ЖИДКОКРИСТАЛЛИЧЕСКИЙ ДИСПЛЕЙ

Полезная модель относится к области систем отображения информации в составе информационно-управляющего поля любых видов транспортных средств и специальной техники, а именно, к конструкции жидкокристаллических дисплеев (ЖКД).
Из существующего уровня техники общеизвестны ЖКД состоящие из жидкокристаллической матрицы (ЖКМ), блока подсветки, блока управления. Недостатком этих устройств является то, что при прямом солнечном освещении снижается контраст изображения и ухудшается считываемость информации, при пониженной температуре окружающей среды (ниже минус 30°С) жидкий кристалл теряет свои свойства, что приводит к потере ЖКД работоспособности, а также, не обеспечивается устойчивая работа ЖКД при ударах и вибрации, которые могут возникнуть, в случае установки ЖКД в транспортных средствах и специальной технике.
Наиболее близким к заявленному техническому решению является ЖКД [1], включающий корпус, жидкокристаллическую матрицу с защитно-нагревательным стеклом, блок подсветки. Защитно-нагревательное стекло выполнено темным с нанесенным на нем антибликовым покрытием и закреплено в корпусе ЖК-дисплея по периметру блока подсветки. ЖКМ прикреплена к при помощи оптического клея к защитно-нагревательному стеклу.
Недостатком указанного технического решения является повышенное энергопотребление жидкокристаллического дисплея. Поскольку защитно-нагревательное стекло выполнено темным, оно снижает светопропускание на 30-50%. В ЖКД с темным защитно-нагревательным стеклом блоку подсветки необходимо будет передать больше энергии, чем в ЖКД со светлым защитно-нагревательным стеклом, для получения одной и той же яркости изображения.
Технической задачей предлагаемой полезной модели является уменьшение энергопотребления ЖКД при сохранении основных характеристик ЖКД, таких как яркости изображения, устойчивой работы ЖКД при ударах и вибрации, повышенной механической прочности при ударах.
Поставленная задача решается за счет того, что в жидкокристаллическом дисплее, включающем корпус, жидкокристаллическую матрицу (ЖКМ) с защитно-нагревательным стеклом, блок подсветки, защитно-нагревательное стекло выполнено комбинированным со светопропусканием более 70%, с лицевой стороны стекла нанесен антибликовый слой, а с обратной стороны - нагревательный резистивный слой, габаритные размеры защитно-нагревательного стекла больше габаритов ЖКМ, оно закреплено в корпусе ЖКД по периметру блока подсветки, таким образом, что приклеенная к нему ЖКМ не соприкасается с корпусом ЖКД.
Применение защитно-нагревательного стекла со светопропусканием более 70% позволяет увеличить яркость ЖКД при той же потребляемой мощности либо снизить потребляемую мощность при сохранении яркости ЖКД.
В качестве блока подсветки может быть использована двухрежимная светодиодная система для подсветки жидкокристаллического индикатора, обеспечивающая совместимость с приборами ночного видения.
Для обеспечения удобства работы с видеоинформацией на корпус ЖКД установлен инфракрасный сенсорный экран (ИСЭ). Преимуществом ИСЭ является то, что после его установки на ЖКД оптические и светотехнические характеристики ЖКД сохраняются. Другие существующие виды сенсорных экранов (резистивные и емкостные) при установке на ЖКД значительно их ухудшают (например, коэффициенты отражения, считываемость информации при внешней солнечной засветке и др.).
Сущность полезной модели поясняется чертежом, на котором изображен предлагаемый жидкокристаллический дисплей.
Жидкокристаллический дисплей содержит жидкокристаллическую матрицу (ЖКМ) 1, которая при помощи оптического клея 2 приклеена к светлому комбинированному защитно-нагревательному стеклу 3 (светопропускание более либо равно 70%) с антибликовым покрытием, с обратной стороны защитно-нагревательного стекла 3 нанесен нагревательный резистивный слой с контактными площадками 4 для подведения питания, при этом габаритные размеры стекла больше размера ЖКМ. Получившийся в результате стеклопакет размещен на торцевой светодиодной подсветке 5. С лицевой стороны ЖКД закреплена металлическая рамка 6. Светодиодная подсветка 5 и металлическая рамка 6 вместе составляют корпус ЖКД. Для наилучшей фиксации зазор между рамкой и стеклопакетом заполнен герметиком 7, который дополнительно выступает в роли уплотнителя. С лицевой стороны ЖКД может быть установлен инфракрасный сенсорный экран (ИСЭ) 8, обеспечивающий удобство работы с видеоинформацией. При этом светотехнические характеристики жидкокристаллического дисплея сохраняются.
Таким образом, с подсветкой контактирует только защитно-нагревательное стекло, в то время как ЖКМ не имеет точек соприкосновения с корпусом ЖКД, тем самым обеспечивая минимальные механические нагрузки и исключая деформацию ЖКМ при вибрации и ударах, т.е. обеспечивается бесстрессовое крепление ЖКМ в ЖКД.
2
Указанное устройство ЖКД испытано в существующих изделиях, например, в модулях дисплейных цветных МДЦ-104 тип 2, МДЦ-104 тип 3, МДЦ-104, изготавливаемых ОАО «Конструкторское бюро «Дисплей» г. Витебск, Республика Беларусь. Испытания показали, что светлое комбинированное защитно-нагревательное стекло с антибликовым покрытием, к которому приклеена ЖКМ, обеспечивает работу изделия при отрицательных температурах (до -55°С) и уменьшает энергопотребление изделия. Потребляемая мощность изделия при яркости изображения 1000 кд/м снизилась на 20-30%. Бесстрессовое крепление матрицы позволяет снизить механические воздействия на ЖКМ и тем самым сохранить работоспособность ЖКД при ударах и вибрации. Увеличение толщины защитно-нагревательного стекла или установка закаленного защитно-нагревательного стекла позволяет увеличить механическую прочность изделия при ударах по экрану.
При необходимости получения совместимости ЖКД с приборами ночного видения (ПНВ) торцевая светодиодная подсветка может быть заменена на двухрежимную светодиодную систему для подсветки жидкокристаллического индикатора, выполненную например, по патенту на полезную модель [2].
Таким образом применение предлагаемого ЖКД позволяет улучшить условия эксплуатации устройства, уменьшить энергопотребление ЖКД, обеспечить стабильную работу в широком диапазоне температур окружающей среды (от -55°С до +55°С). С применением двухрежимной подсветки достигается совместимость с ПНВ. С применением ИСЭ - достигается удобство работы с видеоинформацией.
Источники информации:
1. Патент РБ №10135 от 30.06.2014 г. на полезную модель «Жидкокристаллический дисплей».
2. Патент РБ №7681 от 01.04.2011 г. на полезную модель «Двухрежимная светодиодная подсветка жидкокристаллического индикатора».