低溫環境顯示技術

低溫環境顯示技術

當TFT LCD 顯示器在低溫環境下,常常發生影像鈍化不易辨識,其畫面切換時顯示遲緩以致於造成使用者不便或是判斷錯誤的情況產生。如圖1所示,因液晶在低溫環境溫度下其轉態遲緩的物理特性,故顯示畫面做切換時,其產生畫面重疊的情況。
 
 
圖1為TFT LCD模組於恆溫恆濕試驗機內,其測試溫度為-40度C的畫面,圖1(a)為畫面未轉態前的上一個畫面,可看出為一個穩定的彩色條的畫面;當畫面經過轉態,如圖1(b)所示,因液晶的物理原理在低溫下其旋轉速度較為緩慢,故以至於與下一個畫面造成畫面有重疊的情況;圖1(c)所示為經過一段時間後雖畫面重疊的情況較為輕緩,但仍可看到部分畫面重疊的情況;圖1(d)為經過完整轉換後的顯示結果。
 
為了改善以上的問題,所以適當加入穿透式加熱器(Transparent Heater),可以提升液晶顯示器本身溫度,使液晶動作正常以達到顯示正常的效果。
 
億力光電為專業的TFT模組製造廠,以堅強的研發團隊為改善客戶在低溫環境下仍可正確使用TFT LCD模組,特研發自製穿透式加熱器(Transparent Heater)並搭配自家的TFT LCD模組以達到在低溫環境下,使其TFT LCD顯示器最佳化的顯示效果。
 
億力光電自製的穿透式加熱器(Transparent Heater)是以玻璃(Glass)為基材,命名為Glass Heater。其產品動作原理如圖2所示,Glass Heater利用直流電流通過ITO阻抗時,其產生電能損耗轉換成熱能的原理而設計的,當阻抗愈小,消耗功率愈大,其產生的熱能也愈多。這樣的概念就很像電湯匙煮水,當我們將電湯匙插上電,其電流通過電湯匙的金屬介面時,其金屬介面會產生熱能,而透過這個熱能便可以來煮水並使其沸騰。
 
 
億力光電自製的Glass Heater其厚度約0.4~1.1mm,可供客戶設計使用上的選擇,市面上另有以PET為基材的穿透式加熱器(Transparent Heater) 兩者的比較如表1所示,億力光電自製的Glass Heater具有高透過性、熱導性佳及熱度均勻分布等優點。
 

Table 1 : Comparison between Glass Heater and PET heater.

Type

Glass Heater

Traditional PET Heater

BASE Material

Glass

PET

Price

Low

High

Tooling Charge

Low

High

Transparency

85%Min

75%Min

90%Typ

80%Typ

Thickness

0.4mm~1.1mm

0.2mm

Advantages

Higher transparency.

Lower unit price.

Heat and humidity resistant

Thin and light.

Durable in drop test.

Flexible.

Disadvantages

Weak in drop test compare to PET product.

Lower transparency.

higher unit price.

Weak in high temperature and humidity.

 
 
億力光電自製的Glass Heater 可搭配億力光電自製的TFT LCD模組及電容式觸控屏IPCT平整貼附於其上,除組裝方便外,透過億力光電LCM模組生產製造廠專業的組裝生產,更可節省客戶組裝時的工序及增加TFT LCD模組產品品質上的保證。如圖3所示,為Glass Heater組裝於TFT LCD模組的成品畫面,客戶端可利用Glass Heater所提供的連接器端口,提供適當的電流以調整並控制TFT LCD模組於低溫甚至於常溫下的顯示操作。
 
 
表2是說明TFT LCD模組於常溫、-40℃有無開啟 Glass Heater 的結果,從這裡可以看出在常溫的條件下TFT LCD模組其顯示並沒有特別的異常,而在低溫時,因液晶在低溫下的物理特性,故造成畫面轉換殘影嚴重的結果,從實驗結果可以看出啟動Glass Heater可改善液晶低溫轉態遲緩的問題。
 

2TFT LCD模組於常溫、-40℃有無開啟 Glass Heater 的結果

測試條件

常溫 (-25)

-40

-40/24H

測試電壓

-

-

9V

12V

判定結果

畫面轉換無殘影

畫面轉換殘影嚴重

畫面轉換無殘影

 
 
表3為啟動Glass Heater,分別提供以9V及12V的實測耗電流結果。
 

3TFT LCD模組於-40℃開啟 Glass Heater ,測試電壓9V12V的結果

測試條件

-40/24H

測試電壓

9V

12V

判定結果

650mA

830mA

 
 
圖4是說明TFT LCD模組加上Glass Heater,於低溫-40℃環境溫度下開始加熱,分別以固定 9V、12V 的電壓提供給Glass Heater,並記錄Glass Heater其1表面溫度的變化結果。
 
 
如下方影片所示,為同一片 TFT LCD 模組於環境溫度-40度C的情況下,有無開啟Glass Heater的顯示結果,若想要更進一步的了解,請洽詢 億力光電

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