【摘 要】机载液晶显示模块要求重量轻，厚度薄。背光方式逐渐由底背光方式向侧背光方式转变。本文主要介绍了双面侧背光机载液晶显示模块中涉及到的一些相关技术，如液晶屏原屏加固、背光模组设计、背光电路控制、低温加热控制、热设计以及电磁兼容设计。并运用这些技术生产出了产品，达到了机载要求。
【关键词】机载；液晶显示模块；双面侧背光；相关技术
引言
显示模块作为人机交互的界面，承载着大量信息传递的功能。随着液晶显示技术的发展，液晶显示模块以其显色性好，轻薄、低功耗等优势，逐渐成为主流显示器件[1]，不仅在工业、商业以及家庭领域内得到广泛应用，在军工领域内也逐步得到普及。早期替代进口CRT[2]（Cathode Ray Tube，阴极射线管）显示模块的机载液晶显示模块都是直下式底背光方式，虽然比CRT显示器在色彩还原、亮度、寿命等有了很大的提升，但是为了保证模块亮度均匀性，背光板到光学膜组之间至少有10mm左右的距离，也就是我们通常所说的灯腔高度。现在整机生产厂家对显示模块厚度和重量要求越来越高，侧背光方式以其良好的均匀性和超薄的特性逐渐被接受采纳。双面侧背光相对于单面侧背光来说，可以更有效地提高LED（Lighting Emitting Diode，发光二极管）的可靠性。
1 液晶屏组件的加固设计
机载液晶显示模块结构加固的核心是液晶屏的加固及刚性化处理。液晶屏是由前玻璃基板和后玻璃基板通过封接边框连接成封闭空间，在封闭空间内充满液晶材料实现显示功能[3]。普通液晶屏的封接边框材料相对廉价，膨胀系数不能很好地与液晶屏两片玻璃相匹配。在恶劣的机载环境条件下，封接边框，特别是封接边框的封口处容易出现裂缝。空气会沿着裂缝处挤进充满液晶的封闭空间，这样液晶就会被挤出，在缺少液晶的区域，液晶屏工作时将出现黑色斑块，导致液晶屏失效。针对液晶屏封接边框封口处受应力液晶泄漏问题，我们采用进口封接边框材料，对液晶屏进行二次封接，如图1所示。
二次封接的胶膨胀系数相对原屏封接胶更接近玻璃的膨胀系数。另外二次封接胶的温度性能指标为-70℃～+150℃，远比普通封接胶的-30℃～+85℃温度范围宽，反复的温度循环试验表明二次封接胶与液晶屏玻璃的粘接强度也远高于原屏封接胶。在热应力条件下，不容易产生由膨胀程度不同而造成的机械应力，或在热应力下破裂。经过二次封接工艺改进的液晶屏可以承受-55℃～+85℃的温度冲击。
液晶屏的前后玻璃基板都很薄，如果没有特殊加固，对显示方向的振动非常敏感，在机载环境下，振动频率范围一般为10～2000Hz，振动带来的液晶盒厚变化会影响显示图像的质量。系统固有频率为：
按照单自由度强迫振动理论，把液晶屏看作一个小系统，当机载环境激振频率f小于系统固有频率f0的0.75倍时，系统相对振动强度增大较小；当机载环境激振频率f介于系统固有频率f0的0.75倍至倍之间时，系统相对振动强度成倍放大甚至超过5倍；当机载环境激振频率f大于系统固有频率f0的倍时，系统相对振动强度才会减小。因此，结构减振设计的关键是减小系统固有频率f0。我们在液晶屏四周用减振材料隔离，减小支撑刚性；液晶屏前后复合一定厚度的玻璃，提高液晶屏组件的抗弯曲能力，降低整个系统的固有频率。液晶屏抗振结构如图2所示。
可以从二级减振理论来分析，在刚性壳体和液晶屏之间用具有阻尼作用的减振隔离材料进行隔离，形成阻尼减振系统，设计一定的减振空间，因此刚性较小，固有频率较低，这可以作为第一级减振。在液晶屏前后两面用加固玻璃通过透明柔性粘接层固定成一体，也就是我们通常所说的“三明治”结构，这样作为第二级减振。第二级减振空间小，液晶屏安装环境刚性提高的同时增大了固有频率，使其远高于第一级振动系统的固有频率，这样第一、二两级系统就不会形成共振，液晶屏受到的振动应力也会相应减小[4]。
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