空间用液晶显示器关键技术研究

第24卷　第3期

2009年6月

液　晶　与　显　示

ChineseJournalofLiquidCrystalsandDisplays

Vol124,No13Jun.,2009

文章编号:100722780(2009)0320377206

空间用液晶显示器关键技术研究

董　戴,沈　威,张　涛,沈　键,康　涛,刘　莉,吴华夏

(安徽华东光电技术研究所现代成像省重点实验室,安徽芜湖　241002,E2mail:samhust@gmail.com)

摘　要:按照空间特殊环境的要求,重点设计了液晶显示器的多功能光学窗口、液晶屏加热器、白光LED背光源和光学膜组等关键部件,达到了空间用液晶显示器表面减反射、电磁屏蔽、低温下启动、背光亮度较高和均匀性好、显示效果理想、高可靠性等具体技术要求。关　键　词:加固液晶显示器;减反射;电磁屏蔽;加热器;背光中图分类号:TN141.9　　　文献标识码:A

1　引　　言

神五、神六及神七的成功发射与返回标志着我国载人航天事业进入崭新的阶段,空间实验室要目标。的成就,,开展空间用液晶显,解决载人航天装备的急需,对我国载人航天事业显示系统的发展具有重大意义[123]。

空间用加固TFT液晶显示器主要针对空间特殊环境而设计,为载人飞船和目标飞行器的仪表与照明分系统提供配套,作为显示终端进行文字、图标、图形、图像信号的显示及图形2图像信号的合成显示。加固型液晶显示器应用广泛,不仅可以在航天各领域作为计算机显示终端、仪表显示器和视频监视器,而且可以作为空间实验室的显示设备和航天飞机的多功能显示器(MFD)。

国外对空间用加固型液晶显示器的研究可以追溯到20世纪90年代。2000年5月,亚特兰蒂斯号航天飞机使用了一种新型驾驶舱,这种波音777式玻璃驾驶舱称为多功能显示分系统(MEDS),由霍尼韦尔空间系统公司研制。除亚

器等。系统的2D3D。

单位现已开始了对空间液晶显示新产品的研发,但基本都停留在方案研制阶段或样机研制阶段,还无法满足正式装机使用要求。

本文结合38cm(15in)空间用加固TFT液晶显示器的研制项目,重点设计了多功能光学窗口、液晶屏加热器、LED背光源和光学膜组等组件,对其性能及关键技术进行了研究。

2　空间用液晶显示器的分析设计

2.1　多功能光学窗口设计与分析

空间用液晶显示器要求在屏幕前设置一个多功能光学窗口,其主要功能是:减小环境光反射;实现电磁屏蔽;保护液晶屏;防止液晶屏破碎后残渣飞溅。

现在通常采用的多功能光学窗口材料有复合层压玻璃和丙烯酸树脂(PMMA)两种。

复合层压玻璃[4]是将一块镀有减反射膜的玻璃和一块导电玻璃通过高透过率胶片材料在高温、高压环境下粘接复合,复合后的双层玻璃具有较好的强度和安全性,其设计关键是减反射设计和电磁屏蔽设计。

丙烯酸树脂(PMMA)滤光片也是普遍采用

特兰蒂斯号外,哥伦比亚号、发现号和奋进号航天飞机轨道器也将陆续更换成这种玻璃驾驶舱。MEDS由11台液晶MFD组成以取代过时的机

电式座舱显示器,包括阴极射线管屏幕、仪表和仪