)/(1-φ)

式中C₂是液晶电光器件两驱动电极间的电容值。

为了使加热电源E引起的直流窜扰电压不超过容限值V_o，电容器C的漏电阻R_c应符合下式：

R_C≥ (2δ₂)/(ad_sL) 〔 (th(aX_N))/(aX_N) (E)/(V_O) - 1〕

a = 2 σs/ σ Ld d s]]>

其中：σ_s-加热导电膜的电阻率;σ_L-液晶电阻率

d_s-加热导电膜的厚度;d-液晶层厚度

L-加热导电膜的长度

X_N-加热导电膜的长度

E-加热电压值

作为实例，根据本发明的实际测试情况，在无风和不加保温施措的+5℃自然环境中，使1平方厘米的液晶层升温到+14℃的加热功耗约为42毫瓦。加热功率与平板状液晶电光器件的面积近似呈线性关系如下：

P_E= (so)/3 qS ((T₁-T₂))/(d_L)

式中：P_E-加热电功率

q-液晶电光器件玻璃的导热系数

S-液晶电光器件面积

T₁-液晶层温度

T₂-液晶电光器件表面温度