大尺寸平板电脑关键技术问题解决方案——整机的触摸屏内侧水雾问题解决方案

1、TRIZ 创新理论实践大尺寸平板电脑关键技术问题解决方案-整机的触摸屏内侧水雾问题解决方案TRIZ 创新理论实践目录12345问题描述问题分析问题解决方案评价成果与效益TRIZ 创新理论实践课题名称： 大尺寸平板电脑关键技术问题解决方案 -整机触摸屏内侧水雾问题解决方案 课题来源： 万利达实际项目， 产品开发以及 使用过程中。TRIZ 创新理论实践 1.1我司早期主要生产10.1寸及以下尺寸的平板电脑，根据市场以及客户的需求，逐渐开始开发大尺寸的平板电脑，包括21寸和32寸。生产这两个机型的过程中发现，平板电脑开机一段时间以后，整机中触摸屏内侧，局部区域就会形成水雾。这种现象会影响显示效果，使

2、用户看不清楚液晶屏幕显示的内容，也无法操作机器。现象如下图所示。 尺寸变大 1.问题描述2.问题分析3.问题解决4.方案评价5.成果与效益TRIZ 创新理论实践1.2问题在什么情况下发生： 机器在湿冷环境下，空气湿度70%以上，开机20分钟间容易出现，梅雨天气出现概率大。 出现水雾现象以后，继续开机半个小时左右可以消失。目前采用的解决方案： 整机生产过程中，控制生产车间的环境湿度。 为了改善水雾问题，生产过程中空气湿度控制在60%之下。同时，为了生产过程中防静电的要求，湿度不能小于50%。 最终确定：生产环境的空气湿度定为50%-60%。 解决方案的缺点： 增加生产过程管控的难度。从根本上没有

3、解决问题，整机到终端用户手上，这种现象，在特定环境下（气候湿冷的地区和气温潮湿的梅雨季节），还是会有出现。1.问题描述2.问题分析3.问题解决4.方案评价5.成果与效益TRIZ 创新理论实践1.3目前类似问题的解决方案：采用全贴合工艺，把液晶屏幕和触摸屏通过水胶贴合到一起，此方案缺点就是成本高，增加整机成本5%左右。公司对此问题的要求：成本不能增加太多，工艺方面容易实现，对于结构的变更小。1.问题描述2.问题分析3.问题解决4.方案评价5.成果与效益TRIZ 创新理论实践1.问题描述2.问题分析3.问题解决4.方案评价5.成果与效益2.1 功能组件技术系统主要功能平板电脑整机系统 - 显示和控

4、制平台超系统组件系统组件空气（含水分子）前壳触摸屏液晶屏防尘泡棉中框电路控制系统后壳TRIZ 创新理论实践2.2组件关系矩阵后壳前壳触摸屏防尘泡棉空气含水分子液晶屏幕中框电路控制系统129374581011131261.问题描述2.问题分析3.问题解决4.方案评价5.成果与效益TRIZ 创新理论实践存在相互关系的组件功能描述作用关系名称功能功能属性充分不足过度有害1 后壳A前壳A支撑BB支撑2 后壳A中框A支撑BB支撑1.问题描述2.问题分析3.问题解决4.方案评价5.成果与效益2.3结构模型（结构表）TRIZ 创新理论实践1.问题描述2.问题分析3.问题解决4.方案评价5.成果与效益2.3结

5、构模型（结构表）存在相互关系的组件功能描述作用关系名称功能功能属性充分不足过度有害3 前壳A触摸屏A粘着BB粘着4 触摸屏A防尘泡棉A压缩BB支撑TRIZ 创新理论实践1.问题描述2.问题分析3.问题解决4.方案评价5.成果与效益2.3结构模型（结构表）存在相互关系的组件功能描述作用关系名称功能功能属性充分不足过度有害3 前壳A触摸屏A粘着BB粘着4 触摸屏A防尘泡棉A压缩BB支撑TRIZ 创新理论实践1.问题描述2.问题分析3.问题解决4.方案评价5.成果与效益2.3结构模型（结构表）存在相互关系的组件功能描述作用关系名称功能功能属性充分不足过度有害5、触摸屏液晶屏幕BB光辐射6、触摸屏A电

6、路控制系统A电信号传递BB供电TRIZ 创新理论实践1.问题描述2.问题分析3.问题解决4.方案评价5.成果与效益存在相互关系的组件功能描述作用关系名称功能功能属性充分不足过度有害7、触摸屏B（夹层空气）空气（水分子）A冷却附着A（外界空气）B附着 8、防尘泡 棉A液晶屏A支撑BB压缩2.3结构模型（结构表）TRIZ 创新理论实践1.问题描述2.问题分析3.问题解决4.方案评价5.成果与效益存在相互关系的组件功能描述作用关系名称功能功能属性充分不足过度有害9、防尘泡棉A空气（水分子）A限制流动10、液晶屏幕A中框A支撑BB支撑2.3结构模型（结构表）TRIZ 创新理论实践1.问题描述2.问题分

7、析3.问题解决4.方案评价5.成果与效益2.3结构模型（结构表）存在相互关系的组件功能描述作用关系名称功能功能属性充分不足过度有害11、液晶屏幕电路控制系统BB提供电能12、空气（水分子）液晶屏幕BB加热13、中框A电路控制系统A支撑BB支撑TRIZ 创新理论实践1.问题描述2.问题分析3.问题解决4.方案评价5.成果与效益2.4组件功能模型防尘泡棉前壳液晶屏幕触摸屏中框黑色表示充分作用红色表示有害、过度作用绿色表示不足作用电路控制系统后壳外界空气夹层空气（水蒸汽）冷却附着冷却限制流通加热支撑光辐射电信号传递供电支撑支撑支撑支撑支撑支撑支撑支撑支撑支撑支撑支撑支撑TRIZ 创新理论实践1.问题

8、描述2.问题分析3.问题解决4.方案评价5.成果与效益2.5通过组件功能模型分析，并得出导致产生水雾的几个功能因素：A 、液晶模组对于夹层空气具有加热的功能（过度）；B、外界的空气对于触摸屏具有冷却的作用（有害）；C、 触摸屏对液晶屏幕和触摸屏之间的夹层空气有冷却的作用（有害）；D、 夹层的空气中的水汽对触摸屏具有粘附的作用（有害）；E、 防尘泡棉限制夹层空气的流通（不足）；BECA泡棉D泡棉TRIZ 创新理论实践1.问题描述2.问题分析3.问题解决4.方案评价5.成果与效益1.1外界空气冷却TP水雾2.1TP内侧表面张力3.1防尘泡棉密度大4.1LED发光发热1 TP冷却夹层空气2.TP附着

9、水蒸气3 泡棉限制空气流动4 液晶模组加热空气1.1.1外界环境温度低2.1.1玻璃表面物理属性3.1.1防尘要求4.1.1显示高亮度要求3.1.1.1空气中尘埃2.2.1 环境湿度大2.2 整机湿气大2.6因果关系TRIZ 创新理论实践1.问题描述2.问题分析3.问题解决4.方案评价5.成果与效益1 有害水蒸气2. 有害水滴3 不足通透性泡棉2.1存在表面张力1.1有害冷空气4 过度热量液晶模组4.1 过度热量LED3.1 过度通透性泡棉1.1.1 存在环境温度低2.1.1 存在玻璃材质3.1.1 存在防尘要求4.1.1 存在显示亮度高要求3.1.1.1 存在空气中尘埃2.2 过度整机湿气2

10、.2.1 存在环境湿度大有害水雾 2.7因果分析标准化解析TRIZ 创新理论实践1.问题描述2.问题分析3.问题解决4.方案评价5.成果与效益3.1 解决问题“1、 TP 冷却夹层空气 ”使用物场模型对问题进行分析。 (1) 明确问题发生的位置：触摸屏和夹层空气接触的位置 。（2）确定问题的物场模型，如图1 (3) 根据规律得到解决方案的物场模型，如图2.F1S2S1 热场触摸屏夹层空气触摸屏夹层空气S3电阻丝S2对S1产生了有害的作用，那么解决方案就是在s1和s2之间引入一种新的物质。解决思路：采用标准解“S1.2.1 引入s3，消除有害因素”方案1 ；我们导入的物质就是“在触摸屏中，增加使

11、用透明材质制作的电阻丝。”设计电路，对电阻丝通电。电阻丝就会发热，加热触摸屏。触摸屏的温度高，就不会对夹层空气冷却了。F1S2S1图1图2TRIZ 创新理论实践1.问题描述2.问题分析3.问题解决4.方案评价5.成果与效益3.2解决问题 “2、 TP 附着水蒸气 ” 物场模型 机械场F1S2S1触摸屏 水滴触摸屏水滴F1S2S1提高表面张力，使得水滴的形状变薄，变成水膜，降低对视觉的影响。 S3解决思路：采用标准解“S1.2.1 引入s3，消除有害因素”方案2： 在触摸屏内侧，增加一层防雾膜。这种膜是种透明的PET膜。具有比较高的表面张力。可以使得水滴形状变更为水膜，改变视觉上的效果。TRIZ

12、 创新理论实践1.问题描述2.问题分析3.问题解决4.方案评价5.成果与效益防雾膜产品构造以及特性值3.2解决问题 “2、 TP 附着水蒸气 ”TRIZ 创新理论实践1.问题描述2.问题分析3.问题解决4.方案评价5.成果与效益3.2解决问题 “2、 TP 附着水蒸气 ”TRIZ 创新理论实践1.问题描述2.问题分析3.问题解决4.方案评价5.成果与效益3.3：解决问题 “3、防尘泡棉限制夹层空气的流通（不足） ”Step 1 ：定义物理矛盾采用物理矛盾方法求解Step 2 ：如果想实现技术系统的理想状态，这个参数的不同要求应该在什么空间得以实现？是 否 空间1： 整机所有的使用环境空间2：

13、整机所有的使用环境参数： 防尘泡棉的密度要求1： 降低密度，提高空气的流通性要求2： 增加密度，防止灰尘进入机器Step 3 ：以上两个空间是否交叉？ - 不交叉，无法通过时间分离方法解决1.问题描述2.问题分析3.问题解决4.方案评价5.成果与效益Step 4 ：如果想实现技术系统的理想状态，这个参数的不同要求应该在什么时间得以实现？3.3 解决问题 “3、防尘泡棉限制夹层空气的流通（不足） ”时间1： 整机使用的所有时间段时间2： 整机使用的所有时间段Step 5 ：以上两个时间是否交叉？ -不交叉，无法使用时间分离解决Step6：如果想实现技术系统的理想状态，这个参数的不同要求应该在什么

14、条件时间得以实现？ 使用空气流动方向这个条件下，可以把这两个需求分离。 即可以采用条件分离的方式解决这个问题。1.问题描述2.问题分析3.问题解决4.方案评价5.成果与效益泡棉部分区域设计为 单向排气方式最终简化防尘泡棉的设计，根据实际可操作情况，防尘泡棉按照如下方式设计（图示为局部）方案3：更改防尘泡棉的外形参数3.3 解决问题“3、 防尘泡棉限制夹层空气的流通（不足） ”1.问题描述2.问题分析3.问题解决4.方案评价5.成果与效益3.4 解决问题“4、 液晶模组对于夹层空气具有加热的功能 ”Step 1：问题是什么？- 液晶模组对于夹层空气具有加热的功能； Step 2：现在有什么解决办

15、法？- 降低液晶模组的温度（降低液晶模组中LED的电流）Step 3：上述的方法有什么缺点？ - 影响液晶模组的亮度（客户不能接受）技术矛盾降低显示屏的温度，导致亮度不够改善温度恶化物质损失查找矛盾矩阵表21,36，39，311.问题描述2.问题分析3.问题解决4.方案评价5.成果与效益发明原理号发明原理名称原理应用应用法想现状改善方案21减少有害作用的时间对液晶模组进行散热处理，液晶模组产生的热量尽量快一些散到外界空气中 无散热措施方案1：增加散热措施36颜色改变 不适用30柔性壳体或薄膜 不适用16未达到或超过的作用 不适用3.4 解决问题“4、 液晶模组对于夹层空气具有加热的功能 ”1.

16、问题描述2.问题分析3.问题解决4.方案评价5.成果与效益方案4：后壳边框区域开孔，提高散热效果。方案5：在后壳特定位置增加风扇散热。增加空气流动性。方案6：对液晶屏的驱动板贴石墨片进行散热措施。3.4 解决问题“4、 液晶模组对于夹层空气具有加热的功能 ”3.4 解决问题“4、 液晶模组对于夹层空气具有加热的功能 ”根据技术系统进化论原理，液晶模组将会被显示效率更高的OLED 模组替代。OLED模组，显示粒子是自发光的，显示效率更高。目前在LCD模组，液晶粒子是不会发光，是背光发光，穿透液晶模组。发光效率不高，容易产生大量热量。由此得到 解决方案7： 采用OLED显示屏替代LCD显示屏。1.

17、问题描述2.问题分析3.问题解决4.方案评价5.成果与效益1.问题描述2.问题分析3.问题解决4.方案评价5.成果与效益3.5 解决问题“ 2.2 整机湿气大 ”根据创新原理11：事先防范改善方案8： 整机出货的时候，放干燥剂。保证整机在开箱使用时候，整机内的环境湿度不要太大。4.1序号方案要求可行性评估综合得分验证结果说明经济性技术可行性可生产性方案1 在触摸屏中，增加使用透明材质制作的电阻丝26715成本高，设计复杂，不可行方案2 在触摸屏内侧，增加一层防雾膜6101026简便、经济可行方案3更改防尘泡棉的外形参数10101030简便、经济可行方案4后壳边框区域开孔，提高散热效果10101

18、030简便、经济可行方案5在后壳特定位置增加风扇散热。增加空气流动性610824成本增加不高，生产难度不大，可行。方案6对液晶屏的驱动板贴石墨片进行散热措施。410924简便、经济可行方案7更改LCD为OLED2101022成本高，不可行方案8整机出货放干燥剂10101030简便、经济可行1.问题描述2.问题分析3.问题解决4.方案评价5.成果与效益1.问题描述2.问题分析3.问题解决4.方案评价5.成果与效益4.2 查询和“触摸屏水雾”，“屏幕水雾”相关的专利信息如下：序号名称专利号1新型触摸屏及含该触摸屏的显示装置CN 2048836422具有除污防雾功能的卫浴镜装置 CN 109363452 3带EVA泡棉的防水雾液晶显示屏CN 2058446794车辆的防雾装置CN 10930512