CN104699326B - 新型红外触控屏及触控显示装置 - Google Patents

Abstract

一种新型红外触控屏，包括触控基板、环形的柔性电路板、多个红外发射器、多个红外接收器、滤光条及控制电路板。柔性电路板从触控基板上表面可延伸到下表面，且与控制电路板电连接。红外发射器沿柔性电路板并列排布。多个红外接收器与多个红外发射器分别设于触控面的相对两侧，多个红外接收器与柔性电路板电连接。滤光条罩设于多个红外发射器及多个红外接收器上。红外发射器发出的红外光线可透过滤光条，进入红外接收器。控制电路板根据红外接收器接收红外光线的情况，获取红外触控网上的触控点的位置。上述新型红外触控屏可以避免产生焊点较多焊接过程，制作过程简单，降低成本。还提供一种触控显示装置。

Description

新型红外触控屏及触控显示装置

技术领域

本发明涉及一种触控屏，特别是涉及一种红外触控屏及触控显示装置。

背景技术

红外触控屏是利用X、Y方向上密布的红外光线矩阵来检测并定位用户的触控。红外触控屏在显示器的前面安装一个电路板外框，电路板在屏幕四边排布红外发射管和红外接收管，一一对应形成横竖交叉的红外光线矩阵。用户在触控屏幕时，手指就会挡住经过该位置的横竖两条红外光线，因而可以判断出触控点在屏幕的位置。

目前，红外触控屏通常为两层PCB板，触控基板和LED灯及附加配件构成。其中，LED灯设于在上层PCB板上。通过焊接的方式把上层PCB板与下层控制电路板电连接。在焊接过程中，由于焊点较多，制作过程中操作复杂，造成人力成本较高。

发明内容

基于此，有必要提供一种结构简单，方便制作新型红外触控屏。

一种新型红外触控屏，包括：

透明的触控基板，所述触控基板包括上表面及与所述上表面平行相背的下表面，所述上表面为触控面；

环形的柔性电路板，固定设于所述触控基板的四周，所述柔性电路板从所述触控基板上表面可延伸到所述下表面；

位于所述上表面的上方的多个红外发射器，所述多个红外发射器沿所述柔性电路板并列排布，并与所述柔性电路板电连接；

位于所述上表面的上方的多个红外接收器，所述多个红外接收器与所述多个红外发射器分别设于所述触控面的相对两侧，所述多个红外接收器与所述柔性电路板电连接，所述红外接收器接收所述红外发射器发出的红外光线；

滤光条，罩设于多个所述红外发射器及所述多个红外接收器上，所述红外发射器发出的红外光线可透过所述滤光条，所述红外光线在所述触控基板的上表面的上方形成红外触控网，所述红外光线可经滤光条进入所述红外接收器；

设于所述下表面下方的控制电路板，所述控制电路板与所述柔性电路板电连接，所述控制电路板根据所述红外接收器接收红外光线的情况，获取所述红外触控网上的触控点的位置。

在其中一个实施例中，所述滤光条上开设有长槽，所述长槽沿所述滤光条的轴线延伸，所述红外发射器收容于所述长槽内，所述长槽的一个侧壁与所述触控基板固定连接，另一侧壁与所述柔性电路板固定连接。

在其中一个实施例中，所述柔性电路板包括本体及连接臂，所述本体为狭长形，且设于所述触控基板的触控面的四周，所述连接臂设于所述本体的一侧，所述连接臂的自由端延伸至触控基板的下表面，且所述连接臂的自由端与所述控制电路板电连接。

在其中一个实施例中，所述柔性电路板为四个，所述柔性电路板为狭长形，四个所述柔性电路板依次首尾电连接。

在其中一个实施例中，还包括多个柔性电路连接器及多个FPC排线，所述柔性电路板的两端均设有所述柔性电路连接器，所述FPC排线的两端分别与相邻的两个柔性电路连接器电连接。

在其中一个实施例中，还包括多个插针连器，所述柔性电路板的两端均设有所述插针连接器，相邻的两个所述插针连接器配合连接，使相邻的两个所述柔性电路板电连接。

在其中一个实施例中，所述控制电路板为环形，所述控制电路板的边缘与所述触控基板的边缘齐平。

在其中一个实施例中，所述控制电路板为四个，所述控制电路板为狭长形，四个所述控制电路板依次首尾电连接。

在其中一个实施例中，所述柔性电路板所在的平面与所述触控基板所在的平面相互垂直，所述柔性电路板与所述触控基板的外侧壁固定连接。

还提供一种触控显示装置。

一种触控显示装置，包括：

上述的红外触控屏；以及

设于所述触控基板的下方、并且与所述触控屏叠加设置的显示屏。

上述新型红外触控屏上通过柔性电路板使红外发射器、红外接收器与控制电路板电连接。相较于传统的利用PCB板电连接，并通过焊接的方式将上层PCB板与下层控制电路板电连接的方式。上述新型红外触控屏可以避免产生焊点较多焊接过程，因此，上述新型红外触控屏的制作过程简单，降低成本。

并且，上述新型红外触控屏中，通过柔性电路连接器或插针连接器与控制电路板可拆卸的实现电连接，避免将柔性电路板与控制电路板焊接。当柔性电路板、红外接收器、红外发射器或控制电路板中某个元件存在质量问题或在制作过程中产生损坏的时候，通过拆卸柔性电路板可以只需对部分元件进行更换，无需将全部焊接在一起的元件替换掉，因此可以节约制作成本。

再次，利用柔性电路板连接红外发射器及红外接收器，可以减小元件占用的体积。上述新型红外触控屏的边框可以达到5～6mm，有利于新型红外触控屏朝窄边框、薄的趋势发展。

附图说明

图1为一实施方式的新型红外触控屏的爆炸图；

图2为图1所示的新型红外触控屏的组装图；

图3为图1所示的新型红外触控屏的剖面图；

图4为图2所示的新型红外触控屏的Ⅰ部分的局部放大图；

图5为图1所示的新型红外触控屏部分元件的组装图；

图6为图5所示的新型红外触控屏的Ⅱ部分的局部放大图；

图7为图6所示的Ⅱ部分的另一实施方式的局部放大图；

图8为图6所示的Ⅱ部分的另一实施方式的局部放大图；

图9为图1所示的新型红外触控屏的仰视图；

图10为图9所示的新型红外触控屏的Ⅲ部分的局部放大图；

图11为图9所示的Ⅲ部分的另一实施方式的局部放大图；

图12为图9所示的Ⅲ部分的另一实施方式的局部放大图；

图13为另一实施方式的新型红外触控屏的仰视图；

图14为图13所示的新型红外触控屏的剖面图；

图15为另一实施方式的新型红外触控屏的剖视图；

图16为另一实施方式的新型红外触控屏的立体图；

图17为图16所示的新型红外触控屏的Ⅳ部分的局部放大图；

图18为图16所示的Ⅳ部分的另一实施方式的局部放大图；

图19为图16所示的Ⅳ部分的另一实施方式的局部放大图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参阅图1至图7，本实施方式的新型红外触控屏100，包括触控基板110、柔性电路板120、柔性电路连接器130、多个FPC排线140、多个红外发射器150及多个红外接收器160、滤光条170及控制电路板180。

触控基板110为钢化玻璃。钢化玻璃是用纯平玻璃进行过化学钢化处理，其硬度≧7H，翘曲度≦1‰。钢化玻璃满足中华人民共和国质量监督检验检疫总局2005-08-30发布，2006-03-01实施内容。触控基板110包括上表面111及与上表面111平行相对的下表面112，上表面111为触控面。触控基板110靠近红外发射器150的一侧面的四周设有丝印的基准线113。

请参阅图3及图4，环形的柔性电路板120固定设于触控基板110的四周。柔性电路板120可从触控基板110上表面111延伸到下表面112。柔性电路板120靠近触控基板110的一侧面上设有双面胶，柔性电路板120通过双面胶固定在触控基板110上。具体在本实施方式中，柔性电路板120包括本体121及连接臂123。本体121为狭长形。本体121设于触控基板110的触控面的四周。连接臂123设于本体121的一侧。连接臂123的自由端延伸至触控基板110的下表面112。连接臂123的自由端与控制电路板180电连接。请参阅图5及图6，柔性电路板120为四个。柔性电路板120为狭长形。四个柔性电路板120依次首尾电连接，拼接成环形。本体121的一侧边与触控基板110上的基准线113对齐。

具体地，柔性电路板120为环形整体式结构，无需使用其他元件电连接进行拼接。

可以理解，在其他实施方式中，请同时参阅图7，本体121的两端均设有柔性电路连接器130。FPC(Flexible Printed Circuit)排线的两端分别与相邻的两个柔性电路连接器130电连接。FPC排线140为长条形的，两端设计成可插拔的针状，可直接与柔性电路连接器130相连或焊接在本体121的两端上。FPC排线140的中间为线路。FPC排线140的基材为压延铜，FPC排线140具有耐曲折，柔韧性较高的特点。

请同时参阅图8，可以理解，多个柔性电路连接器130及多个FPC排线140可以省略。本体121的两端均设有插针连接器190，相邻的两个插针连接器190配合连接，使相邻的两个柔性电路板120电连接。

多个红外发射器150位于上表面111的上方。多个红外发射器150沿柔性电路板120并列排布，并与柔性电路板120电连接。多个红外发射器150可以发出红外光线。狭长形的柔性电路板120沿触控基板110的边缘分布，则红外发射器150也沿触控基板110的相邻的两条边缘分布。具体在本实施方式中，红外发射器150可以为LED灯管。LED灯管可发射出红外光线。

多个红外接收器160位于上表面111的上方。多个红外接收器160与多个红外发射器150分别设于触控面的相对两侧。多个红外接收器160与柔性电路板120电连接。红外接收器160接收红外发射器150发出的红外光线。红外发射器150在触控基板110的两侧分别向相对的红外接收器160发射红外光线，并且红外接收器160接收所发射的红外光线。红外光线在触控基板110的一侧形成红外触控网。当触碰触控基板110，形成触控点的时候，红外接收器160和红外发射器150可获取红外光线的接收情况。

具体在本实施方式中，红外接收器160为红外接收LED灯管。

滤光条170罩设于多个红外发射器150及多个红外接收器160上。红外发射器150发出的红外光线可透过滤光条170，红外光线可经过滤光条170被红外接收器160接收。滤光条170上开设有长槽171。长槽171沿滤光条170的轴线延伸，红外发射器150收容于长槽171内。长槽171的一个侧壁与触控基板110固定连接，另一侧壁与柔性电路板120固定连接。长槽171与触控基板110连接的侧壁相对与水平面倾斜设置。长槽171与触控基板110连接的一面为出光面。光线经长槽171的侧壁出射。滤光条170对红外发射器150发出的光线具有过滤作用，可以保证透过滤光条170的光线全部为红外光线。滤光条170对进入红外接收器160的光线具有过滤作用，保证红外接收器160只能来自红外发射器150发出的红外光线，避免由于外界环境中的光线进入红外接收器160，影响红外接收器160对触控点位置的判断。并且，滤光条170将红外发射器150及红外接收器160限位在长槽171内，可以增加整体装配的强度。

滤光条170可根据产线生产及新型红外触控屏100的整机组装需求，做成一体式或者是拼板式。具体在本实施方式中，滤光条170为一体式结构。滤光条170呈框形。滤光条170设于触控基板110的周缘，以使红外发射器150及红外接收器160均收容于滤光条170的长槽171内。

控制电路板180设于下表面112下方。控制电路板180与柔性电路板120电连接。控制电路板180根据红外接收器160接收红外光线的情况，获取红外触控网上的触控点的位置。控制电路板180其中一面有若干个IC、电容、电阻等元器件，另一面设有双面背胶，利用背胶将控制电路板180固定在触控基板110的下表面112。

请参阅图9及图10，具体在本实施方式中，控制电路板180为环形。控制电路板180的边缘与触控基板110的边缘齐平。控制电路板180为四个。控制电路板180为狭长形。四个控制电路板180依次首尾电连接，拼接成环形。

具体在本实施方式中，控制电路板180的两端均设有柔性电路连接器130。FPC排线140的两端分别与相邻的两个柔性电路连接器130电连接。FPC排线140为长条形的。两端设计成可插拔的针状，可直接与柔性电路连接器130相连或焊接在柔性电路板120的两端上。FPC排线140的中间为线路。FPC排线140的基材为压延铜，FPC排线140具有耐曲折，柔韧性较高的特点。

请参阅图11，可以理解，多个柔性电路连接器130及多个FPC排线140可以省略。控制电路板180的两端均设有插针连接器190。相邻的两个插针连接器190配合连接，使相邻的两个控制电路板180电连接。

请参阅图12，可以理解，插针连接器190也可以省略。控制电路板180为环形整体式结构，无需使用其他元件电连接进行拼接。

上述新型红外触控屏100和传统红外触控屏相比，至少具有以下优点：

首先，上述新型红外触控屏100上是通过柔性电路板120使红外发射器150、红外接收器160与控制电路板180电连接。相较于传统的利用PCB板与LED电连接，并通过焊接的方式将上层PCB板与下层控制电路板180电连接的方式，上述新型红外触控屏100可以避免产生焊点较多焊接过程，因此，上述新型红外触控屏100的制作过程简单，降低成本。

并且，上述新型红外触控屏100中，通过柔性电路连接器130或插针连接器190与控制电路板180可拆卸的实现电连接，避免将柔性电路板120与控制电路板180焊接。当柔性电路板120、红外接收器160、红外发射器150或控制电路板180中某个元件存在质量问题或在制作过程中产生损坏的时候，通过拆卸柔性电路板120可以只需对部分元件进行更换，无需将全部焊接在一起的元件替换掉，因此可以节约制作成本。

再次，利用柔性电路板120连接红外发射器150及红外接收器160，可以减小元件占用的体积。上述新型红外触控屏100的边框可以达到5～6mm，有利于新型红外触控屏100朝向窄边框、薄的趋势发展。

请参阅图13及图14，在其他实施方式中，其不同之处在于：新型红外触控屏100包括多个柔性电路连接板199。柔性电路连接板199为狭长形。控制电路板180设有柔性电路连接器130。柔性电路连接板199的一端与柔性电路板120电连接，另一端通过柔性电路连接器130与控制电路板180电连接。

具体地，控制电路板180为方形。控制电路板180设于触控基板110的下表面112上。控制电路板180的面积小于触控基板110的面积。控制电路板180的周缘设有多个柔性电路连接器130。柔性电路连接板199与柔性电路板120为整体结构。柔性电路连接板199从柔性电路板120的一侧延伸出，并延伸至触控面板的下表面112。柔性电路连接板199的轴线与柔性电路板120的轴线相垂直。控制电路板180设有柔性电路连接器130。柔性电路连接板199靠近控制电路板180的一端通过柔性电路连接器130与控制电路板180电连接。柔性电路连接板199为五条。则控制电路板180上设有五个柔性电路连接器130。其中三个柔性电路板120上均设有一条柔性电路连接板199。其中控制电路板180的三个侧面上分别设有一个柔性电路连接器130。该三个柔性电路板120均通过一条柔性电路连接板199与控制电路板180电连接。除此之外，第四个柔性电路板120上连接有两个柔性电路连接板199。控制电路板180的第四个侧边上设有两个柔性电路连接器130。该第四个柔性电路板120通过两条柔性电路连接板199、两个柔性电路连接器130与控制电路板180电连接。由于不同的控制电路板180的接口具有不同的引脚，引脚的数目较多的时候，需要通过两个柔性电路连接板分别与接口的引脚电导通，才可以达到柔性电路板120与控制电路板180之间能够较好的电连接。

可以理解，在其他实施方式中，柔性电路连接板199可以为FPC排线。FPC排线为长条形的，两端设计成可插拔的针状，可直接与控制电路板180的柔性电路连接器130电连。FPC排线的基材为压延铜，FPC排线具有耐曲折，柔韧性较高的特点。或者，FPC排线靠近柔性电路板120的一端通过焊接与柔性电路板120电连接，另一端通过柔性电路连接器130与控制电路板180电连接。

可以理解，多个柔性电路连接器130及多个FPC排线140可以省略。柔性电路连接板199的两端均设有第一插针连接器190。柔性电路板120及控制电路板180上均设有与第一插针连接器190配合连接的第二插针连接器190。柔性电路连接板199通过第一插针连接器190与第二插针连接器190配合连接，使柔性电路板120与控制电路板180电连接。可以理解，柔性电路连接板199靠近控制电路板180的一端设有第一插针连接器190，另一端通过焊接使柔性电路连接板199与柔性电路板120电连接。

可以理解，第一插针连接器190及第二插针连接器190也可以省略。柔性电路板120为环形整体式结构，无需使用其他元件电连接进行拼接。

上述新型红外触控屏100中，控制电路板180无需相应制成环形，对控制电路板180的形状没有限制，因此方便新型红外触控屏100的制作。

请参阅图15及图16，图在其他实施方式中，柔性电路板120所在的平面与触控基板110所在的平面相互垂直。请参阅图17及图18，柔性电路板120与触控基板110的外侧壁固定连接。同理，相邻两侧的柔性电路板120可以通过FPC排线140或插针连接器190实现电连接。请参阅图19，柔性电路板120为环形整体式结构。柔性电路板120可直接套设在触控基板110的外侧。

滤光条170直接设有红外发射器150及红外接收器160前方。无需开设有方槽171。滤光条170的体积减小，有利于将上述新型红外触控屏100的边边框变窄。

上述新型红外触控屏100中，由于柔性电路板120与触控基板的外侧壁连接，因此，柔性电路板120不占用触控基板的表面，因此可以使新型红外触控屏100的边缘边窄，上述新型红外触控屏100的边框可以达到2～3mm，提高新型红外触控屏100的使用性能，并可以使新型红外触控屏100的美观。

同时，本发明还提供一种触控显示装置。

该触控显示装置包括上述触控屏100以及显示屏，显示屏设于触控基板110的下方，并且与触控屏100叠加设置。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (9)

1.一种新型红外触控屏，其特征在于，包括：

透明的触控基板，所述触控基板包括上表面及与所述上表面平行相背的下表面，所述上表面为触控面；

环形的柔性电路板，固定设于所述触控基板的四周，所述柔性电路板从所述触控基板上表面可延伸到所述下表面，所述柔性电路板包括本体及连接臂，所述本体为狭长形，且设于所述触控基板的触控面的四周，所述连接臂设于所述本体的一侧，所述连接臂的自由端延伸至触控基板的下表面；

位于所述上表面的上方的多个红外发射器，所述多个红外发射器沿所述柔性电路板并列排布，并与所述柔性电路板电连接；

位于所述上表面的上方的多个红外接收器，所述多个红外接收器与所述多个红外发射器分别设于所述触控面的相对两侧，所述多个红外接收器与所述柔性电路板电连接，所述红外接收器接收所述红外发射器发出的红外光线；

滤光条，罩设于多个所述红外发射器及所述多个红外接收器上，所述红外发射器发出的红外光线可透过所述滤光条，所述红外光线在所述触控基板的上表面的上方形成红外触控网，所述红外光线可经滤光条进入所述红外接收器；

控制电路板，所述控制电路板通过双面背胶固定于所述触控基板的下表面，且与所述连接臂的自由端电连接，所述控制电路板根据所述红外接收器接收红外光线的情况，获取所述红外触控网上的触控点的位置。

2.根据权利要求1所述的新型红外触控屏，其特征在于，所述滤光条上开设有长槽，所述长槽沿所述滤光条的轴线延伸，所述红外发射器收容于所述长槽内，所述长槽的一个侧壁与所述触控基板固定连接，另一侧壁与所述柔性电路板固定连接。

3.根据权利要求1所述的新型红外触控屏，其特征在于，所述柔性电路板为四个，所述柔性电路板为狭长形，四个所述柔性电路板依次首尾电连接。

4.根据权利要求3所述的新型红外触控屏，其特征在于，还包括多个柔性电路连接器及多个FPC排线，所述柔性电路板的两端均设有所述柔性电路连接器，所述FPC排线的两端分别与相邻的两个柔性电路连接器电连接。

5.根据权利要求3所述的新型红外触控屏，其特征在于，还包括多个插针连器，所述柔性电路板的两端均设有所述插针连接器，相邻的两个所述插针连接器配合连接，使相邻的两个所述柔性电路板电连接。

6.根据权利要求1所述的新型红外触控屏，其特征在于，所述控制电路板为环形，所述控制电路板的边缘与所述触控基板的边缘齐平。

7.根据权利要求6所述的新型红外触控屏，其特征在于，所述控制电路板为四个，所述控制电路板为狭长形，四个所述控制电路板依次首尾电连接。

8.根据权利要求6所述的新型红外触控屏，其特征在于，所述柔性电路板所在的平面与所述触控基板所在的平面相互垂直，所述柔性电路板与所述触控基板的外侧壁固定连接。

9.一种触控显示装置，其特征在于，包括：

如权利要求1～8任一项所述的触控屏；以及

设于所述触控基板的下方、并且与所述触控屏叠加设置的显示屏。

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