中小尺寸液晶顯示模組結構設計

潘辛麗

（青島海爾智能電子有限公司，青島 266101）

隨著科技的進步，人們的生活中越來越多的使用顯示器件。液晶顯示模組以耗電量低，體積小，輻射低的優點，應用越來越廣泛。本文將從液晶顯示模組簡介、中小尺寸液晶顯示模組整體結構設計、LCD設計、背光源模組設計、鐵框設計、軟性線路板設計、觸摸屏設計對中小尺寸液晶顯示模組的結構設計規范進行探討。

1 液晶顯示模組簡介

（1）液晶顯示模組原理。液晶顯示模組是通過將電場加在液晶分子上面，改變其雙折射現像，并配合偏光片來決定光的路徑。當所加的電場強度高于液晶的臨界電壓時，液晶分子便會改變原有的扭轉排列狀態。LCD色彩的形成主要通過ColorFilter來實現，借由光及液晶扭轉產生加以混合，以獲得彩色效果。

（2）液晶顯示模組結構。液晶顯示模組由背光源模組、鐵框、LCD、軟性線路板、觸摸屏等部分構成。

2 中小尺寸液晶顯示模組設計

2.1 中小尺寸液晶顯示模組整體結構設計

中小尺寸液晶顯示模組重點尺寸主要包括：模組外形尺寸（長度、寬度），模組的顯示區尺寸（長度和寬度），模組總體厚度尺寸，模組的定位柱尺寸（長度、寬度和相對位置），FPC定位尺寸，FPC金手指定位尺寸等。

2.2 背光源模組設計

背光源是液晶模組的主要結構件之一，在液晶模組中的主要作用有：給液晶模組提供光源，因為LCD自身并不會發光；固定LCD和軟性線路板，起支撐作用；與用戶的PCB或機殼配合，為整個液晶模組提供固定和定位。背光源模組結構設計時要注意以下幾個方面。背光源模組內框寬度單邊比LCD寬度大0.1mm；背光源模組內框長度單邊比LCD長度大0.1mm；背光源模組內框高度比LCD厚度大0.05mm；

背光源模組的圖面一般包括主視圖、右視圖、背視圖三個基本視圖。若產品結構比較復雜，三個視圖無法表達清楚時，還要加上仰視圖或俯視圖，甚至剖視圖。一些細微的重要結構還要用局部放大視圖來表示。

2.3 鐵框設計

鐵框材質一般選用不銹鋼，鐵框能防止整個顯示模組變形過大折裂LCD。且不銹鋼是良好的導體，能夠迅速將靜電導走，有利于提高顯示模組的防靜電能力。不銹鋼有電磁屏蔽作用，能夠保護顯示模組中IC/LCD不受外部信號干擾，提高模組抗干擾能力。在某些帶觸摸屏的顯示模組中，鐵框還起到定位觸摸屏或FPC的作用。

鐵框部分盡量與背光源模組一起安排設計，方便設計時考慮兩者結構尺寸的配合。鐵框重點尺寸設計：鐵框外形長度和寬度尺寸必須與客戶要求或圖面一致；鐵框與背光源配合尺寸長寬方向單邊比背光源長寬方向最小加0.05mm；若是上鐵框開窗的，開窗區尺寸一般與背光VA區尺寸重合即可；客戶圖面上有其他要求的盡量與客戶要求做到一致。

鐵框圖面一般由主視圖、右視圖、背視圖組成。當產品結構比較復雜時，三個視圖無法表達清楚，可以增加俯視圖、仰視圖或剖視圖。一些細微的重要結構要用局部放大視圖來表示。

2.4 軟性線路板設計

FPC是一種古老的電子互聯技術，1989年發表的英國專利中記載有石蠟紙基板中制作的扁平導電體電路。數年后大發明家愛迪生在實驗記錄中描述在類似薄膜上印制電路（Polymer Thick Filim）[1]。FPC使用的銅箔特性要求有與述職的粘結性、耐熱性、耐藥品性和耐折性[2]。

軟性線路板設計時外形盡量簡單，面積盡量小，能用單面板盡量選用單面板，以利于降低產品的成本。軟性線路板設計時，它的長度，寬度，厚度，相對位置及與主板部分的形狀、大小、位置尺寸等要做到跟客戶要求一致。另外背光焊盤的位置和觸摸屏焊盤的位置需要根據背光和觸摸屏FPC的長度尺寸進行設計。

2.5 觸摸屏設計

觸摸屏設計時找一下現有的產品，看蓋板和感應器部分是否有能共用的，在考慮整體結構能滿足客戶要求的前提下，盡量共用現有的蓋板和感應器。這樣可以減少開模費用的投入并降低開模的風險。

觸摸屏重要尺寸設計：觸摸屏的A.A區單邊比LCD的A.A區大0.5mm；觸摸屏的V.A區單邊比觸摸屏的A.A區大0.5mm；觸摸屏外形尺寸按照客戶要求來設計；觸摸屏的圖案和位置按照客戶要求來設計。

3 結束語

本文簡單介紹了液晶顯示模組，并詳細介紹了中小尺寸液晶顯示模組的結構設計規范，具體從中小尺寸液晶顯示模組整體結構設計、LCD設計、背光源模組設計、鐵框設計、軟性線路板設計、觸摸屏設計等幾個方面闡述了中小尺寸液晶顯示模組結構設計規范。