顧少明

四川長(zhǎng)虹電器股份有限公司，四川綿陽(yáng) 621000

隨著液晶模組和背光源技術(shù)的不斷進(jìn)步，平板電視從CCFL （Cold Cathode Fluorescent Lamp， 冷陰極熒光燈管）背光源逐漸發(fā)展到LED背光源。整機(jī)的厚度也從原來(lái)的動(dòng)輒100mm大幅降低。為了進(jìn)一步體現(xiàn)其超薄的優(yōu)勢(shì)，本文研究中通過(guò)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化，大幅降低液晶模組的厚度，使電視的厚度達(dá)到了驚人的11mm，處于行業(yè)領(lǐng)先水平。

1 液晶電視及模組結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介：

液晶電視的發(fā)展，經(jīng)歷了從標(biāo)準(zhǔn)模組到模組一體機(jī)兩個(gè)發(fā)展階段。采用標(biāo)準(zhǔn)模組的電視，在模組前后分別包裹面框和后蓋，這種電視整機(jī)厚度相對(duì)較厚。隨著技術(shù)的融合，一體機(jī)逐漸成為主流，整機(jī)廠商僅購(gòu)買模組內(nèi)部的O/C(Open Cell)，自行將模組與整機(jī)一體化設(shè)計(jì)與制造（面框與模組前鐵框合二為一），不但降低了成本，厚度也相應(yīng)降低。

傳統(tǒng)LED液晶模組以LED為背光源，從前到后一般由前鐵框、膠條、O/C、膠框、光學(xué)膜片、導(dǎo)光板（LGP）、反射紙、背板以及燈條、線材、輔料等組成。LED背光源則依光源分布位置不同分為側(cè)光式和直下式，其中側(cè)光式根據(jù)燈條在顯示區(qū)域的不同又分為單短式，雙短式，底長(zhǎng)式，整機(jī)厚度均明顯低于直下式，是目前液晶電視的主流。

2 大尺寸超薄液晶電視設(shè)計(jì)探索

2.1 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

為了設(shè)計(jì)制造出超薄的有視覺沖擊力的LED TV，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上需要在連接方式、材料、整機(jī)模組一體化方案上做出改進(jìn)，在減薄的同時(shí)，光學(xué)性能、散熱性能、機(jī)械強(qiáng)度的滿足成為關(guān)鍵和難點(diǎn)。

分析常規(guī)的設(shè)計(jì)，前面框厚度、背板與后蓋的雙層疊加厚度是制約整機(jī)厚度的主要因素。將傳統(tǒng)的塑膠面框更改為不銹鋼或鍍鋅板沖壓（外表面噴涂處理）成型，厚度可大幅降低，同時(shí)外觀件的金屬材質(zhì)運(yùn)用，整機(jī)質(zhì)感、檔次也得到提升。要有效解決背板與后蓋的雙層疊加厚度浪費(fèi)問題，需要在保證整機(jī)光學(xué)、外觀、強(qiáng)度、散熱的前提下將兩構(gòu)件合二為一。常規(guī)的背板設(shè)計(jì)，因強(qiáng)度需要，設(shè)計(jì)上普遍采用了整體引伸結(jié)構(gòu)，引伸深度在5mm～6mm，為了滿足外觀需要，還需用塑膠后蓋零件包裹模組背板，塑膠件壁厚一般在2.5mm～3.5mm。另外為了將后蓋緊固螺釘頭隱藏，后蓋的凹臺(tái)結(jié)構(gòu)也需要2mm～3mm。如此累加，僅疊加因素造成的厚度損失將多達(dá)8mm左右。

在反復(fù)的實(shí)踐中，蜂窩鋁板配以鋁型材中框，通過(guò)輔助工裝采用金屬膠粘接可很好的滿足以上所有要求。蜂窩鋁板是結(jié)合航空工業(yè)復(fù)合蜂窩板技術(shù)而開發(fā)的金屬?gòu)?fù)合板，采用“蜂窩式夾層”結(jié)構(gòu)（以表面涂覆耐候性極佳的裝飾涂層之高強(qiáng)度合金鋁板作為面、底板與鋁蜂窩芯經(jīng)高溫高壓復(fù)合制造而成的復(fù)合板材）不僅滿足了模組對(duì)平整度、散熱、強(qiáng)度的所有要求，板材材質(zhì)、表面處理、色彩等也有眾多選擇，可以很好的滿足電視外觀的時(shí)尚要求。此方案的具體的結(jié)構(gòu)方式見下圖——超薄側(cè)光式液晶電視結(jié)構(gòu)。裝配時(shí)，蜂窩鋁板①通過(guò)液體金屬膠將特殊截面的鋁型材中框②固定。依次放入反射紙⑤導(dǎo)光板⑥光學(xué)膜片⑦后，模組膠框④通過(guò)卡扣結(jié)構(gòu)與中框②固定。再依次放入膠條⑧及O/C⑨后，前鐵框③通過(guò)卡扣結(jié)構(gòu)與膠框④固定。

按此方案裝配后整機(jī)厚度僅11mm，遠(yuǎn)超目前行業(yè)普通液晶電視的厚度。其關(guān)鍵部件的厚度數(shù)據(jù)如下：蜂窩鋁板3mm；導(dǎo)光板2mm（采用薄形化設(shè)計(jì)）；前鐵框0.6mm。另外，因裝配結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新，蜂窩鋁板后蓋外表面實(shí)現(xiàn)了無(wú)螺釘設(shè)計(jì)，外觀效果出眾。

超薄側(cè)光式液晶電視結(jié)構(gòu)

2.2 光學(xué)設(shè)計(jì)

為達(dá)到降低模組厚度的目的，在導(dǎo)光板的選用上，選取了2mm厚PMMA絲印導(dǎo)光板，膜片架構(gòu)為下擴(kuò)散片+90度復(fù)合膜+下擴(kuò)散片。具體的光學(xué)參數(shù)如下表1。

表1 LED背光源組光學(xué)規(guī)格參數(shù)

2.3 散熱設(shè)計(jì)

由于電視背板采用鋁基蜂窩板，通過(guò)燈條散熱器的有效接觸，可大幅提高傳導(dǎo)、對(duì)流、輻射散熱的效率，與常規(guī)液晶電視相比，散熱效果也大幅提高。

3 測(cè)試結(jié)果

本文設(shè)計(jì)的大尺寸超薄液晶電視LED背光模組采用的是底長(zhǎng)側(cè)光式結(jié)構(gòu)，光源采用200顆4014型LED燈珠，背光模組及整機(jī)厚度僅為11mm，其中中心亮度為300nits，亮度的均齊度達(dá)到75%， LED背光源組的功率為93W。

此設(shè)計(jì)目前已完成光學(xué)、強(qiáng)度、散熱等相關(guān)測(cè)試，滿足各項(xiàng)性能要求。相關(guān)技術(shù)已申請(qǐng)技術(shù)專利，整機(jī)也即將進(jìn)入批量生產(chǎn)。

4 結(jié)論

在大尺寸超薄液晶電視的設(shè)計(jì)中，通過(guò)背光模組和整機(jī)的一體化融合設(shè)計(jì)、新的模組背板材料的應(yīng)用以及背光模組結(jié)構(gòu)方案的創(chuàng)新，可以大幅優(yōu)化電視整機(jī)的厚度，實(shí)現(xiàn)超薄的目的。本文設(shè)計(jì)的超薄液晶電視已達(dá)到業(yè)內(nèi)先進(jìn)水平，具有較高 的市場(chǎng)價(jià)值。

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