CN219978658U - 一种利用软性fpc电路板加热模组 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种利用软性FPC电路板加热模组，包括由下至上依次连接的软性FPC电路板、下铁框、胶框、反射膜、导光板、扩散膜、下增光片、上增光片、遮光胶、下偏光片、LCD片、上偏光片及上铁框。本实用新型通过使用软性FPC电路板粘贴在背光下铁框底面加热实现液晶显示器在低温下的工作，即通过软性FPC电路板加热，热量传到LCD液晶显示屏上，就能保证LCD液晶显示屏达到能正常工作的温度以上，从而避免低温环境下出现的显示异常现象。

Description

一种利用软性FPC电路板加热模组

技术领域

本实用新型涉及LCD液晶显示技术领域，具体来说，涉及一种利用软性FPC电路板加热模组。

背景技术

随着显示屏行业的不断发展，应用场景的不断延伸及扩展，市场对显示屏要求不同工作环境的领域要求越来越多，很多时候用户要求能在低温环境下使显示屏，如冷库、极北地区零下30多度以下的户外环境，航天航空仓外极低温环境，需要实时监控、传输图片、视频、数据表格等等丰富的信息内容时，传统的LCD液晶显示屏，当温度降过低时，液晶材料将变得粘滞，响应速度变慢，动态图像出现残影现象甚至不能显示；温度再低到一定程度，还可能导至液晶流动装态消失，变成晶体，液晶无法正常翻转，LCD液晶显示屏无法工作。另外当环境温度过低时，背光源的荧光灯管寿命会降低，而且低温会降低背光源的亮度，所以在温度过低程况下液晶显示屏会失去工作的能力。如果能通过外界给LCD液晶显示屏一个可持续加热的装置，热量传到LCD液晶显示屏上使LCD液晶显示屏达到最佳的工作环境温度，即可继续正常工作。

目前市场有的液晶显示器解决低温环境下工作方式，有以下几种：

1、使用比较传统的之阴极射线管显示器，优点是不使低温环境工作限制，缺点是阴极射线管显示器体积庞大。

2、使用超宽温的液晶显示器，工用温能达到-30℃以内，缺点是，价格贵，只能在低温-30℃以上环境内使用。

3、利用体积庞大的加温器将设备内部加温后再启动液晶显示器，在屏内部做封闭通道，并且在后部加装一个热风轴流，热风轴流的工作运行状态通过温控系统来实现。当温度低于设置的最低环境温度时，热风机加热，屏体温度上升，然后屏体开启，当温度达到设置温度时，温控系统就切断给热风机供电的交流电以确保该液晶显示器在适当温度中启动。但这种方式不但动作缓慢，且往往会造成该液晶显示器表面温度不均情形，使其启动后颜色不饱和，甚至变色或损坏部份液晶单元，因而减少该液晶显示器的使用寿命。

4、在产品表面加上和ITO玻璃，在ITO玻璃上设计ITO加热丝线路，优点，该放案加热效率高，加热快，缺点，产品厚度增加大，降低产品透过率，如果加有TP触摸屏，还容易造成触摸屏干扰，跳点，无触摸不良等问题。

针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

实用新型内容

针对相关技术中的问题，本实用新型提出一种利用软性FPC电路板加热模组，以克服现有相关技术所存在的上述技术问题。

为此，本实用新型采用的具体技术方案如下：

一种利用软性FPC电路板加热模组，包括由下至上依次连接的软性FPC电路板、下铁框、胶框、反射膜、导光板、扩散膜、下增光片、上增光片、遮光胶、下偏光片、LCD片、上偏光片及上铁框。

进一步的，为了实现软性FPC电路板的供电，通过其加热特性对显示屏加热升温，软性FPC电路板顶端一侧设置有正极触点及负极触点。

进一步的，为了提供照明光源，使显示屏有足够的亮度满足正常视觉效果，胶框顶端设置有背光FPC片，背光FPC片顶端设置有若干LED灯。

进一步的，为了提供LCD显示屏的电路控制，实现液晶显示，LCD片顶端一侧设置有IC集成电路模块与FOG异方性导电膜，IC集成电路模块顶端设置有COG异方性导电膜，FOG异方性导电膜远离IC集成电路模块的一侧设置有LCD柔性电路板。

本实用新型的有益效果为：

1、通过使用软性FPC电路板粘贴在背光下铁框底面加热实现液晶显示器在低温下的工作，即通过软性FPC电路板加热，热量传到LCD液晶显示屏上，就能保证LCD液晶显示屏达到能正常工作的温度以上，从而避免低温环境下出现的显示异常现象。

2、本实用新型与内置加热法和提高驱动电压方法相比，结构与操作简单易行，不用对液晶显示器进行拆卸，提高了显示器的可靠性，可以实现液晶显示器在极低的温度范围内工作。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是根据本实用新型实施例的一种利用软性FPC电路板加热模组的结构示意图；

图2是图1中A处局部放大图；

图3是图1中B处局部放大图。

图中：

1、软性FPC电路板；2、下铁框；3、胶框；4、反射膜；5、导光板；6、扩散膜；7、下增光片；8、上增光片；9、遮光胶；10、下偏光片；11、LCD片；12、上偏光片；13、上铁框；14、正极触点；15、负极触点；16、背光FPC片；17、LED灯；18、IC集成电路模块；19、FOG异方性导电膜；20、COG异方性导电膜；21、LCD柔性电路板。

具体实施方式

为进一步说明各实施例，本实用新型提供有附图，这些附图为本实用新型揭露内容的一部分，其主要用以说明实施例，并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理，配合参考这些内容，本领域普通技术人员应能理解其他可能的实施方式以及本实用新型的优点，图中的组件并未按比例绘制，而类似的组件符号通常用来表示类似的组件。

根据本实用新型的实施例，提供了一种利用软性FPC电路板加热模组。

现结合附图和具体实施方式对本实用新型进一步说明，如图1-图3所示，根据本实用新型实施例的利用软性FPC电路板加热模组，包括由下至上依次连接的软性FPC电路板1、下铁框2、胶框3、反射膜4、导光板5、扩散膜6、下增光片7、上增光片8、遮光胶9、下偏光片10、LCD片11、上偏光片12及上铁框13。

借助于上述技术方案，通过使用软性FPC电路板1粘贴在背光下铁框2底面加热实现液晶显示器在低温下的工作，即通过软性FPC电路板加热1，热量传到LCD液晶显示屏上，就能保证LCD液晶显示屏达到能正常工作的温度以上，从而避免低温环境下出现的显示异常现象。本实用新型与内置加热法和提高驱动电压方法相比，结构与操作简单易行，不用对液晶显示器进行拆卸，提高了显示器的可靠性，可以实现液晶显示器在极低的温度范围内工作。

在一个实施例中，对于上述软性FPC电路板1来说，软性FPC电路板1顶端一侧设置有正极触点14及负极触点15，从而实现软性FPC电路板1的供电，通过其加热特性对显示屏加热升温。

在一个实施例中，对于上述胶框3来说，胶框3顶端设置有背光FPC片16，背光FPC片16顶端设置有若干LED灯17，从而提供照明光源，使显示屏有足够的亮度满足正常视觉效果。

在一个实施例中，对于上述LCD片11来说，LCD片11顶端一侧设置有IC集成电路模块18与FOG异方性导电膜19，IC集成电路模块18顶端设置有COG异方性导电膜20，FOG异方性导电膜19远离IC集成电路模块18的一侧设置有LCD柔性电路板21，从而提供LCD显示屏的电路控制，实现液晶显示。

在本实用新型中，十三个层级结构的信息与作用如下：

软性FPC电路板1：供电后，起到加热作用。

下铁框2：用于加强背光的强度，固定LCD模组，中小尺寸彩屏主要采用材质为SUS304，SUS201，sUS430，马口铁SPTE，镀锌铝AL-Zn等。

胶框3：胶框3是背光源的骨架，起支撑和反射作用，主要起支撑各个背光组件和LCD的作用，使之成为一个整体，它能够定位屏在模块中的位置和模块在终端产品中的位置，另外也起侧边封光的作用。因为其结构一般比较复杂，且薄，所以要求其成形的原材料流动性、强度韧性要好。另外反光性也有一定要求，如含4％Ti0₂的聚碳酸酯就有很高的反射系数。常用材质型号：URZ2500、URZ2501(高反射级)、PC_EHR3100(柔韧性好)、PC白、PC白+玻纤等。

1)URZ2501为出光级材料：反射及遮光性好，常用于TFT彩屏背光。

2)PC白常用于侧背光产品。

3)PC白+玻纤常用于底背光产品。

反射膜4：反射膜4的作用主要是把从导光板背面出射的光线再反就凤是光板，使光线都从正面也就是背光模块的视窗区域射出来。厚度-般为0.05～0.22m。

常用型号：丽光75w05、H075、3X-BSR60、3M-BSR80、东旭成100-RHD、杜邦RW50、杜邦RW100、UXQ1-150、UXB-188、BXK2-225D等。

导光板5：在PC基材的板材上设计有按一定规律分布的网点，使LED发出的点光源转化为面光源。网点的成型方式一般有激光、印刷、镭射和撞点。V-CUT是在导光板上制作出直线条纹，通过控制条纹的间距和高度来控制发光的均匀性。此方式设计制造出的背光模组亮度最高，但受模具加工精度，注塑精度等因索的影响，应用不广泛。常用材质型号：PIOA、透明PC、透明PS斜等。

1)PMNLA透光性较好，但易脆，最佳附温范围-20℃～+70℃，常用于手工样品(用料偏厚的平板结构)和常温产品PMMA也叫亚克力或者亚加力，都是英文acrylic的中文叫法，翻译过来其实就是有机玻璃，化学名称为聚甲基丙烯酸甲酯(Polymethyl Methacrylate)。

2)透明PC料强度高、可弯折性能好，可附高低温-40℃～+100℃，一般适用于结构较复杂、带挡墙以及宽温产品：透明PC料规格一般有：PC1250Y、LC1500(出光)、LC1700。PC化学名称为聚碳酸酯(Polycarbonate)。

3)透明PS材料较便宜，一般用于低级消费类产品，(如UK，电表，低级玩具等)最佳耐温范围较窄0℃+50℃。

4)PMNA与PC简单区分方法：用小刀削，很容易削成一长条而不断的为PC料，否则为PMMA。

扩散膜6：光线在其表面会发生散射，表面呈雾状半透明。主要用作减低导光板的辉点、网点、辉线、不均匀等现象。扩散膜均有正反面之分，贴附方式为雾面向上，亮面向下(朝向导光板)。TFT的背光通常只有下扩散膜。散光膜的好坏在于其透光率以及雾度，若两者数值越高，则扩散效果越好。厚度一般为0.04～0.15mm。

常用型号：50LSB、TPRA90#、HF75，CH-27、乐凯CDX211、乐凯CDX351、乐凯CDX342TG、B38VH、B100S-2等。

下增光片7、上增光片8：在PET聚酯薄膜基材上，用丙烯酸脂精密成型出一层棱镜层，光线在具有准确的间距、角度、厚度以及反射度的情况下，循环利用并缩小光源发射角度，提高其光源利用率以达到增加辉度的效果。两片正交使用。3M BEF-RP系列产品是偏振光片与T-BEF的结合，使光线在LCM系统内通过偏振光技术循环利用，使增光系数可以达到1.2～1.3。厚度一般为0.062～0.20mm。

常用型号：3M-THIN-BEF90/24、3M-BEFII、3M-BEFIII、3M-BEFRP2、3M-DBEF-5、3M-DBEF280、3M-DBEF380、康得新KBBP-65/100/125、康得新。KBB0-65/100/125、光灿GC577、V-S402、GP-62、GP25-67、ETCL-DP100、4ETCL-62SH、CH-120F、KS77AK-60、KS27A-70等。

遮光胶9：通常分为黑白胶和黑黑胶。采用PET为胶带基材、丙烯酸为粘着剂，表面涂有透明性极佳的粘着剂，白面起反光、粘固胶框作用，从导光板出来的光还可以被反射回去加以利用。黑面起遮光和粘固LCD作用。厚度一般为0.065～0.085mm。

下偏光片10：偏光板是使不具偏极性的自然光，产生偏极化，转变成偏极光，加上液晶分子扭转特性，达到控制光线的通过与否，从而提高透光率和视角范围，形成防眩等功能。偏光片是一种产生和检测偏振光的片状光学材料，也是液晶显示屏必不可少的关键组件。

LCD片11：LCD的构造是在两片平行的玻璃基板当中放置液晶盒，下基板玻璃上设置TFT(薄膜晶体管)，上基板玻璃上设置彩色滤光片，通过TFT上的信号与电压改变来控制液晶分子的转动方向，从而达到控制每个像素点偏振光出射与否而达到显示目的。

上偏光片12：偏光板是使不具偏极性的自然光，产生偏极化，转变成偏极光，加上液晶分子扭转特性，达到控制光线的通过与否，从而提高透光率和视角范围，形成防眩等功能。偏光片是一种产生和检测偏振光的片状光学材料，也是液晶显示屏必不可少的关键组件。

上铁框13：加强背光的强度，保护LCD IC，预防背光与LCD分离，中小尺寸彩屏主要采用材质为SUS304，SUS201，SUS430，马口铁SPTE，镀锌铝AL-Zn等。

背光FPC片16：LED灯的载体，导通电流供LED功作，软性线路板。

LED灯17：提供照明光源，使显示屏有足够的亮度满足正常视觉效果。主要采用白光LBD，白光的机理均是灯芯发出蓝光，一部分蓝光激发表面的贯色荧光粉，蓝光转换成黄光和剩下的蓝光通过混色原理形成白光。

IC集成电路模块18：IC就是控制液晶分子发生翻转变化的集成电路模块。

FOG异方性导电膜19：ACF即异方性导电膜，其特点在Z轴电气导通方向与XY绝缘平面的电阻特性具有明显的差异性。当Z轴导通电阻值与XY平面绝缘电阻值的差异超过一定比例后，即可称为良好的导电异方性。同时FOG ACF能使FPC与玻璃之间粘合固定作用。

COG异方性导电膜20：ACF：Anisotropic Conductive Film即异方性导电膜，其特点在Z轴电气导通方向与XY绝缘平面的电阻特性具有明显的差异性。当Z轴导通电阻值与XY平面绝缘电阻值的差异超过一定比例后，即可称为良好的导电异方性。同时COG ACF能使IC与玻璃之间粘合固定作用。

LCD柔性电路板21：FPC柔性电路板是用柔性的绝缘基材(常用PI聚酰亚胺)，在铜箔上蚀刻出设计需要的线路。它可以按设计要求弯曲，卷曲，折叠，利用表面封装技术SMT，把元件装配在FPC上，形成带元器件的电路板，起到通电，电信作用。

为了方便理解本实用新型的上述技术方案，以下就本实用新型在实际过程中的工作原理或者操作方式进行详细说明。

在实际应用时，液晶显示模组由上铁框13，上偏光片12，LCD片11，驱动IC(IC集成电路模块18)，下偏光片10，LCD柔性电路板21(内部部件如上增光片等)等组成，液晶显示模组工作原理是当客户主板供电和数据信号给到LCD柔性电路板21，供电和信号传送到驱动IC，经过驱动IC传送到LCD片11驱动，LCD的液晶加电场后，液晶发生翻转，并上下偏光片偏振后再加上背光源供电发光，看到LCD显示。因LCD内液晶介于液态与固态之间，当在-20度以下工作时，LCD内液晶会响应变慢，出现问题，为了解决此问题，则在液晶显示模组在下铁框2背面上，贴一张软性FPC电路板1，当客户主板检测到产品表面低于设定温度(如：-20度)时，则客户主板给软性FPC电路板1加电，软性FPC电路板1上铜线开始加热，当客户主板检测到产品表面温度到达设定温度(如40度)时，客户主板停止供电，软性FPC电路板停止加热。

具体检测方法与步骤如下：

在LCD柔性电路板21(LCD FPC)上SMT一个NTC电阻(热敏电阻器)为NTC1，在主板上SMT一个NTC电阻为NTC2，NTC1监控产品表面温度，NTC2监控环境温度，当环境温度小于-10℃时，NTC2感应到信息传达到主板，主板控制软性FPC电路板1开始加热工作，当LCD液晶显示屏表面温度大于20℃时，NCT1感应到信息传达到主板，主板控制软性FPC电路板1停止加热，当LCD液晶显示屏表面温度小于19℃时，软性FPC电路板1开始又加热工作，保持热量传达到LCD液晶显示屏温度在19～20度之间，使得LCD液晶显示屏比较合适的温度下工作。当NTC2感应到环境温度大于-10度时，软性FPC电路板1停止加热，即保证LCD液晶显示屏能在正常工作温度下工作又起到节能功效。

软性FPC电路板1停止加热只需加热1分钟，液晶显示器即达到20℃使其正常工作。

综上所述，借助于本实用新型的上述技术方案，通过使用软性FPC电路板1粘贴在背光下铁框2底面加热实现液晶显示器在低温下的工作，即通过软性FPC电路板加热1，热量传到LCD液晶显示屏上，就能保证LCD液晶显示屏达到能正常工作的温度以上，从而避免低温环境下出现的显示异常现象。本实用新型与内置加热法和提高驱动电压方法相比，结构与操作简单易行，不用对液晶显示器进行拆卸，提高了显示器的可靠性，可以实现液晶显示器在极低的温度范围内工作。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置”、“连接”、“固定”、“旋接”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种利用软性FPC电路板加热模组，其特征在于，包括由下至上依次连接的软性FPC电路板（1）、下铁框（2）、胶框（3）、反射膜（4）、导光板（5）、扩散膜（6）、下增光片（7）、上增光片（8）、遮光胶（9）、下偏光片（10）、LCD片（11）、上偏光片（12）及上铁框（13）。

2.根据权利要求1所述的一种利用软性FPC电路板加热模组，其特征在于，所述软性FPC电路板（1）顶端一侧设置有正极触点（14）及负极触点（15）。

3.根据权利要求1所述的一种利用软性FPC电路板加热模组，其特征在于，所述胶框（3）顶端设置有背光FPC片（16）。

4.根据权利要求3所述的一种利用软性FPC电路板加热模组，其特征在于，所述背光FPC片（16）顶端设置有若干LED灯（17）。

5.根据权利要求1所述的一种利用软性FPC电路板加热模组，其特征在于，所述LCD片（11）顶端一侧设置有IC集成电路模块（18）与FOG异方性导电膜（19）。

6.根据权利要求5所述的一种利用软性FPC电路板加热模组，其特征在于，所述IC集成电路模块（18）顶端设置有COG异方性导电膜（20）。

7.根据权利要求6所述的一种利用软性FPC电路板加热模组，其特征在于，所述FOG异方性导电膜（19）远离所述IC集成电路模块（18）的一侧设置有LCD柔性电路板（21）。