原標題：淺談一種綠色節(jié)能超薄超窄液晶電視的實現(xiàn)方法

　　摘?要；本論文主要討論一種包括光學膜片的高集成化及模組結構的一體化創(chuàng)新設計方法，完成光學膜片系統(tǒng)的優(yōu)化、模組中框與整機面框、模組背板與整機后殼的共用，優(yōu)化金屬件表面處理方式，在實現(xiàn)原材料使用量最小化下，也實現(xiàn)了超薄超窄的方案，同時降低原材料的消耗，低碳環(huán)保。

　　關鍵詞：綠色節(jié)能；復合功能膜片；模組一體化設計；設計標準；超薄超窄

　　0 引言

　　目前液晶電視都向著綠色節(jié)能的大方向發(fā)展，而目前電視行業(yè)的競爭越來越激烈，產業(yè)消費升級，同質化嚴重，如何在此形勢下開發(fā)一款超薄超窄的綠色節(jié)能的液晶電視，贏得消費者的青睞，是擺在每個電視企業(yè)面前的課題。如何利用創(chuàng)新設計，尋找新的賣點，并在生產端快速完成生產工藝與設備的配套導入，都是每個設計師思考的難題。超薄清、無邊框對模組屏體的設計、制造提出了更高的要求，如何在現(xiàn)有產品技術的基礎上實現(xiàn)更窄更薄，成為行業(yè)內制勝的關鍵。

　　1 一種綠色節(jié)能超薄超窄液晶電視的實現(xiàn)方法

　　本文提出的一種綠色節(jié)能超薄超窄液晶電視的實現(xiàn)方法，主要從以下幾個方向出發(fā)。

　　1）通過模組創(chuàng)新 一 體 化 結 構 設計，完成模組中框與整機面框的一體化，采用膠條貼合方 式 固 定 液 晶 玻璃，從而取消傳統(tǒng)面框，達到節(jié)省原材料，并實現(xiàn)超薄超窄造型；

　　2）通過整機創(chuàng)新一體化結構設計，完成模組背板與整機后殼的共用實現(xiàn)材料量使用最小化，降低原材料的消耗，實現(xiàn)低碳環(huán)保，并實現(xiàn)超薄造型；

　　3）取消傳統(tǒng)液晶電視中的污染嚴重的噴漆或電鍍工藝，優(yōu)化為覆膜方式，覆膜背板(VCM)可以解決噴粉、電鍍等造成的污染問題，相比噴粉電鍍，其價格上更有有優(yōu)勢，同時多變的外觀效果使得產品更具差異化，更具競爭力；

　　4）優(yōu)化傳統(tǒng)模組背光內的多張光學膜片，應用高集成度的復合膜片。復合膜片使用的光學膜片基材厚度有減薄，對應原材料用量減少，更綠色環(huán)保，也實現(xiàn)超薄造型，并降低模組難度。

2 光學膜片系統(tǒng)的高集成化

　　目前業(yè)界使用的復合膜片包括兩層、三層、四層貼合，差別在于粘貼的層數(shù)不同，另一方面每層搭配由擴散片（diffuser）、棱鏡片（prism）、Micro lens等組成；市場現(xiàn)有在使用的主要復合膜片有DOP、POP、MOP、POD、DOPP等；其中以DOP為例進行說明，字母D代表diffuser（擴散片）、O代表貼合層、P代表prism（棱鏡片），貼合順序按名稱從前到后，膜片由上至下貼合，DOP即為擴散片在上，棱鏡片在下進行貼合。

　　如圖2所示，為POP膜片貼合工藝的示意圖，前端為兩卷無棱角結構的原材，通過滾輪放卷，下層膜片通過軟膜模具，UV樹脂膠在下層原材表面形成棱鏡結構，加工后的膜片進行低壓半固化，使棱鏡結構提高強度，貼合過程中不至于被破壞，接下來兩層膜片進入貼合部分，使用UV膠進行粘合，然后膜片進入UV固化腔內，對UV樹脂膠進行固化，出腔后的膜片即為復合膜片，然后進行上卷，后繼續(xù)在上層膜片上加工棱鏡結構，最后對膜片進行上卷、儲存，待使用時進行裁切加工。

　　3 復合膜片的優(yōu)勢

　　1）綠色環(huán)保。復合膜片使用的光學膜片基材更綠色環(huán)保，其厚度有減薄，對應原材料用量減少，相較于同架構的普通膜片總厚度會減小很多，如單張擴散基材厚度為188 μm，棱鏡基材厚度為250 μm，而貼合膜中擴散或棱鏡基材厚度為100 μm或125 μm。以DPP為例，其厚度比原來單張的Diffuser+Prism+Prism減少380 μm，可實現(xiàn)產品超薄設計，優(yōu)化物料成本。

　　2）加工成本低。顯然使用復合膜片后，原有的模組內膜片張數(shù)也會減少，相應的體現(xiàn)在生產加工端時，對應的加工工序也會更加快捷，工時費更低；同時有效降低作業(yè)過程中帶來的異物, 刮傷等不良, 約提升制程良率0.5%。

　　3）穩(wěn)定性高。由于目前電視趨向于大尺度化，在大尺寸模組內經常會遇到膜片變形問題，主要是當膜片尺寸增大時，環(huán)境變化，會使膜片膨脹收縮量更大，膜片本身厚度有限，發(fā)生局部受力不均，即產生變形翹曲等問題；而復合膜片的單張厚度提升，光學膜片本身的挺性更強，也會在一定程度上改善這種現(xiàn)象。

　　4 復合膜片的劣勢

　　復合膜片的貼合本身具有其明顯的優(yōu)點，同樣也存在一些相應的問題，由于膜片的貼合特征，會存在貼合不牢或裁切過程中發(fā)生邊緣剝離分層的現(xiàn)象，會對其使用造成一定影響，同時加工過程中可能存在的氣泡和異物等也需要在生產及來料檢驗時重點關注。

　　5 復合膜片的設計建議

　　由于復合膜片存在的分層剝離的現(xiàn)象，所以在前期的模組設計時，對膜片的圖紙有了更多的要求，包括一些邊緣角落的圓角，掛耳處的尺寸等方面，在設計時都需要重點考量，以及在設計使用中的總結，作為建議值，供大家參考。

　　如圖4所示，為膜片掛耳的部分示意圖及相應建議值要求，由于裁切過程中掛耳處尺寸較小，且一般角度無法做出太多讓步，在裁切過程中為最易發(fā)生剝離的部位之一，一般廠家都建議有拐角的地方盡量采用圓弧倒角，且掛耳寬度不宜過小。

　　如圖4所示，掛耳處內外R角值≥1 mm，外耳距上下邊緣處寬度≥3 mm，距左右側邊緣寬度≥10 mm，掛耳總寬度≥2.5 mm，以上部分為掛耳處細節(jié)的設計建議，如果在不影響產品設計的情況下，拐角處R角越大，越不易在裁切過程中發(fā)生分層。

　　如圖5所示，為掛耳間間距的建議值，一般建議兩個掛耳之間間距≥200 mm，而同樣要求，膜片四角處的拐角，同樣建議圓弧倒角處理，一般建議R角≥1mm；還有一個需要注意的事項為膜片的掛耳內孔，需注意不要距離圖像AA區(qū)（active area）太近，否則裁切時造成分層現(xiàn)象很容易進入有效顯示畫面內。

　　以上提出的數(shù)據(jù)，僅為設計時的相關建議值，窄邊化設計應用時可在試驗驗證后調整參數(shù)。

　　6 液晶玻璃貼合工藝，省去傳統(tǒng)面框

　　在超薄無邊框的設計革新中，用于貼合液晶屏與中框的泡棉膠帶是實現(xiàn)無邊框貼合工藝導入成功的最關鍵物料，由于液晶玻璃生產工藝差別，用于粘貼硬屏和軟屏的膠帶選型需要區(qū)分對待。

　　6.1 硬屏貼合的膠粘帶選型

　　要求：須解決在玻璃外露情況下出現(xiàn)的漏光問題，以及IPS硬屏應力敏感造成的暗場滲光等問題，同時必須滿足粘貼可靠性要求、生產和售后的返工要求。

　　為開發(fā)滿足要求的膠帶，經對比多款膠帶物料，選擇其中有代表性的VHB、PE泡棉膠、易拉膠、PU泡棉膠進行應用性試驗，結果如表1所示。

　　經分析試驗結果并綜合考慮應用環(huán)境，初步選型PU泡棉膠，并對該膠帶滿足上述應用要求的情況詳細試驗論證如下。

　　1）阻止面板側面漏光：使用黑色泡棉膠、黑色PET及黑色膠水原材料，可很好的防漏光，如圖6。

　　2）防止因面板扭曲造成的暗場滲光變色：PU 泡棉的密度，厚度，壓縮率最低化，確保了膠帶的回彈性，可有效降低扭曲應力對視效的影響。

　　3）操作性

　　①尺寸穩(wěn)定性：粘貼泡棉膠時，PET層可保證其不會被拉長或變形，參考上圖6。

　　②重工性：貼中框膠條時存在一定的貼偏機率，PET層可有效保護泡棉膠基體不被破壞，在未保壓的情況下可以撕起重貼，減少物料損耗。

　?、鄯倒ば裕寒斏a中出現(xiàn)玻璃面板四周間隙不均等不良時，可以用刀片等工具施加外力將膠帶的PU Foam層分層，然后可以分別清理中框和液晶屏上的殘膠：中框面殘膠有PET層可輕松移除，玻璃面殘膠有一定內聚力剝離時不易出現(xiàn)斷裂。

　　4）粘貼可靠性要求。PU泡棉復合膠帶相對內聚力較差，為充分驗證該款泡棉膠的可靠性，參照行業(yè)相關評估方法，并結合我司試驗條件，進行了可靠性測試，粘貼強度測試，抗拉強度測試。

　　5）結論。PU泡棉膠的強度，可靠性，操作性，遮光等性能均可以滿足硬屏粘貼應用要求；由于中框、背板平整度、粘貼工藝對光學效果均有較大影響，新項目或擴點PU泡棉膠帶前建議試產驗證。

　　6.2 軟屏貼合的膠粘帶選型

　　軟屏貼合對膠帶的回彈性要求比硬屏低，選型時可以優(yōu)先考慮強度、遮光性和操作性要求，因此粘貼可靠性更高的膠帶將有明顯優(yōu)勢。

　　參照表1，考慮返修等因素優(yōu)先選擇易拉膠或厚度更薄的PU泡棉膠。

　　6.3 貼合工藝對panel的影響

　　1) 貼合panel的邊緣沒有結構件遮擋，直接作為外觀面，鑒于美觀、安全、可靠性、防漏液等考慮，panel周邊需要做打磨和Side Sealing處理。

　　2) 貼合panel的尺寸公差直接影響整機的貼合間隙，從而影響外觀，所以貼合panel需要嚴格控制尺寸公差。

　　3)基于貼合工藝的可靠性，良率，整機厚度等考慮，軟屏體更適合貼合。

　　6.4 貼合工藝的粘貼定位及精度分析

　　1) 貼合的定位精度要求較高：在panel貼合中框的過程中，需要進行對位；為保證粘貼間隙的一致性，須在被貼中框上設計便于精確對準的標識。

　　2) 中框的尺寸及公差直接影響整機的貼合精度，為保證中框的尺寸精度需從中框材料、模具設計、成型工藝、裝配順序等方面減小中框變形。

　　3) 泡棉膠會在玻璃自重作用下被拉伸，導致玻璃有一定距離的下沉，所以貼合時天側間隙需要預留下沉余量。

　　6.5 貼合工藝對模組物料的要求

　　1) 貼合工藝對背板的平整度及剛性要求較高，針對背板的造型設計，需要保證背板強度，控制產品整體的變形程度。

　　2) 由于貼合模組返工難度較大，品質管控非常重要，部分物料要進行預變形處理以保證產品的良率。

　　7 結論

　　在目前的綠色節(jié)能的大趨勢下，企業(yè)必須從源頭改進，重視創(chuàng)新，當下超薄清產品已經成為主流，這既是一個機遇，也給目前的產品設計和工藝提供了挑戰(zhàn)，本文主要介紹一種超薄超窄的液晶電視設計方案，從研發(fā)端完成光學膜片系統(tǒng)的高集成度優(yōu)化、模組中框與整機面框、模組背板與整機后殼的共用，在生產端完成匹配生產工藝與設備的導入，從全流程、系統(tǒng)性改善和提升，產品設計和生產工藝密切配合，同步優(yōu)化，既能順應國家綠色節(jié)能的大趨勢，又能保證產品的競爭力、生產效率及產品質量。