机载液晶显示器的散热结构优化

2020-01-07余荣

湖北农机化 2020年7期

余荣

(乐金显示(南京)有限公司，江苏南京 210046)

1 液晶显示器的内容特点

1.1 液晶显示器的内部原理

各向异性和偏光效应是液晶显示器的主要工作原理，液晶显示器就是根据这两大工作原理制作而成的，液晶材料既不是液体也不是晶体，它是介于这两者之间的一种特殊的材料，吸收了这两种材料的优点和长处，使得液晶材料在具有坚硬性的同时也具有流动性。在电的操控下，液晶可以按照固有的顺序进行排序，因为折射率产生了偏光效果，而且这种偏光效果具有“开关”的作用，“开关”的功能是完美的利用显示器对光线进行控制。

1.2 液晶显示器的温度特点

LED在器件的分类中被划分为半导体领域，它最主要的特征是非常脆弱，其次环境对LED功能的实现也发挥了举足轻重的散热作用，再次，LED显示器对于温度的敏感性也很强，在温度越高的环境中其老化的速度也就越快，两者之间具有呈现正相关的增长关系。LED显示屏，尤其是适用于户外的显示屏，由于没有任何物体的遮挡，只有封闭的状态才能起到防止外部雨水侵蚀、风沙侵蚀的效果，但是，与其相反，越是封闭的状态越是难以将显示器的热量对外发散。

2 散热技术

2.1 散热的类型

(1)自然风冷散热

利用这种方法首先要改变原先LED箱体的结构，因为传统的LED箱是全封闭的结构，这种结构是阻碍其散热的主要原因。对箱子的外形进行打孔，使得箱子内外的空气可以实现交换流通。这种方法是成本最小的散热方式。但是有利必有弊，这种方法的缺陷是散热效果一般。

(2)风扇散热

这种散热方法的主要原理是将箱体的后面装订一个或者两个风扇，通过风扇的运转将箱体内的热量全部排放到环境中。这种散热的方式其优点是成本低，效果较好，但其弊端是要求箱子的体积很大，否则不能带动扇子的运转。

(3)LED显示面板辐射散热

通过在LED灯壳表面涂抹辐射散热剂是目前比较方便的散热方法，散热剂有效地将热量带走，并阻碍了热量向箱子内部流动，其中面板散射器在使用的过程中不能单独使用，需要和其它散热技术一起使用。但是对于散热剂的量要严格把控，避免计量过多而影响显示器的使用。

(4)导热散热壳

在制作LED箱的时候用一些导热性好的材料，同时要注意选价格不能太高的导体，并在箱体两侧或背面制成利于空气对流的结构，这种散热方式的散热效果最好。

(5)空调散热

在对一些大型的LED显示器，由于其规模比较大，进行散热是需要采用空调制冷散热方式，这种方法效果虽然很好，但是能耗较大，成本较高，与我国目前低碳绿色的生产理念相违背。

其中1，2，5为主动散热，3，4为被动散热。通过优化3，4来加强散热，有不增加能源消耗以及可靠性高的优点。

2.2 机载散热技术的改进

散热板传递的热量和前壳体传递的热量是机载液晶屏上主要的两个热量来源。由于前壳体传输到液晶屏的热量较少，所以液晶屏上的热量主要靠散热板来传导，为进一步降低高温黄斑出现毛病的几率，就需要对散热板上的热量进行降低。

常见方案是通过后盖热量先传递到散热板上，再通过散热板传导到前壳体上，前壳体再向外散热。对上述方法进行改变，主要是对以下几个结构的改变，避免散热板与前壳体安装和后盖接触，这样可以直接将后壳体热量有效传递到前壳体上，再通过前壳传递到散热板上，保持前壳、散热板间较大热阻，可以较大程度上减少散热板上的热量。

可以看出，改变前和改变后的总体架构没有太大的变化，主要是通过增加散热板向前壳体的热传导，进一步实现液晶屏上的热量减少的目的。

在原来前壳体与散热板这两个零件之间的接触面积小而且不连续，散热阻碍大，不利于散热板向前壳体热传导。改进后将与散热板安装面改为与前壳体连续整面的接触，等效热阻小，减轻结构重量，并增大外表面与外界接触面积，有利于前壳体向外散热。