LCD典型結(jié)構(gòu)的協(xié)同公差

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LCD

相關(guān)名詞中英文對(duì)照：典型結(jié)構(gòu)的協(xié)同公差：黃登漢２００４－０２－２８

LCD：液晶顯示器（LiquidCrystalDisplay）

Backlight：背光模塊

LightGuide：導(dǎo)光板

MetalFrame：金屬框

Panel：LCD玻璃盒

Polarizer：偏光片

LED：發(fā)光二級(jí)管(light-emittingdiode)

EL：發(fā)光面板

手機(jī)的LCD是一個(gè)縝密的電子顯示部件，它包含了多種材料，如玻璃（Panel）、塑料（LightGuide）、橡膠海綿（墊片）、粘貼膠帶、金屬部件（框架）等等，因各種材料的物理性能（剛度、硬度、彈塑性能等）有很大的差異，故此對(duì)于裝配工藝及協(xié)同公差有較高的要求。

常見(jiàn)的LCD模塊的結(jié)構(gòu)，按背光結(jié)構(gòu)形式來(lái)分有兩種：通過(guò)發(fā)光面板（EL）發(fā)光和利用LED通過(guò)Lightguide發(fā)光，后一種方式主要有兩種結(jié)構(gòu)形式：一體式Backlight和組合式Backlight。在這里我主要介紹利用LED通過(guò)Lightguide發(fā)光的結(jié)構(gòu)模式的協(xié)同公差。

一體式Backlight是把Backlight的框架、導(dǎo)光板作為一個(gè)整體注塑成形，在Backlight的導(dǎo)光板部分的后面利用縝密注塑做出擴(kuò)散點(diǎn)或反射網(wǎng)點(diǎn)并貼上反射膜，這種方式的Backlight整體都是用同一種材料（高透光度材料）制成，對(duì)高透光度材料的花費(fèi)較大，對(duì)注塑模具及工藝的要求也較高。現(xiàn)有的黑白顯示的手機(jī)大都使用這類Backlight結(jié)構(gòu)。

組合式Backlight是把框架和導(dǎo)光板分開(kāi)制作，然后再組裝成完整模塊，因框架和導(dǎo)光板分開(kāi)制作，框架可以使用非透光性材料，只在導(dǎo)光板上使用高透光度材料，對(duì)材料的合理利用率較高，對(duì)于擴(kuò)散點(diǎn)的制作可以用縝密注塑或網(wǎng)點(diǎn)印刷的形式，在材料利用和注塑模具、

工藝等方面來(lái)說(shuō)，這種結(jié)構(gòu)方式比一體式Backlight要便利的多。目前的彩屏手機(jī)主要使用這種結(jié)構(gòu)。

在LCD模塊中，塑料零部件的尺寸公差一般為高縝密度（相當(dāng)于原國(guó)家四機(jī)部制定的注塑零件公差第4級(jí)），一般設(shè)計(jì)協(xié)同公差為0.1~0.2，主要的協(xié)同公差有以下幾點(diǎn)：

1，Panel與偏光片；

手機(jī)的Panel較薄，一般為0.4~0.6左右，Panel的外形尺寸公差一般為0.1~0.2，這是由玻璃的材料特性（脆性材料，有毛邊，易崩邊等）及現(xiàn)有的切割工藝水平造成的，這也影響了后續(xù)的工藝的協(xié)同公差。LCD要求偏光片必需完全覆蓋VA區(qū)域，尋常偏光片與Panel的邊緣間距為0.50.5，而Panel的VA區(qū)域與Panel邊緣的間距一般不小于1.5，0.50.5的公差可以保證偏光片完全覆蓋VA區(qū)域且不超出Panel的邊緣。見(jiàn)下圖示意：

在上圖中，VA區(qū)域與Panel的邊緣間距為1.5，偏光片的邊緣與Panel的邊緣間距為0.50.5，可以保證偏光片有效地覆蓋VA區(qū)域。

2，Panel與Backlight;

因Panel是脆性材料，承受擠壓能力較弱，故此Backlight尋常用彈性較好的塑料材料制成，令玻璃材料不致承受過(guò)大的擠壓而造成損傷。Backlight與Panel一般以間隙協(xié)同（Backlight以盒壁定位Panel，彈性較差）或過(guò)渡協(xié)同（Backlight以卡扣定位Panel，彈性較好）的方式裝配，并使用雙面膠等材料固定Panel；Backlight尋常用縝密注塑成型，當(dāng)基本尺寸為30mm時(shí)成型尺寸公差為0.10-0.15；而且Panel與Backlight的組裝主要是手工完成的，手工裝配作業(yè)的精度較低（尋?？梢员ＷC到最大間隙0.5），故此Panel與Backlight的設(shè)計(jì)協(xié)同公差尋常為0.2~0.3。

下例說(shuō)明Backlight與Panel的過(guò)渡協(xié)同。此例中Backlight以卡扣定位Panel，如下圖：

表一BacklightPanelMaxclearanceMinclearance

tol０．１０．２

length３８．１６３７．９５０．５１－０．０９

width３４．１８３３．９８０．５－０．１

由上圖及表一可見(jiàn)：Backlight容納Panel的尺寸：L38.160.1*W34.180.1；Panel的外形尺寸：L37.950.2*W33.980.2；設(shè)計(jì)協(xié)同公差為0.3。當(dāng)零件以最小實(shí)體極限

(LML)協(xié)同時(shí)，Backlight與Panel的間隙為0.5，當(dāng)零件以最大實(shí)體極限(MML)協(xié)同時(shí)，Backlight與Panel的間隙為-0.1，因此為過(guò)渡協(xié)同。

下例說(shuō)明Backlight與Panel的間隙協(xié)同。此例中Backlight以盒壁定位Panel，如下圖：

表二

tol

widthＢａｃｋｌｉｇｈｔ０．１３８．７Ｐａｎｅｌ０．１５３８．４０．５５０．０５

由上圖及表二可見(jiàn)：Backlight容納Panel尺寸：W38.70.1；Panel外形尺寸：W38.40.15；設(shè)計(jì)協(xié)同公差為0.25。當(dāng)零件以最小實(shí)體極限(LML)協(xié)同時(shí)，Backlight與Panel的間隙為0.55，當(dāng)零件以最大實(shí)體極限(MML)協(xié)同時(shí)，Backlight與Panel的間隙為0.05，因此為間隙協(xié)同。

3，MetalFrame與Backlight。

在一些LCD中會(huì)用到金屬框，它的主要作用是聯(lián)接Backlight和Panel。金屬框一般為不銹鋼薄板沖壓成型，具有強(qiáng)度高、重量低、彈性好的特點(diǎn)。

金屬框一般有兩種方式與Backlight聯(lián)接：膠柱熔著聯(lián)接和卡扣聯(lián)接。膠柱熔著是利用Backlight上的小膠柱與金屬框上對(duì)應(yīng)的孔相協(xié)同，通過(guò)對(duì)膠柱熱熔著產(chǎn)生塑性變形，形成膠帽，扣住Backlight，使它與Panel貼緊。金屬框與Backlight之間的協(xié)同公差一般為0.3。見(jiàn)下圖：

卡扣聯(lián)接是利用金屬框上的卡扣與Backlight上的扣槽協(xié)同扣緊部件，利用金屬的彈性變形來(lái)緊固Backlight和Panel，因此這類協(xié)同聯(lián)接一般以自由公差的方式來(lái)確定協(xié)同公差。

金屬框上