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 внешних воздействиях, которые могут возникнуть, когда ЖКД установлен в транспортных средствах и специальной технике, таких как прямое солнечное освещение до 100000 лк, пониженная температура окружающей среды (ниже минус 30°C), удары и вибрации, значительно ухудшается считываемость информации с ЖКД вплоть до полной неразличимости изображения. Так при прямом солнечном освещении значительно снижается контраст изображения, при пониженной температуре окружающей среды (ниже минус 30°C) жидкий кристалл теряет свои свойства (частично или полностью), что приводит к ухудшению считываемость информации вплоть до полной неразличимости изображения, удары и вибрация передается от корпуса ЖКД ЖКМ, что приводит к деформации ЖКМ, биению жидкого кристалла и, следовательно, к ухудшению считываемости информации - появлению светлого мерцающего пятна в центре экрана.
Наиболее близким к заявленному техническому решению является ЖКД, состоящий из жидкокристаллической панели, системы подогрева и системы контроля распределения температуры. Система подогрева представляет собой резистивный слой нагревателя нанесенный на защитное стекло, закрепленное на лицевой стороне ЖК-панели, а система контроля распределения температуры представляет собой датчик температуры расположенный в нижней части панели между защитным стеклом и панелью, выход которого соединен с входом модуля питания и управления. Все части жидкокристаллического дисплея находятся в герметичном корпусе (Патент на полезную модель RU 91443 U1).
Недостатком указанного технического решения является нерешенность проблемы ухудшения считываемости информации при солнечной засветке, а также, отсутствие конструктивных решений в ЖКД, обеспечивающих отвязку ЖКМ от корпуса ЖКД, что ухудшает считываемость информации при ударах и вибрации.
Задачей предлагаемой полезной модели является улучшение считываемости информации с ЖКД при внешних воздействиях, которые могут возникнуть, когда ЖКД установлен в транспортных средствах и специальной технике, а также обеспечение совместимости с приборами ночного видения (ПНВ) в режиме «Ночь».
Данная задача решается за счет того, что в жидкокристаллическом дисплее, включающем корпус, жидкокристаллическую матрицу с защитно-нагревательным стеклом, блок подсветки, защитно-нагревательное стекло выполнено темным со светопропусканием 50-70% и комбинированным, т.е. с лицевой стороны стекла нанесен антибликовый слой, а с обратной стороны нагревательный резистивный. слой с контактными площадками для подведения питания, к которому приклеена оптическим клеем жидкокристаллическая матрица, при чем габариты защитно-нагревательного стекла больше габаритов жидкокристаллической матрицы, а защитно-нагревательное стекло закреплено в корпусе ЖК-дисплея по периметру блока подсветки бесконтактно с корпусом.
В качестве блока подсветки использована двухрежимная светодиодная система для подсветки жидкокристаллического индикатора.
За счет того, что в полезной модели применено темное защитно-нагревательное стекло с антибликовым покрытием с лицевой стороны и нагревательным резистивным слоем с обратной, к которому оптическим клеем приклеена ЖК-матрица, достигается уменьшение дифференциального коэффициента отражения, улучшается считываемость информации с экрана при внешней солнечной засветке и расширяется диапазон рабочих температур (от -55°C до +55°C).
За счет того, что габариты защитно-нагревательного стекла больше габаритов ЖКМ и того, что оно закреплено в корпусе ЖК-дисплея по периметру блока подсветки, матрица не касается корпуса ЖК-дисплея, тем самым обеспечивая устойчивую работу ЖК-дисплея при ударах и вибрации.
Наличие двухрежимной светодиодной системы для подсветки жидкокристаллического индикатора позволяет достичь совместимость ЖКД с приборами ночного видения в режиме работы «Ночь».
Сущность полезной модели поясняется чертежом, на котором изображен предлагаемый жидкокристаллический дисплей.
Жидкокристаллический дисплей содержит жидкокристаллическую матрицу (ЖКМ) 1, к которой при помощи оптического клея 2 приклеено темное комбинированное защитно-нагревательное стекло 3 (светопропускание 50%-70%) с антибликовым слоем 4 с лицевой стороны и нагревательным резистивным слоем 5 с контактными площадками для подачи питания 6 обратной стороны, при этом габаритные размеры стекла больше размера ЖКМ. Получившийся в результате стеклопакет размещен на торцевой светодиодной подсветке 7. С лицевой стороны ЖКД закреплена металлическая рамка 8. Светодиодная подсветка 7 и металлическая рамка 8 вместе составляют корпус ЖКД (на чертеже не обозначен). Для наилучшей фиксации зазор между рамкой и стеклопакетом заполнен герметиком 9, который дополнительно выступает в роли уплотнителя.
Таким образом, с подсветкой контактирует только защитно-нагревательное стекло, в то время как ЖКМ не имеет точек соприкосновения с корпусом ЖКД, тем самым обеспечивается отвязка ЖКМ от корпуса ЖКД и, следовательно, минимальные механические нагрузки, исключается деформация ЖКМ при вибрации и ударах, значительно уменьшается биение жидкого кристалла, т.е. обеспечивается бесстрессовое крепление ЖКМ в ЖКД, что значительно улучшает считываемость информации при ударах и вибрации.
Указанное устройство ЖКД испытано в существующих изделиях, например, в модулях дисплейных цветных МДЦ-104, МДЦ-104 Тип 1, 4ATI, DHA.03, изготавливаемых ОАО «Конструкторское бюро «Дисплей» г. Витебск, Республика Беларусь. Испытания показали, что приклеенное к ЖКМ темное комбинированное защитно-нагревательное стекло с антибликовым покрытием с лицевой стороны и нагревательным резистивным слоем с противоположной обеспечивает хорошую считываемость информации при отрицательных температурах (до -55°C) за счет того, что при подаче напряжения на контактные площадки защитно-нагревательного стекла нагревательный резистивный слой разогревает ЖКМ, что позволяет жидкому кристаллу сохранить свои свойства при отрицательных температурах. Комбинированное защитно-нагревательное стекло также значительно улучшает считываемость информации при внешней солнечной засветке за счет значительного уменьшения коэффициента отражения, которое достигается наличием антибликового слоя с лицевой части стекла и тем, что само стекло обладает 50-70%-ым светопропусканием(т.е. подложка стекла - темная), что снижает интенсивность светового потока, доходящего до ЖКМ через стекло и отраженного от нее. Бесстрессовое крепление матрицы позволяет снизить механические воздействия на ЖКМ и биение жидкого кристалла, что также позволяет улучшить считываемость информации при ударах и вибрации, которые могут возникнуть, когда ЖКД установлен в транспортных средствах и специальной технике.
При необходимости получения совместимости ЖКД с приборами ночного видения (ПНВ) торцевая светодиодная подсветка может быть заменена на двухрежимную светодиодную систему для подсветки жидкокристаллического индикатора, например, по патенту на полезную модель BY7681. Торцевая светодиодная подсветка обеспечивает яркость изображения до 1000 кд/м2.
Таким образом применение предлагаемого ЖКД позволяет обеспечить считываемость информации при проявлении внешних воздействий на ЖКД (прямое солнечное освещение до 100000 лк, пониженная температура окружающей среды (ниже -30°C), удары и вибрации, а также достичь совместимости с ПНВ.