大尺寸超薄液晶电视设计分析

2014-10-15顾少明

科技传播 2014年22期

顾少明

四川长虹电器股份有限公司，四川绵阳 621000

随着液晶模组和背光源技术的不断进步，平板电视从CCFL （Cold Cathode Fluorescent Lamp，冷阴极荧光灯管）背光源逐渐发展到LED背光源。整机的厚度也从原来的动辄100mm大幅降低。为了进一步体现其超薄的优势，本文研究中通过结构设计优化，大幅降低液晶模组的厚度，使电视的厚度达到了惊人的11mm，处于行业领先水平。

1 液晶电视及模组结构简介：

液晶电视的发展，经历了从标准模组到模组一体机两个发展阶段。采用标准模组的电视，在模组前后分别包裹面框和后盖，这种电视整机厚度相对较厚。随着技术的融合，一体机逐渐成为主流，整机厂商仅购买模组内部的O/C(Open Cell)，自行将模组与整机一体化设计与制造（面框与模组前铁框合二为一），不但降低了成本，厚度也相应降低。

传统LED液晶模组以LED为背光源，从前到后一般由前铁框、胶条、O/C、胶框、光学膜片、导光板（LGP）、反射纸、背板以及灯条、线材、辅料等组成。LED背光源则依光源分布位置不同分为侧光式和直下式，其中侧光式根据灯条在显示区域的不同又分为单短式，双短式，底长式，整机厚度均明显低于直下式，是目前液晶电视的主流。

2 大尺寸超薄液晶电视设计探索

2.1 结构设计

为了设计制造出超薄的有视觉冲击力的LED TV，结构设计上需要在连接方式、材料、整机模组一体化方案上做出改进，在减薄的同时，光学性能、散热性能、机械强度的满足成为关键和难点。

分析常规的设计，前面框厚度、背板与后盖的双层叠加厚度是制约整机厚度的主要因素。将传统的塑胶面框更改为不锈钢或镀锌板冲压（外表面喷涂处理）成型，厚度可大幅降低，同时外观件的金属材质运用，整机质感、档次也得到提升。要有效解决背板与后盖的双层叠加厚度浪费问题，需要在保证整机光学、外观、强度、散热的前提下将两构件合二为一。常规的背板设计，因强度需要，设计上普遍采用了整体引伸结构，引伸深度在5mm～6mm，为了满足外观需要，还需用塑胶后盖零件包裹模组背板，塑胶件壁厚一般在2.5mm～3.5mm。另外为了将后盖紧固螺钉头隐藏，后盖的凹台结构也需要2mm～3mm。如此累加，仅叠加因素造成的厚度损失将多达8mm左右。

在反复的实践中，蜂窝铝板配以铝型材中框，通过辅助工装采用金属胶粘接可很好的满足以上所有要求。蜂窝铝板是结合航空工业复合蜂窝板技术而开发的金属复合板，采用“蜂窝式夹层”结构（以表面涂覆耐候性极佳的装饰涂层之高强度合金铝板作为面、底板与铝蜂窝芯经高温高压复合制造而成的复合板材）不仅满足了模组对平整度、散热、强度的所有要求，板材材质、表面处理、色彩等也有众多选择，可以很好的满足电视外观的时尚要求。此方案的具体的结构方式见下图——超薄侧光式液晶电视结构。装配时，蜂窝铝板①通过液体金属胶将特殊截面的铝型材中框②固定。依次放入反射纸⑤导光板⑥光学膜片⑦后，模组胶框④通过卡扣结构与中框②固定。再依次放入胶条⑧及O/C⑨后，前铁框③通过卡扣结构与胶框④固定。

按此方案装配后整机厚度仅11mm，远超目前行业普通液晶电视的厚度。其关键部件的厚度数据如下：蜂窝铝板3mm；导光板2mm（采用薄形化设计）；前铁框0.6mm。另外，因装配结构的创新，蜂窝铝板后盖外表面实现了无螺钉设计，外观效果出众。