一种功能模块整合型平板显示装置的制作方法

专利名称：一种功能模块整合型平板显示装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及显示器领域，特别涉及一种平板显示装置。
背景技术：
随着家庭娱乐、商用需求的不断扩大，以液晶显示器为代表的平板显示 装置以其占用空间小、平面直角显示、重量轻、低辐射等优点逐步取代传统
CRT显示器，尤其在大屏幕、宽屏幕方面占据主流位置。随着尺寸和功能的不 断改进和突破，平板显示装置的内部结构也越来越复杂。现有平板显示装置 基本结构包括外壳、显示屏、功能单元、喇"八和背光模块，其中显示屏和喇 叭安装在所述外壳的外侧，而背光模块和多种功能单元(例如电源单元、显 示屏驱动单元、信号处理单元、信号接收单元等)分散地直接安装在所述外 壳内部，功能单元与背光模块、显示屏、喇叭之间分别通过接口或者电路板 进行电连接。
其中背光模块由背光基板和多根并行排布的冷阴极荧光灯阵列组成，背 光基板又包括电磁兼容模块、整流模块、功率因数校正模块、DC/DC转换模块 和CCFL逆变器等元器件。CCFL逆变器具有多个输出端，其输出端电路往往需 要置于背光基板的一侧，以靠近荧光灯的端部便于连接，各个输出端与荧光 灯阵列中相应的荧光灯分别通过导线相连接。
采用上述结构的平板显示装置，其功能单元和元器件结构分散，连线复 杂，与平板显示装置外观、尺寸和外壳形状关系密切，功能单元和元器件需 要设计成多个规格以适应不同尺寸形状的外壳，造成设计生产成本过高；同 时由于功能单元和元器件直接固定在外壳内，在组装或维修过程中容易受到 外壳的制约，降低安装、维修、拆卸、搬运的效率，还有可能损坏平板显示 装置；复杂的接线还可能影响平板显示装置的稳定性和使用寿命。

发明内容
本发明目的在于提供一种功能模块整合型平板显示装置，包括外壳、盒 体、控制模块、显示屏、背光模块和电源单元，控制模块集中安置在盒体内，盒体可拆卸地安装在外壳上；控制模块分别与显示屏和背光模块连接，控制 显示屏和背光模块工作。电源单元分别为控制模块、显示屏和背光模块供电。 上述背光模块包括背光控制单元和背光板，背光板包括一组背光灯和一 组极板，背光控制单元与控制模块连接，接受控制模块的控制；背光板的各 背光灯通过极板与背光控制单元连接并接受背光控制单元的控制。背光控制 单元包括电磁兼容模块、整流模块、功率因数校正模块，电磁兼容模块、整 流模块和功率因数校正模块依次相连，电磁兼容模块输入连接交流电源，经 整流模块整流后，由功率因数校正模块输出高压直流电，背光控制单元还设 置逆变升压模块，逆变升压模块连接于功率因数校正模块与背光灯阵列之间； 逆变升压模块将功率因数校正模块输出的高压直流电逆变为高压交流电，并 将其输出到背光灯阵列。功能模块整合型平板显示装置背光灯阵列的各背光 灯的两端串接电容后并接到所述极板的两端，极板两端分别与逆变升压模块 连接；逆变升压模块产生的高压交流电通过所述极板输入到各背光灯。背光 控制单元可以安置在所述盒体内或安装在外壳内。
本发明的功能模块整合型平板显示装置的控制模块包括控制单元、数-模转换单元、音/视频解码单元、音/视频放大单元、信号接口单元。控制单 元分别与数-模转换单元、音/视频解码单元、音/视频放大单元、信号接口 单元连接并分别对其进行控制。本发明的功能模块整合型平板显示装置还包 括显示接口单元，分别连接所述控制模块、背光模块和显示屏，根据控制模 块的控制，将视频信号发送给显示屏，将背光控制信号发送给背光模块，接 收来自背光模块和显示屏的反馈信号。显示接口单元还包括电源接口，电源 接口分别连接背光模块、显示屏和电源单元，为背光模块和显示屏提供电源。 显示接口单元可以安置在所述盒体内或安装在外壳内，连接控制模块、背光模块和显示屏。
本发明的功能模块整合型平板显示装置还可以包括至少一个音频输出单 元和音频接口单元，至少一个音频输出单元通过音频接口单元与控制模块连 接，接受控制模块的控制，输出音频信号。
本发明提供的功能模块整合型平板显示装置很好地解决了现有技术产生 的功能单元和元器件结构分散连线复杂，设计、生产成本过高，安装维修不 便，容易损坏，影响使用寿命等弊端，将多种功能模块集中安放，统一多个 功能模块和多个元器件之间的连线，降低了内部结构与外部形状之间的配合 需求，便于灵活设计生产，便于维修搬运，不易损坏。


图1是本发明一个优选实施例的整体结构示意图2是本发明一个优选实施例的控制模块电路结构示意图3是本发明一个优选实施例的盒体外部结构示意图4是本发明一个优选实施例的盒体内部结构示意图5是本发明一个优选实施例的背光模块电路结构示意图6是本发明一个优选实施例的背光板结构示意图7是本发明一个优选实施例的背光板细部结构示意图8是本发明另一个优选实施例的整体结构示意图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步 说明。
具体实施例方式
参照图1，示出本发明一个优选实施例的整体结构示意图。本实施例提出 一种功能模块整合型平板显示装置10，包括外壳ll、盒体12、控制模块13、 显示屏14、背光模块15和电源单元17,控制模块13和电源单元17集中安 置在盒体12内，盒体12安装在外壳11上，控制模块13分别与显示屏14和 背光模块15连接，控制显示屏14和背光模块15工作。显示屏14安装在外 壳11上，而背光模块15安装在外壳11内部。电源单元分别为控制模块13、 显示屏14和背光模块15供电。
如图2所示，控制模块13包括控制单元131、数-模转换单元132、音/ 视频解码单元133、音/视频放大单元134和信号接口单元135。所述控制单
元131分别与所述数-模转换单元132、音/视频解码单元133、音/视频放大 单元134、信号接口单元135连接并分别对其进行控制；信号接口单元135用 于将音频/视频信号、控制信号或数据通过显示接口羊元16发送给显示屏14 和背光模块15,以实现控制模块13对显示屏14和背光模块15的控制。信号 接口单元135可以包括多种外接信号端子，在本实施例中选用S-video、 AV、 D-SUB及有线电视接口 Cable，还可以选用高频头，用于接收电视射频信号。 结合图3及图4所示，盒体12内部由屏蔽板123分隔成多个屏蔽区，用 于安置控制模块13的控制单元131、数-模转换单元132、音/视频解码单元 133、音/视频放大单元134和信号接口单元135等多个组成单元。各个组成 单元通过螺钉或卡扣分别固定于盒体12的相应屏蔽区内。由于信号接口单元 135包括用于接收音频、视频信号或数据的外接信号端子126，故盒体12相 应位置开设开口，使外接信号端子126可以棵露在盒体12之外。盒体12相 应位置开设信号接口 122以便信号接口单元135与显示接口单元16连接。
盒体12的125区域用于装置控制模块13的部分或全部组成单元，124 区域用于装置电源单元17。电源单元17包括用于从外部获取电源的外接电源 端子，故盒体12相应位置开设开口，使外接电源端子可以棵露在盒体12之 外。盒体12还开设电源接口 121以便电源单元17向显示接口单元、显示屏 14和背光模块15供电。
功能模块整合型平板显示装置的外壳11后侧可以设有开口 ，用于容纳盒 体12,在与盒体上的外接信号端子及外接电源端子相匹配的位置分别设有相 对应的开口。盒体与外壳可以通过螺钉、滑轨、卡扣等方式连接，在拆卸时， 仅需解除螺钉或卡扣的紧固状态，再将与控制模块13相连的导线和端子拔出， 即可将盒体12连同控制模块13取下，安装拆卸方便简单。
本实施例还包括显示接口单元16,安置在外壳11内，分别连接控制模 块13、背光模块15和显示屏14，根据控制模块13的控制，将视频信号发送 给显示屏14,将背光控制信号发送给背光模块15,接收来自背光模块15和 显示屏14的反馈信号。
本实施例的显示屏14安装在外壳11的外侧，通过显示接口单元16与控 制模块n的信号接口单元135连接，通过信号接口单元135接受控制单元131 的控制，接收并播放视频信号。背光模块15安装在外壳内部，通过显示接口单元16与控制模块13连接，接受控制模块13发出的背光控制信号，控制背 光灯工作。
背光模块l5包括背光控制单元151和背光板152,其中背光板152包括 背光灯阵列2、反射板、导光板、扩散板、扩散膜和棱镜膜等，还一组极板3, 背光灯阵列2的各个荧光灯与串联的电容30并接到极板3上，焚光灯通过极 板与背光控制单元151连接并接受背光控制单元151的控制。
如图5所示，本实施例的背光控制单元151包括电磁兼容模块511、整流 模块512、功率因数校正模块513和逆变升压模块514，上述各模块依次相连， 电磁兼容模块511输入连接交流AC电源，经整流模块512整流后，由功率因 数校正模块513输出高压直流电V+。逆变升压模块514连接于功率因数校正 模块513与背光板152之间，包括谐振调制子模块5141和升压子模块5142。 逆变升压模块514将功率因数校正模块513输出的高压直流电V+逆变为高压 交流电，并通过背光板152的极板3将其加至背光灯阵列2。
背光灯阵列2的结构是各荧光灯的两端均串接电容30之后并接到极板 3的两端，极板3两端分别与逆变升压模块514的升压子模块5142的P、 Q端 连接。背光灯控制信号通过极板3输入到各荧光灯，各萸光灯在其控制下工 作。
具体来说，结合图6和图7，背光灯阵列2连接于两块极板3之间，极板 3设置多个灯管端子31和相应多个电容30，各个电容30与相应的灯管端子 31相连通。极板3上还设置一个连接端口 32,连接端口 32在两板极板3中 为多个电容30的相应公共端，连接端口 32的两个公共端分别连接至升压子 模块5142的两个输出端P、 Q，这样，在两块极板3的公共端与升压子模块 5142的输出端P、 Q之间仅仅需要两根连接线。
极板3上开设多个楔槽33,楔槽33为类似"Y"型的槽口，在背光灯阵 列2，荧光灯管与两端的灯管端子31相连接，在该楔槽33中架设灯管端子 31的焊接头311，该焊接头311相应位置处装电容30,电容30的一端与焊接 头311相焊连，电容30的另一端通过极板3的印刷线路连通至连接端口 32 的公共端。灯管端子31两侧均附设凸杆34,两根凸杆34位于焚光灯管轴向 对称处，且处于相同的水平位置。
本实施例还可在多根冷阴极荧光灯20的底部放置隔片36,隔片36上附
设竖立的隔条361，冷阴极荧光灯20处于相邻隔条361之间。采用上述方案 将背光板152装配好，与背光控制单元151建立连接，即成为背光模块15。
背光模块l5的具体工作方式是，逆变升压模块514的谐振调制子模块 5141对直流电V+进行调制(如采用脉宽调制PWM技术)，产生正弦交流电， 升压子模块5142为变压器，该变压器对谐振调制子模块5141输出的交流电 升压，输出高压正弦交流电，通过极板3加至各个焚光灯。
本实施例还可以包括音频输出单元，与控制模块13连接，用于接受控制 模块13的控制，接收并输出音频信号，该音频输出单元可以是扬声器。
本实施例中逆变升压模块514的升压子模块5142对谐振调制子模块5141 输出的交流电升压，输出的高压正弦交流电介于2. 5KV-4KV之间；背光灯阵 歹!J2中，各荧光灯所串联的电容30的阻值应相同，在电容30的配置中，电 容30的容抗远大于荧光灯自身的阻抗。
本实施例中的信号接口单元并非仅限于以上几种接口类型，可依据需要 选用高频头、S-video、 AV、 YPbPr、 YCbCr、 D-SUB、 DVI、 HDMI、 D、 Scart及 有线电视接口 Cable中的一种或几种，还可选用其他用于音频、视频信号或 数据的输入与输出的接口 。而相应的外接信号端子根据选用接口类型的不同， 其形状可以为方形，也可以为圆形等其它形状，用以连接具不同功能的线材。
电源单元17也可不装置在盒体内，而是装置在功能模块整合型平板显示 装置的外壳11内部。相应地，盒体12应开i殳开口，以便电源单元向盒体内 部安置的控制模块13等功能单元供电。
本实施例中的显示接口单元16仅用于分别向显示屏14和背光模块15传 送控制模块13的视频控制信号和背光控制信号，接收来自显示屏14和背光 模块15的反馈信号。显示屏14和背光模块15还需要分别与电源单元17连 接以获取电源。为进一步简化模块之间的连接关系，简化安装维修操作，可 采用带有电源接口的显示接口单元16。电源接口分别连接背光模块15、显示 屏14和电源单元17,同时实现了供电和传送信号。该显示接口单元16可以 是D-SUB连接器。
根据具体设计需求，该显示接口单元16可以与控制模块13 —起安装在 盒体l2内，也可以安装在功能模块整合型平板显示装置外壳11内。
为进一步简化结构，降低生产成本，本实施例中功能模块整合型平板显 示装置的外壳11后侧也可以不设开口而直接设置螺钉、滑轨、卡扣等连接件，
盒体l2可直接附着固定在外壳11的外侧表面上。此时控制模块13的信号接 口单元135的外接信号端子与电源单元17的外接电源端子棵露在外，不需要 在外壳11上开设对应开口。
为提高功能模块整合型平板显示装置的抗干扰能力和稳定性，本实施例 采用的盒体12及其内部的屏蔽板123可以使用金属材质以实现电磁屏蔽；也 可以采用其它的材质例如塑料、纤维等，辅以电镀等方式进行电磁屏蔽。
为达到发明目的，进一步规范功能模块整合型平板显示装置内部电路结 构，提高功能模块整合型平板显示装置性能，本发明提出另一优选实施例。 如图8所示，功能模块整合型平板显示装置20包括外壳21、盒体22、控制 模块23、显示接口单元26、显示屏24和背光模块25。背光模块25包括背光 控制单元251和背光板252，所述背光控制单元251安置在盒体22内，而背 光板252安置在外壳21内，背光控制单元251与背光板252连接，对背光板 252进行控制。
控制模块23、显示接口单元26、电源单元27和上述背光控制单元251 集中安置在盒体22内，盒体22安装在外壳21上，显示接口单元26分别与 控制模块23、背光控制单元251连接，控制模块23通过显示接口单元26对 背光控制单元251进行控制并接收反馈信号，同时通过显示接口单元26对显 示屏24进行控制，发送音视频信号、控制信号和数据，接收反馈信号。 电源单元分别为控制模块23、显示屏24和背光模块25供电。 控制模块23的结构与前一实施例类似，包括控制单元、数-模转换单元、 音/视频解码单元、音/视频放大单元和信号接口单元。控制单元分别与数-模转换单元、音/视频解码单元、音/视频放大单元、信号接口单元连接并分 别对其进行控制；信号接口单元用于将音频/视频信号、控制信号或数据通过 显示接口单元26发送给显示屏24和背光控制单元251,以实现控制模块23 对显示屏24和背光模块25的控制。信号接口单元可以包括多种外接信号端 子，在本实施例中选用S-video、 AV、 D-SUB及有线电视接口 Cable,还可以 是高频头，用于接收电视射频信号。
盒体22内部结构与前一实施例类似，由屏蔽板分隔成多个屏蔽区，用于 安置控制模块23的多个组成单元、显示接口单元26、电源单元27和背光控 制羊元"1。各个组成羊元通过螺钉或卡扣分别固定于盒体22的相应屏蔽区 内。由于控制模块23的信号接口单元包括用于接收音频、视频信号或数据的 外接信号端子，故盒体22相应位置开设开口，使外接信号端子可以棵露在盒 体22之外。盒体22相应位置开设信号接口以便信号接口单元与显示接口单 元26连接。
功能模块整合型平板显示装置的外壳21后侧可以设有开口 ，用于容纳盒 体22，在与盒体上的外接信号端子及外接电源端子相匹配的位置分别设有相 对应的开口。盒体与外壳可以通过螺钉、滑轨、卡扣等方式连接，在拆卸时， 仅需解除螺钉或卡扣的紧固状态，再将与控制模块23、显示接口单元26、电 源单元27和背光控制单元251相连的导线和端子拔出，即可将盒体22连同 上述控制模块23、显示接口单元26、电源单元27和背光控制单元251取下， 安装拆卸方便简单。
本实施例中背光模块25原理与前一实施例类似，包括背光控制单元251 和背光板252 (图未示)，其中背光板252结构与前一实施例类似，包括背光 灯阵列、反射板、导光板、扩散板、扩散膜和棱镜膜等，还一组极板，背光 灯阵列的各个荧光灯与串联的电容并接到极板上，荧光灯通过极板与背光控 制单元251连接并接受背光控制单元251的控制。背光模块25的具体工作方 式与前一实施例类似，故不赘述。
本实施例还可以包括至少一个音频输出单元，与控制模块23连接，用于 接受控制模块23的控制，接收并输出音频信号，该音频输出单元可以是扬声 器。本实施例还可包含音频接口单元，用于统一将多个音频输出单元和控制 模块连接起来，使得多个音频输出单元可以接受控制模块的控制。该音频接 口单元还可以包含电源接口，使得多个音频输出单元还可以通过音频接口单 元获取电源，该音频接口单元也可安置在盒体22内。
本实施例中的信号接口单元26可依据需要选用高频头、S-video、 AV、 YPbPr、 YCbCr、 D-SUB、 DVI、 HDMI、 D、 Scart及有线电视接口 Cable中的一 种或几种，还可选用其他用于音频、视频信号或数据的输入与输出的接口。 而相应的外接信号端子根据选用接口类型的不同，其形状可以为方形，也可
以为圆形等其它形状，用以连接具不同功能的线材。显示接口单元26可采用 带有电源接口的接口，电源接口分别连接背光模块25、显示屏24和电源单元 27,同时实现了供电和传送信号，该显示接口单元26可以是D-SUB连接器。
较前一实施例，本实施例将实现对平板显示器控制的控制模块23、显示 接口单元26、电源单元27和背光模块的背光控制单元251都集中安置在盒体 22的不同屏蔽区内，排布有序，各个单元都能得到有效的电磁屏蔽；缩短并 简化各个单元之间的连线，盒体内的各个单元与功能模块整合型平板显示装 置其他组成部分(例如显示屏、背光灯阵列、音频输出等单元)之间的连线 统一，便于组装和拆卸；无论是功能模块整合型平板显示装置的控制模块某 一功能单元出现故障，还是背光模块的背光控制单元、甚至显示接口单元或 音频接口单元出现故障，都可以简单地将盒体拆卸下来进行更换维修；进一
步降低了电路设计与外壳形状、尺寸之间的关联需求，进一步降低设计、生 产和维修成本。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围， 凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接或间接运用 在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
权利要求
1.一种功能模块整合型平板显示装置，包括外壳、盒体、控制模块、显示屏、背光模块和电源单元，控制模块集中安置在盒体内，盒体可拆卸地安装在外壳上；控制模块分别与显示屏和背光模块连接，控制显示屏和背光模块工作；电源单元分别为控制模块、显示屏和背光模块供电。
2. 根据权利要求l所述的功能模块整合型平板显示装置，其特征在于， 所述背光模块包括背光控制单元和背光板，所述背光板包括一组背光灯和一 组极板，所述背光控制单元与控制模块连接，接受所述控制模块的控制；所 述背光板的背光灯通过极板与背光控制单元连接并接受背光控制单元的控 制。
3. 根据权利要求2所述的功能模块整合型平板显示装置，其特征在于，所述背光控制单元包括电磁兼容模块、整流模块、功率因数校正模块，电磁兼容模块、整流模块和功率因数校正模块，电磁兼容模块输入连接交流电源，经整流模块整流后，由功率因数校正模块输出高压直流电；背光控制单元还设置逆变升压模块，逆变升压模块连接于功率因数校正模块与背光灯阵列之间，逆变升压模块将功率因数校正模块输出的高压直流电逆变为高压交流电， 并将其输出到背光灯阵列。
4. 根据权利要求3所述的功能模块整合型平板显示装置，其特征在于， 所述背光灯阵列的各背光灯的两端均串接电容后并接到所述极板的两端，极 板两端分别与逆变升压模块连接，所述逆变升压模块产生的高压交流电通过 所述极板输入到各背光灯。
5. 根据权利要求2所述的功能模块整合型平板显示装置，其特征在于， 所述背光控制单元安置在所述盒体内或安置在所述外壳内。
6. 根据权利要求l所述的功能模块整合型平板显示装置，其特征在于，所述控制模块包括控制单元、数-模转换单元、音/视频解码单元、音/视频 放大单元、信号接口单元，所述控制单元分别与数-模转换单元、音/视频解 码单元、音/视频放大羊元、信号接口单元连接并分别对其进行控制。
7. 根据权利要求l所述的功能模块整合型平板显示装置，其特征在于， 还包括显示接口单元，分别连接所述控制模块、背光模块和显示屏，根据控 制模块的控制，将视频信号发送给显示屏，将背光控制信号发送给背光模块， 接收来自背光模块和显示屏的反馈信号。
8. 根据权利要求7所述的功能模块整合型平板显示装置，其特征在于， 所述显示接口单元还包括电源接口，所述电源接口分别将所述背光模块、显 示屏和电源单元进行连接，为所述背光模块和显示屏提供电源。
9. 根据权利要求7或8所述的功能模块整合型平板显示装置，其特征在 于，所述显示接口单元安置在所述盒体内或安置在所述外壳内。
10. 根据权利要求l所述的功能模块整合型平板显示装置，其特征在于， 还可以包括至少一个音频输出单元和音频接口单元，所述至少一个音频输出 单元通过所述音频接口单元与所述控制模块连接，接受控制模块的控制，输 出音频信号。
全文摘要
本发明提供一种功能模块整合型平板显示装置，包括外壳、盒体、控制模块、显示屏和背光模块，控制模块集中安置在所述盒体内，盒体可拆卸地安装在外壳上；控制模块分别与显示屏和背光模块连接，控制显示屏和背光模块工作；本发明提供的功能模块整合型平板显示装置将多个功能模块集中安放，统一多个功能模块和多个元器件之间的连线，降低了内部结构与外部形状之间的配合需求，便于灵活设计生产，便于维修搬运，不易损坏。
文档编号G02F1/13GK101191911SQ200610145770
公开日2008年6月4日 申请日期2006年11月21日 优先权日2006年11月21日
发明者杨荣山, 罗威立, 邱泳均 申请人:唯冠科技(深圳)有限公司