Рамка: анализ основных структурных компонентов в ЖК-модулях.

ЖК-модуль (LCM) — это интегрированное изделие, объединяющее функциональность дисплея в одном автономном модуле. Обычно он состоит из ЖК-экрана, схемы драйвера печатной платы, блока подсветки, разъемов и необходимых конструктивных компонентов. Как производители ЖК-дисплеев, при проектировании и производстве различных стандартных и специализированных ЖК-экранов, каждый компонент выбирается и оптимизируется в зависимости от его конкретной функции. Рамка (также называемая металлическим каркасом или просто рамкой) — один из таких основных элементов, выполняющий ключевую конструктивную роль.

I. Основные функции безеля в ЖК-дисплее

Внутри ЖК-модуля рамка в основном выполняет три основные, но крайне важные физические функции:

Механическая поддержка и фиксация
Рамка обеспечивает жесткую внешнюю оправу для относительно хрупких внутренних компонентов ЖК-дисплея, таких как ЖК-стекло, печатная плата и блок подсветки. Жесткость, обеспечиваемая металлическим материалом, эффективно предотвращает деформацию или повреждение модуля из-за нагрузок во время транспортировки, сборки или использования, обеспечивая общую структурную стабильность. Для ЖК-экрана, изготовленного на заказ, размеры и форма рамки должны точно соответствовать общему дизайну.

Обеспечение заземления и электромагнитного экранирования
Во многих сценариях применения ЖК-модули должны обладать определенным уровнем устойчивости к электромагнитным помехам. Правильное подключение лицевой панели к заземляющей линии системы создает эффективный экранирующий слой. Это помогает уменьшить влияние внешних помех на внутреннюю схему драйвера и подавляет собственную утечку сигнала модуля, тем самым улучшая общую электромагнитную совместимость (ЭМС) конечного продукта.

Обеспечение надежности электрических соединений
В конструкциях, использующих проводящие эластомерные соединители (полоски «зебра») для соединения ЖК-панели с платой драйвера, рамка, благодаря своим точным размерам и силе зажима, обеспечивает равномерное и стабильное сжатие этих полосок. Это ключевой момент для обеспечения надежной электропроводности и стабильного контактного сопротивления между двумя компонентами, что напрямую влияет на стабильность выходного сигнала дисплея.

II. Выбор материала ободка: практика балансировки в машиностроении

Производительность, стоимость и пригодность рамки зависят от материала её основания и качества обработки поверхности. На основе многолетнего опыта производства, различные типы ЖК-модулей и условия их применения обычно соответствуют следующей логике выбора материала:

SPCC (холоднокатаная сталь с черным электрофорезным покрытием)

Наиболее традиционный и экономичный вариант. Широко используется в недорогих монокристаллических LCM-модулях и некоторых малогабаритных TFT-модулях. Черное электрофорезное покрытие обеспечивает базовую защиту от коррозии и равномерный черный цвет, но его поверхность плохо поддается пайке.

SPCC (с никелевым покрытием)

Этот вариант выбирается в тех случаях, когда определенные части лицевой панели (например, крепежные штифты) необходимо припаять непосредственно к основной печатной плате. Никелированное покрытие обеспечивает лучшую паяемость и устойчивость к окислению.

SECC (оцинкованная сталь)

Широко используется в модулях TFT-дисплеев больших размеров. Цинковый слой на поверхности обеспечивает превосходные антикоррозионные свойства, что делает его подходящим для изделий, требующих более высокой долговременной устойчивости к воздействию окружающей среды, хотя его поверхность также не идеальна для прямой пайки.

SPTE (Жестяная сталь)

Этот материал выбирают в тех случаях, когда конструкция требует наличия большого количества контактов, нуждающихся в пайке, и когда качество и эффективность паяного соединения имеют решающее значение. Он обеспечивает оптимальную паяемость, но сам основной материал обладает средней устойчивостью к коррозии.

Нержавеющая сталь (например, SUS304)

Применяется в областях со специальными требованиями, таких как медицинское оборудование, оборудование для активного отдыха или высокотехнологичное промышленное оборудование. В таких условиях требуются материалы с исключительной коррозионной стойкостью, прочностью и соответствием стандартам чистоты, но и стоимость значительно выше.

III. Прагматичные детали проектирования

Конструкция рамки воплощает в себе прагматичные инженерные соображения. Типичной деталью является то, что внутренние размеры полости рамки обычно на 0,1-0,2 мм больше с каждой стороны, чем внешние размеры стекла ЖК-дисплея. Этот зазор не является недосмотром; он предназначен для компенсации неизбежных производственных и сборочных допусков и предотвращения возникновения напряжений из-за различий в коэффициентах теплового расширения металла и стекла при изменении температуры, что может привести к растрескиванию ЖК-дисплея.

За каждым индивидуально разработанным ЖК-экраном стоит конструкция рамки, представляющая собой прагматичное решение, являющееся результатом всестороннего компромисса между требованиями приложения, технологичностью производства, прочностью конструкции и общей стоимостью.

Заключение

Для производителей ЖК-дисплеев, таких как CNK Electronics, создание надежного ЖК-модуля означает глубокое понимание и точный контроль над каждым фундаментальным компонентом, таким как рамка. Ценность рамки заключается не в передовых технологических концепциях, а в надежности и стабильности ее функционального исполнения. Именно благодаря такому глубокому пониманию фундаментальных аспектов мы можем гарантировать, что каждый поставляемый нами ЖК-экран — будь то стандартный продукт или глубоко модифицированный ЖК-дисплей — будет работать стабильно и долговечно в рамках своего предназначения.

О компании CNK

Компания CNK Electronics (сокращенно CNK), основанная в Шэньчжэне в 2010 году, в 2019 году расширила свой ведущий в мире завод в Лунъяне, провинция Фуцзянь. Это национальное специализированное и инновационное предприятие, своего рода «малый гигант», специализирующееся на проектировании, разработке, производстве и продаже дисплейной продукции. CNK предоставляет клиентам полный спектр экономически эффективных модулей, решений и услуг малого и среднего размера, отличающихся превосходным качеством и востребованностью во всем мире. Ориентируясь на технологии и высокое качество, CNK стремится к устойчивому развитию и предлагает клиентам более качественные и стабильные услуги.