浅谈军用液晶显示器加固技术_交通运输_工程科技_专业资料。浅谈军用液晶显示器加固技术

2010年 7月 国防技术基础 第 7期 浅谈军用液晶显示器加固技术 尹安治 吴刚 ( 驻 中 国 兵 器 工 业 第 20 7 研 究 所 军 代 室 ) 摘 要: 本文介绍了常用的军用液晶显示器加固技术, 详细说明了热设计、 抗振隔冲设计、 三防设 计和电磁兼容设计等几个关键技术, 指出了质量把关的重点。 关键词: 液晶显示器 加固技术 液晶显示器 ( L iqu id C ry stal D isp lay, 简称 LCD ) 是利用液晶材料透光率随其所施加电压大 小而变化的特性制成的, 属被动发光显示器件, 具有体积小、重量轻、功耗低、电磁幅射低、不 受磁场干扰等优点。目前, 液晶显示器技术已基 本成熟, 其分辨率、亮度、对比度、视角等性能 已达到高性能 CRT 显示器的水平。军用加固液 晶显示器多选用技术先进、性能优良的商用液晶 显示器进行后天加固。所谓后天加固, 就是通过 对商用液晶显示器进行分析、测试试验, 从中找 出薄弱环节, 有针对性地采取器件更换或者施以 小气候环境等措施, 使商用液晶显示器能够满足 军用环境指标要求。在后天加固时针对环境适应 性要求, 结合商用液晶显示器的特性, 综合考虑 模块化、标准化、系列化的要求, 通过热设计、 抗振隔冲设计、三防设计及电磁兼容性设计等关 键设计技术, 以使其满足特殊环境使用要求。 一、几个关键技术 1 热设计 ( 1) 低温热设计 主要解决液晶显示器低温特性问题。商用液 晶显示器通常在低于 0 时显示器响应滞后, 如 快速移动鼠标时拖尾严重, 显示快速移动的雷达 扫描信号时, 反应滞后。产生这一现象的主要原 因是: 在低温情况下, 显示器显示屏中液晶材料 的流动性能变差。针对此问题设计可采取加热措 施主要是: 加小气候环境。当液晶显示器在低温环境 中工作时, 用加热器对显示器整机进行预热或加 热处理, 使机器内部温度升高, 显示器能正常工 作。该方法不仅可对液晶显示屏加热, 同时也对 控制线路的元器件进行加热。但热量传导到液晶 显示屏的 时间较 长, 致 使对显 示器 预热时 间 较长。 ! 对显示屏直接加热。采用镀膜加热玻璃对 显示屏直接进行加热或采用薄膜加热器对显示屏 金属边框加热, 进而加热显示屏。这样热量可快 速而均匀地作用于显示屏, 使液晶材料的流动性 能在短时间内恢复, 显示屏能正常工作, 但控制 电路得到热量的时间较长, 致使整机预热时间 加长。 ? 综合加热措施。综合采用以上方法进行加 热。即同时采用薄膜加热器对控制电路元器件进 行低温加热, 采用镀膜加热玻璃对显示屏进行低 温加热, 这样可使机器在较短的时间内进入正常 工作状态。 ( 2) 高温热设计 商用液晶显示器工作时的功耗比较低, 控制 线路上大功率元件相对较少, 通过对液晶显示器 的高温摸底试验, 结果表明, 当显示器工作一定时 间后, 器件温升达到一定值且保持恒定。所以采 取技术成熟的传导散热措施即可满足高温使用 57 浅 谈 军 用液 晶 显 示 器 加 固 技 术 要求。 2 抗振、隔冲设计 ( 1) 显示屏的加固 液晶显示器的显示屏是抗振隔冲设计的重 点。对它的加固设计, 可在显示屏前增加屏蔽加 热玻璃, 并用金属外框支撑固定, 可靠连接后在 其与金属壳体的间隙中, 填充柔性有机材料, 以 吸收、缓解外界应力作用, 同时有利于对显示屏 部分的密封和保护。显示屏与屏蔽加热玻璃之间 留有适当的间隙, 加入导热橡胶板, 以利于加热 玻璃在低温环境下对液晶显示屏均匀加热。屏蔽 玻璃的屏蔽层与金属机壳灌封导电胶, 以达到密 封和导电屏蔽效果, 亦可防止低温环境下玻璃起 雾。屏蔽玻璃与显示屏经加固处理后将成为一个 密封的整体结构模块。 ( 2) 控制线路板及元器件的加固 液晶显示器的印制线路板主要包括: 电源 板、主控板等。设备内的振源或者外界环境的振 源, 都会使大面积平而薄的印制板组件产生振 动。在激烈的振力作用下, 印制板组件容易产生 弯曲和振动。在对印制板加固设计时, 可采用在 印制板中间加导柱, 增加固定点等方式, 使印制 板的固有频率进一步提高, 进而提高抗振动冲击 能力。对印制板上易损元器件采用胶体材料固定 处理。胶体材料不仅对元件有紧固加强作用, 同 时其柔韧性可以缓冲应力。在通过整机加固对振 动、冲击应力进行吸收、缓解, 使作用于各模块 上的应力尽可能减小或被吸收。 3 三防设计 三防处理主要包括: 工艺防护、材料防护、 结构防护。对电气部分的电源线路板、主控线路 板、背光源控制电路、控制面板等部件采用三防 处理工艺喷涂三防漆, 对金属机壳喷涂三防底 漆、三防面漆, 其他结构件进行耐腐蚀喷涂处 理, 即对黑色金属镀锌镍合金, 铝合金零件进行 硬质阳极氧化和导电氧化处理; 采用不锈钢材质 的标准件装配连接; 对能形成缝隙腐蚀之处加以 密封处理, 并结合整机密封可达到防潮湿、盐 雾、霉菌的三防要求。 4 电磁兼容设计 液晶显示器是通过液晶材料的偏转影响入射 光线透过的基本原理工作的。在液晶平板显示器 内部没有强磁场, 整机工作电流较小, 对外界环 境电磁干扰敏感度较低, 这些固有的基本特性对 加固液晶显示器电磁兼容性设计是十分有利的。 通过对商用液晶显示器逐一进行的 EM C 测试结 果分析, 商用液晶显示器电磁辐射源主要为: 开关 电源、 背光源用逆变器电路、 控制电路板等部件。 可通过对电源部分和控制部分单独采用屏蔽罩分 别进行包容设计; 对机器内部各模块之间的互连 线加滤波磁环、 屏蔽防波套或采用双绞线方式等 进行屏蔽; 对机壳按键和机壳开口处加导电绳, 以 减小孔缝隙处电磁泄漏; 对外露电源线和信号电 缆采用双层防波套进行屏蔽; 在电源输入端加滤 波器, 以消除电网干扰, 同时可防止信息外泄, 并 结合整机密封金属机箱进行有效的电磁屏蔽。 二、结束语 通过对商用液晶显示器的后天加固可以使其 满足军用环境指标要求, 但是液晶显示器的主要 性能指标还必须依靠商用原型机来保证。所以商 用原型机的选型, 质量、系列化、标准化至关重 要。同时由于商用液晶显示器技术的快速发展, 给军用液晶显示器的技术状态管理带来一定影 响。军用加固显示器。因此, 为保证军用液晶显示器质量, 必须在 提高加固技术的同时, 注意对商用原型机的把 关; 并建立行业标准, 以规范液晶显示器的加固 技术进一步提高产品质量。 (本文作者通讯地址: 山西太原 45号信箱 44 分 箱, 邮编: 030024) 58