电视一体化结构的优化设计

戈国伟

【摘要】创新是一个企业发展的不竭动力，是一个国家进步的灵魂。尤其表现在电子产品上，随着科技的创新和经济的发展，我国的电视产品经历了一代又一代的更新换代，从我们儿时的黑白电视机到彩色电视机，从原始的台式电视机到现在的平板电视机、液晶电视机，从最初的遥控电视机到现在的语音电视机、触屏电视机。网络技术、数字技术的发展带动电视机由传统的注重画面、音质向目前的注重智能、人性发展。因此，本文的研究对象是平板液晶电视的核心技术，即整体模组一体化结构。

【关键词】液晶玻璃;整体模组;一体化结构

1.发展历程以及研究意义

随着电视由最初的CRT到之后的平板再到如今的LED平板，电视机由最初的小而厚向目前的大而薄发展。2008年以来，我国为了经济的持续发展，进一步实行扩大内需的政策，以利国、利企、利民为原则，实行了惠农政策，财政部开展家电下乡，并在国家的“十二五”规划中把电视机的研发作为国家信息产业的重点项目。因此，本文以电视一体化结构的优化设计来加以研究，不仅对我国企业的技术创新有重要作用，而且对我国的经济结构的战略性调整，与世界经济发展接轨有促进作用。CRT于2009年全面退出我国的主流市场，之后液晶电视开始在我国电视市场得到全面普及，各大电视企业要想在目前的市场竞争中占据不败之地，必须积极地进行创新，实现电视机在提高产品性能的同时降低成本。否则就会被市场所淘汰。电视如果要达到轻薄、低成本，那么就必须攻破目前平板电视的工业设计，而由于面板技术、电路技术、注塑技术的限制，液晶电视要突破再薄1mm都相当困难，对电视一体化结构进行优化设计，可以使液晶模组的成本降低20%以上，从而达到了节时、节材、节能的设计理念，为企业创造更多的价值，提高企业的效益，使得企业在市场竞争中立于不败之地。

2.整机模组一体化结构的概念

整机模组一体化结构，也就是说，把整机结构与模组结构整合在一起，实现一体化设计生产。与新的一体化结构的液晶电视相比，传统的液晶电视结构通常以显示屏与其他结构件相结合的组成方式，显示屏是其中的一个整体组件，采购模组生产线主要生产显示屏，然后整机生产线用刚生产的显示屏通过组装的方式生产出电视整机。其中，显示屏的主要部件包括：液晶玻璃、背光模组（功能是为液晶玻璃提供背光源和支撑）。而新的一体化结构对驱动电路、液体模组结构以及一体化电源进行了深入的研究。具备了传统技术所不具备的优点。第一，一体化结构可以达到结构件复用，使得结构件数量减少，从而把物料的成本降到很低。第二，一体化结构设计可以最大限度的压缩整机的边框厚度和宽度，使电视在造型上达到目前人们的审美。第三，改进后的生产线使得整机组装和模组组装结合在同一个生产流水线上，减少了人力，避免了以往屏体的运输或周转等带来的用费，节约了时间，减少了用费。提高了生产效率，从而降低了产品成本，增加了收益。

3.一体化结构的优化设计

3.1 普通液晶模组的构成

一般意义上液晶模组结构的核心是由以下几部分组成，如下图2所标示。

3.1.1 背光部分

要想使液晶电视变得轻薄，背光部分是开发的重要区域，它是电视机的发光源，主导液晶模组的发光装置，它的重量和厚度在液晶模组中占相当大的比例。它主要含有以下部分：

背板（cover bottom）：是连接电视机后壳、信号主板PCB、液晶模组、电源等等，对其强度额要求很高;

反射片（reflector）：主要功能是反射光线，以免光流失;

扩散板（diffuserplate）：使得灯管发出的光均匀扩散;

扩散片（diffuser sheet）：对均匀扩散光起到进一步的促进作用;

增光片（prism）：主要功能使光线聚集，提高电视机的亮度50%;

胶框（guide panel）：固定光源和面板，起支撑作用;

绝缘片（insulator）：主要装配在electrode PCB和cover bottom中間，避免有高压电场的PCB与cover bottom导电，从而造成事故;

3.1.2 前框case Top

这包括两部分：分离式与一体式。一体式易于组装，但其造价成本高;分离式与此相反。主要功能使液晶面板得以固定。

3.1.3 液晶面板open Cell

这是液晶显示屏的关键部件，也即所称的玻璃，无论是原材料的选择，还是制造工艺、制造设备的要求都很高。

3.2 通常液晶电视结构边缘的局部剖面由以下构成

如图1所示：虚线部分是显示屏构件，实线部分是整机结构件。整机部分的核心结构件包含后壳、面板以及固定显示屏的压条等等。安装的时候，先把显示屏固定在面壳力，用压条等固定显示屏，然后安装其他部件，最后一步固定后壳即可。

图1 普通液晶电视结构边缘局部剖面图

3.3 一体化结构技术方案（如图2所示）

整机模组的一体化结构设计方案如下：分拆原来的显示屏背光模组结构，之后结合整机的前壳和后壳进行整体设计。面壳，也即前框和大后壳，也即背板，可以共同供模组和整机使用，其中原来电视显示屏的背光部分的关键部件和玻璃都安装在背板与面壳形成的封闭空间的内侧，和原来的显示屏体大致相同。这样原来整机的后壳就可以减少到只遮盖电路板的小后壳即可。

普通电视的整机结构和通常整机模组的一体化结构的安装方式差不多相近：首先把液晶玻璃安在面壳里，接下来安装背光部分，之后把背板盖上，最后安装整机模组的其他部件并把小后壳盖上。

图2 一体化结构电视边缘局部剖面图

如图3所示：这为一般模组的一体化结构边角的局部剖视图和基本的安装流程。这一过程是在原有的整机结构形式上发展而来的一种新型的一体化结构形式。从前部分依次向后部分安装，安装的过程中不需要翻转。首先仍是把玻璃安装到面壳里，之后把模组的面壳和中框连在一起，把液晶玻璃固定在中框和面壳中间，之后依着中框按顺序安装光学膜片、导光板，之后盖上反射膜，接下来盖上背板，然后在背板上安装其余的部件，这样就完成了整机的安装。

图3 常规一体化结构局部剖视图及装配流程

如上所述的安装过程看起来简单而且易于操作，实际在后续实际生产过程中出现了一系列的问题。第一，这种结构的安装是以面壳为基准，而面壳一般采用的是塑胶件，塑胶件的特点是尺寸精度要求相对低，但其热膨胀系数比较大。和面壳相比，面壳一般为框式结构，如果用塑胶件，就会出现装配变形的问题。因此，一方面，在组装光学膜片和液晶玻璃得利用工装等辅助加以定形，这样对装配的效率造成影响。另一方面，光学部件的安装一般以中框为基准，而中框又以面壳为安装标准，这样使得精度达不到，整机背光的光学性能得不到控制。总之，这样的工艺使得生产一台电视机所需的劳动时间增加，成本增加，劳动生产率降低，不能达到目前发展的要求。

3.4 一体化结构的优化设计

鉴于上述论述中原有的模组结构的弊端，以下将以原来的模组结构为基础，对电视的一体化結构进行优化设计。

如图4所示：我们对电视的装配方式进行调整：首先把背板作为基准，安装背光部分于背板内，然后再安装液晶玻璃，之后安装前框，也即面壳，通过翻转，再安装整机模组的其他部分。这种安装顺序对于生产检测有利，从而提高生产率。

如图4所示：这是电视一体化结构的优化设计之后的局部剖面图和简单的安装流程图。这一安装流程为：首先把背板作为基准，先安装灯条，放入反射膜、导光板、光学膜片，之后在背板上安装模组的中框，使得背光部分被压住，之后才可以把液晶玻璃安装在中框上，盖面壳，用卡钩结构固定，翻转，连接背板与面壳。必须依这样的顺序来。这样安装的好处是使得整机模组中边框的宽度变大，实现审美大的要求。

图4 一体化优化结构的局部剖视图及装配流程

对比两种安装方式可发觉：电视一体化优化设计后的安装方式与传统的安装方式完全相反，而且在安装的过程中需要翻转，这样的安装方式看起来很繁琐，但却在实际的生产中发挥着很大的作用。这样的安装以背板为基准，背板要求的材料一般为钣金件，这样尺寸精度就会提高，更主要的是背板是整个的一个大结构，在安装过程中不易产生变形，这与面壳的框式结构截然不同。

4.结语

通过对液晶电视一体化结构的优化设计，改变了原来的安装程序，攻破了原有的难题，降低了企业的成本。实现了目前消费者对于电视性能和审美的要求。相信通过不断地创新，电视会越来越满足人们的需求。

参考文献

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