1 合肥工业大学,a.仪器科学与光电工程学院
2 合肥工业大学,b.特种显示技术国家工程实验室
3 c.现代显示技术省部共建国家重点实验室
4 d.光电技术研究院,合肥 230009
5 中航华东光电有限公司,安徽 芜湖 241002
针对加固液晶显示器在振动环境下出现的漏光现象,提出了一种有效的分析方法,建立了有限元仿真模型和光学特性仿真模型,对加固液晶显示器振动白斑的现象进行了分析。首先使用简化的加固液晶显示器模型进行有限元分析,再用光学特性仿真软件计算并比较了静止状态和振动环境下液晶显示器光线的透过率,并用试验加以佐证,从液晶显示器光线透过率变化的角度解释了振动白斑现象产生的机理。此外,还分析了大尺寸不同模式和不同加固玻璃厚度的加固液晶显示器在随机振动环境下的光线透过率。所提随机振动环境下液晶显示器光线透过率变化的分析方法有助于提高加固液晶显示器的生产良率,降低生产成本。
加固液晶显示器 振动 透过率 rugged LCD vibration transmittance
1 中国电子科技集团公司第五十五研究所，南京 210016
2 国家平板显示工程技术研究中心，南京 210016
为了减小加固显示模块在振动环境下产生的应力，提高加固显示模块的可靠性，建立了加固显示模块主体支撑结构的有限元模型。仿真分析了主体支撑结构的固有频率，以固有频率为目标函数，分析结构参数的灵敏度，选择灵敏度较高的结构参数进行优化设计。结果表明加强筋的结构参数对固有频率有显著影响。对优化前和优化后的两个加固显示模块进行测试，在同样的振动量级下，经过优化的显示模块的振动响应值明显低于优化前的显示模块。通过优化主体支撑的结构参数增加加固显示模块的固有频率，降低了其振动应力，从而提高了加固显示模块在振动环境下的可靠性。
加固显示模块 结构优化 模态分析 rugged LCD structural optimization modal analysis
1 合肥工业大学特种显示技术教育部重点实验室,合肥 230009
2 合肥工业大学特种显示技术国家工程实验室,合肥 230009
3 合肥工业大学现代显示技术省部共建国家重点实验室,合肥 230009
4 合肥工业大学光电技术研究院,合肥 230009
应用于高温环境下的加固液晶屏通常会出现显示不均问题,严重影响显示效果。针对这个问题,提出了利用试验和有限元仿真相结合的方法对加固液晶屏高温显示特性进行分析。首先利用有限元仿真软件对液晶原屏和加固液晶屏进行热力学仿真,分析液晶层厚度的变化,再对其进行热力学试验,并与仿真相对比,最后结合仿真和试验结果得出: 出现显示不均(Mura)现象的位置处液晶层的厚度发生了明显的变化,并且随着液晶层厚度变化增大,Mura现象更明显; 高温环境下加固液晶屏较容易出现Mura,且不同厂家的液晶屏出现高温显示Mura的概率不同。为了降低高温环境下Mura出现的机率,建议对原屏进行筛选。
液晶显示器 加固液晶屏 显示不均 液晶层 有限元仿真 Liquid Crystal Display (LCD) rugged LCD Mura liquid crystal layer finite-element simulation
中国电子科技集团公司第五十五研究所, 南京 210016
针对超大尺寸加固液晶显示模块存在的关键技术问题给出了解决方案, 如宽温液晶材料的合成, 条形宽幅双驱动液晶面板的设计制作, 液晶模块的抗振动冲击、阳光可读性等, 实现了液晶材料、显示屏、显示模组整个链条技术的突破。且针对超大尺寸显示器造成的光污染, 提出一种解决思路。依据光纤面板的角度截止作用, 控制显示模块出射光线的角度, 消除显示模块有效视角外的杂散光来减小反射, 达到控制光污染的目的。
超大尺寸 宽温液晶材料 高分辨率高色域 加固液晶显示模块 光污染 super large size liquid crystal material with wide temperature rang high-resolution LCD rugged LCD module light pollution
引入邦定(Bonding)技术在加固液晶显示器方面的应用, 通过详细的试验数据对比, 验证加固技术为产品设计带来的全面提高。该技术的应用可以为军用加固显示领域的复杂问题提供更好的解决方案, 并且成本相对较低, 适合军队定制。
邦定技术 加固液晶显示器 抗恶劣环境 Bonding rugged LCD anti-adverse environment
1 合肥工业大学 特种显示技术教育部重点实验室, 合肥 230009
2 合肥工业大学 特种显示技术国家工程实验室, 合肥 230009
3 合肥工业大学 现代显示技术省部共建国家重点实验室, 合肥 230009
4 d.合肥工业大学 仪器科学与光电工程学院, 合肥 230009
5 合肥工业大学 光电技术研究院, 合肥 230009
加固液晶显示模块在温度变化时,由于光学胶、加固玻璃、偏振片等元件的热膨胀系数、弹性模量、泊松比的不同,会对液晶产生额外的热应力。针对加固液晶显示模块建立有限元分析模型,仿真分析了高温环境下不同光学胶厚度、不同光学胶工艺和不同加固玻璃厚度对液晶屏的影响。仿真结果表明：当加固玻璃的厚度为2.3 mm,光学胶的厚度为300 μm,采用固化后弹性模量为1.65E7 Pa、热膨胀系数为1.2E-3/℃、泊松比为0.44的光学胶固化工艺,模块的变形量、应变和应力值最小,有利于保证模块的显示性能。
加固液晶显示模块 加固玻璃 光学胶 有限元分析 rugged LCD rugged glass adhesive finite element analysis
1 合肥工业大学特种显示技术教育部重点实验室, 合肥 230009
2 合肥工业大学特种显示技术国家工程实验室, 合肥 230009
3 合肥工业大学现代显示技术省部共建国家重点实验室, 合肥 230009
4 合肥工业大学光电技术研究院, 合肥 230009
5 合肥工业大学仪器科学与光电工程学院, 合肥 230009
6 中航华东光电有限公司, 安徽 芜湖 241001
加固液晶显示模块需要通过高温环境试验, 以保证环境温度较高时仍能工作。建立了加固液晶显示模块的有限元分析模型, 测试了常温下的温度分布, 通过将仿真结果和实际测试数据相比较, 对模型进行了优化, 保证了仿真结果的精度。在此基础上, 仿真分析了不同环境温度、不同驱动电流下液晶屏和LED背光板上的温度分布。仿真结果表明: 当环境温度升高到65 ℃时, 必须将LED驱动电流降低到150 mA, 才能保证液晶屏温度不超过清亮点, LED结温不超过最大限制值。
加固液晶显示模块 LED背光 清亮点 高温环境 有限元分析 rugged LCD LED backlight clear point high ambient temperature finite element analysis
1 特种显示技术教育部重点实验室，特种显示技术国家工程实验室，现代显示技术省部共建国家重点实验室，安徽省现代成像与显示技术重点实验室， 安徽 合肥 230009
2 合肥工业大学仪器科学与光电工程学院，安徽合肥 230009
3 合肥工业大学光电技术研究院， 安徽 合肥 230009
为了探究加固液晶屏高温下热应力影响，建立了基于ANSYS的液晶屏复合结构的有限元分析模型，模拟分析了二维模型等效应力和液晶层上边界Y方向应力的分布情况。仿真结果表明，当环境温度上升到70℃，胶层中气泡和裂纹附近会发生应力集中，液晶盒上边界也会发生相应位置Y方向应力集中。将三种光学胶实际测试的力学数据代入模型分析发现，光学胶的弹性模量和热膨胀系数越大，引起的应力集中也越明显。基于模拟分析，胶层中含有裂纹时液晶屏所受应力最大，因此加工中应避免胶层出现裂纹。在对液晶屏粘贴ITO玻璃时，应该选用弹性模量和线膨胀系数较小的光学胶。
加固液晶显示器 热应力 光学胶 Rugged LCD thermal stress ANSYS ANSYS optical adhesive
1 中国电子科技集团公司 第五十五研究所,南京 210016
2 总参陆航部驻上海地区军事代表室,上海 200233
加固液晶显示器在军用和恶劣环境中得到了广泛的应用,它几乎全部由商用液晶屏加固而得到。分析了普通的液晶显示屏在振动、低温、强环境光等条件下无法正常显示甚至会损坏的原因。针对振动对液晶屏的影响,采取增加液晶屏刚性、隔振安装的二级减振结构减轻了振动对液晶屏的影响;采用ITO加热的方法解决液晶屏的低温显示异常;采用在液晶屏表面粘贴减反射玻璃的方法以满足强环境光可视的要求;采用LED背光源发光波长与液晶屏透过特性相匹配和采用相应的光学膜的方法来实现色彩的最佳匹配和亮度均匀。实践证明,采用以上加固处理措施的液晶显示屏可以满足各种恶劣环境的应用。
加固液晶显示 振动 加热 减反射 rugged LCD vibration heating anti-reflection
