CN112230805B - 一种低电磁辐射的电容触摸加固显示器 - Google Patents

一种低电磁辐射的电容触摸加固显示器 Download PDF

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Abstract

本发明提出一种低电磁辐射的电容触摸加固显示器，包括金属结构组件、电容触摸显示模组、隔离模块和后端电路板，电容触摸显示模组包括电容触摸屏和液晶屏组件，电容触摸屏包括触摸屏屏体、金属网格膜、导电铜箔、柔性电路板和触摸屏控制板，金属网格膜和柔性电路板的电磁屏蔽材料与金属结构组件导电搭接，电容触摸屏与金属结构组件之间的缝隙或金属结构组件内部的缝隙均使用导电材料进行导电密封，触摸屏控制板和后端电路板之间设计有隔离模块。本发明能够有效降低电容触摸屏本身的电磁辐射，同时隔离后端电路传导到电容触摸屏的辐射能量，从而降低电容触摸加固显示器的电磁辐射能量，减少对其他设备的干扰。

Description

一种低电磁辐射的电容触摸加固显示器
技术领域
本发明涉及电容触摸加固显示器，尤其是一种低电磁辐射的电容触摸加固显示器。
背景技术
由于电容触摸屏具有多点触摸的优点，已广泛的应用于消费类电子。近几年也逐步应用在工控、医疗等领域的高端加固显示器上。基于电容触摸屏的工作原理，高端电容触摸屏加固显示器的电磁辐射能量较高，成为应用在工控、医疗等领域的一大难题。高端加固显示器对电磁兼容有较高要求，而其主要电磁辐射能量主要来源为电容触摸屏自身的辐射和后端电路的辐射两个部分。而基于电容触摸屏感应人体电流的工作原理，无法在触摸屏表面直接贴电磁屏蔽材料，因此在其工作频段存在较强的电场辐射发射能量，且后端电路的辐射能量也会传导到电容触摸屏向外发射，导致电容触摸加固显示器具有较强的电磁辐射能量，存在干扰其他设备的风险，这一问题在中大尺寸的触摸屏上尤为突出。
目前，已公布的专利和文章中，都是仅采取贴电磁屏蔽材料这一种方式防电磁辐射，可降低电容触摸屏的一部分辐射能量。但对FPC以及与结构的缝隙都没有进行处理，存在电磁泄露途径，也没有电气隔离措施，无法隔绝后端电路的影响，因此电磁辐射能量的降低幅度有限，无法达到高端加固显示器的要求。
因此，降低电容触摸的电磁辐射能量是其应用于工控、医疗等领域的高端加固显示器的关键技术。
发明内容
本发明所解决的技术问题在于提供一种低电磁辐射的电容触摸加固显示器，通过在电容触摸屏背面和柔性电路板贴电磁屏蔽材料，以及在缝隙使用导电密封条，有效降低了电容触摸屏本身的电磁辐射，同时隔离后端电路传导到电容触摸屏的辐射能量，从而降低电容触摸加固显示器的电磁辐射能量，减少对其他设备的干扰。
实现本发明目的的技术解决方案为：
一种低电磁辐射的电容触摸加固显示器，包括金属结构组件、电容触摸显示模组、隔离模块和后端电路板，金属结构组件包括前壳体、中壳体和后壳体，前壳体与中壳体之间、中壳体与后壳体之间的连接缝隙采用导电密封条密封，前壳体的中央设有开口并用于露出电容触摸显示模组，电容触摸显示模组安装在前壳体与中壳体之间形成的空腔内，隔离模块与后端电路板均安装在后壳体内；电容触摸显示模组包括电容触摸屏和液晶屏组件，电容触摸屏与液晶屏组件之间全贴合，且电容触摸屏位于正面、液晶屏组件位于背面，电容触摸屏表面包裹有导电布并延伸至液晶屏组件的背面，且电容触摸屏的正面贴有导电泡棉；电容触摸屏包括触摸屏屏体，触摸屏屏体的背面贴有电磁屏蔽材料层，其四边采用导电铜箔U型包裹，且导电铜箔边沿距电容触摸屏的可触摸区至少2mm，电磁屏蔽材料层通过导电铜箔和导电泡棉与前壳体导电搭接；柔性电路板的一端与触摸屏屏体背面的电磁屏蔽材料层电连接，柔性电路板的另一端与触摸屏控制板电连接，触摸屏控制板安装在后壳体内，且触摸屏控制板与后端电路板之间设置有电气隔离的隔离模块，隔离模块用于阻断后端电路板的电磁辐射能量通过电容触摸屏向外辐射；柔性电路板双面均贴有柔性的电磁屏蔽材料层，所述柔性的电磁屏蔽层材料层为柔性导电材料且与触摸屏屏体背面的电磁屏蔽材料层之间导电搭接且无缝隙。
进一步的，本发明的低电磁辐射的电容触摸加固显示器，所述电容触摸屏通过液态光学胶与液晶屏组件全贴合。
进一步的，本发明的低电磁辐射的电容触摸加固显示器，所述触摸屏屏体背面的电磁屏蔽材料层为随机网格的金属网格膜。
进一步的，本发明的低电磁辐射的电容触摸加固显示器，所述前壳体与电容触摸显示模组之间通过黑色导电密封胶密封。
进一步的，本发明的低电磁辐射的电容触摸加固显示器，所述前壳体的开口区域与电容触摸屏的可触摸区之间的距离至少为1mm。
进一步的，本发明的低电磁辐射的电容触摸加固显示器，所述隔离模块包括数字隔离器和隔离电源，且隔离模块的输入、输出端口均为静电放电ESD保护设计。
本发明采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：
1、本发明的低电磁辐射的电容触摸加固显示器可以有效降低电容触摸屏本身的电磁辐射，同时隔离后端电路传导到电容触摸屏的辐射能量，从而降低电容触摸加固显示器的电磁辐射能量，避免对其他设备产生干扰，解决电容触摸屏在工控、医疗等领域的应用难题。
2、本发明的低电磁辐射的电容触摸加固显示器的电容触摸屏电磁屏蔽材料层采用一种随机网格的金属网格膜，贴覆时不需要与液晶屏进行角度匹配，且不存在网纹，具有较好的显示效果。同时对电容触摸屏的FPC以及与结构的缝隙都进行导电屏蔽处理，避免电磁泄露途径，降低电容触摸屏本身的电磁辐射能量。
3、本发明的低电磁辐射的电容触摸加固显示器的触摸屏控制板和后端电路板之间设计一隔离模块，实现液晶屏电路板和触摸屏控制板之间的电气隔离，可阻断后端电路板的电磁辐射能量通过电容触摸屏向外辐射，且其输入和输出端口均作了ESD保护设计，增强电路的可靠性。
附图说明
图1是本发明的低电磁辐射的电容触摸加固显示器的结构爆炸图。
图2是本发明的低电磁辐射的电容触摸加固显示器的剖面结构示意图。
图3是本发明的低电磁辐射的电容触摸加固显示器的隔离模块的位置示意图。
图4是本发明的低电磁辐射的电容触摸加固显示器的隔离模块的工作原理图。
附图标记含义：1-金属结构组件，11-前壳体，12-中壳体，13-后壳体，14-导电密封胶，15-导电密封条；16-导电泡棉，2-电容触摸显示组件，21-电容触摸屏，211-触摸屏屏体，212-金属网格膜，213-铜箔，214-FPC，215-控制板；22-液晶屏组件；3-隔离模块；4-后端电路板。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。
一种低电磁辐射的电容触摸加固显示器，包括金属结构组件1、电容触摸显示模组2、隔离模块3和后端电路板4，金属结构组件1包括前壳体11、中壳体12和后壳体13，前壳体11与中壳体12之间、中壳体12与后壳体13之间的连接缝隙采用导电密封条15密封，前壳体11的中央设有开口并用于露出电容触摸显示模组2，电容触摸显示模组2安装在前壳体11与中壳体12之间形成的空腔内，隔离模块3与后端电路板4均安装在后壳体13内；电容触摸显示模组2包括电容触摸屏21和液晶屏组件22，电容触摸屏21与液晶屏组件22之间全贴合，且电容触摸屏21位于正面、液晶屏组件22位于背面，电容触摸屏21表面包裹有导电布并延伸至液晶屏组件22的背面，且电容触摸屏21的正面贴有导电泡棉16；电容触摸屏21包括触摸屏屏体211，触摸屏屏体211的背面贴有电磁屏蔽材料层，其四边采用导电铜箔213U型包裹，且导电铜箔213边沿距电容触摸屏21的可触摸区至少2mm，电磁屏蔽材料层通过导电铜箔213和导电泡棉16与前壳体11导电搭接；柔性电路板214的一端与触摸屏屏体211背面的电磁屏蔽材料层电连接，柔性电路板214的另一端与触摸屏控制板215电连接，触摸屏控制板215安装在后壳体13内，且触摸屏控制板215与后端电路板4之间设置有电气隔离的隔离模块3，隔离模块3用于阻断后端电路板4的电磁辐射能量通过电容触摸屏21向外辐射；柔性电路板214双面均贴有柔性的电磁屏蔽材料层，所述柔性的电磁屏蔽层材料层为柔性导电材料且与触摸屏屏体211背面的电磁屏蔽材料层之间导电搭接且无缝隙。
实施例1
一种低电磁辐射的电容触摸加固显示器，包括金属结构组件1、电容触摸显示模组2、隔离模块3和后端电路板4。
如图1-3所示，金属结构组件1包括前壳体11、中壳体12和后壳体13，前壳体11与中壳体12之间、中壳体12与后壳体13之间的连接缝隙采用导电密封条15密封，避免电磁辐射从缝隙处泄露，组成良好的屏蔽体，降低电容触摸屏自身的电磁辐射能量。前壳体11的中央设有开口并用于露出电容触摸显示模组2，所述前壳体11的开口区域与电容触摸屏21的可触摸区之间的距离至少为1mm。电容触摸显示模组2安装在前壳体11与中壳体12之间形成的空腔内，前壳体11与电容触摸显示模组2之间通过黑色导电密封胶14密封，实现导电密封的同时，具有阻隔水汽的作用。隔离模块3与后端电路板4均安装在后壳体13内。
如图1-2所示，电容触摸显示模组2包括电容触摸屏21和液晶屏组件22，电容触摸屏21通过液态光学胶与液晶屏组件22之间全贴合，且电容触摸屏21位于正面、液晶屏组件22位于背面。电容触摸屏21表面包裹有导电布并延伸至液晶屏组件22的背面，且电容触摸屏21的正面贴有导电泡棉16。
电容触摸屏21包括触摸屏屏体211，触摸屏屏体211的背面贴有一种随机网格的金属网格膜212，贴覆时不需要与液晶屏进行角度匹配，且不存在网纹，具有较好的显示效果。触摸屏屏体211的四边采用导电铜箔213U型包裹，且导电铜箔213边沿距电容触摸屏21的可触摸区至少2mm，电磁屏蔽材料层通过导电铜箔213和导电泡棉16与前壳体11导电搭接。
柔性电路板214的一端与触摸屏屏体211背面的电磁屏蔽材料层电连接，柔性电路板214的另一端与触摸屏控制板215电连接，触摸屏控制板215安装在后壳体13内，且触摸屏控制板215与后端电路板4之间设置有电气隔离的隔离模块3，如图4所示，隔离模块3用于阻断后端电路板4的电磁辐射能量通过电容触摸屏21向外辐射，从而降低电容触摸加固显示器的辐射能量。柔性电路板214双面均贴有柔性的电磁屏蔽材料层，所述柔性的电磁屏蔽层材料层为柔性导电材料且与触摸屏屏体211背面的电磁屏蔽材料层之间导电搭接且无缝隙。
隔离模块3包括数字隔离器和隔离电源，且隔离模块3的输入、输出端口均为静电放电ESD保护设计，增强电路的可靠性。
以上所述仅是本发明的部分实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进，这些改进应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种低电磁辐射的电容触摸加固显示器，其特征在于，包括金属结构组件(1)、电容触摸显示模组(2)、隔离模块(3)和后端电路板(4)，
金属结构组件(1)包括前壳体(11)、中壳体(12)和后壳体(13)，前壳体(11)与中壳体(12)之间、中壳体(12)与后壳体(13)之间的连接缝隙采用导电密封条(15)密封，前壳体(11)的中央设有开口并用于露出电容触摸显示模组(2)，电容触摸显示模组(2)安装在前壳体(11)与中壳体(12)之间形成的空腔内，隔离模块(3)与后端电路板(4)均安装在后壳体(13)内；
电容触摸显示模组(2)包括电容触摸屏(21)和液晶屏组件(22)，电容触摸屏(21)与液晶屏组件(22)之间全贴合，且电容触摸屏(21)位于正面、液晶屏组件(22)位于背面，电容触摸屏(21)表面包裹有导电布并延伸至液晶屏组件(22)的背面，且电容触摸屏(21)的正面贴有导电泡棉(16)；
电容触摸屏(21)包括触摸屏屏体(211)，触摸屏屏体(211)的背面贴有电磁屏蔽材料层，其四边采用导电铜箔(213)U型包裹，且导电铜箔(213)边沿距电容触摸屏(21)的可触摸区至少2mm，电磁屏蔽材料层通过导电铜箔(213)和导电泡棉(16)与前壳体(11)导电搭接；
柔性电路板(214)的一端与触摸屏屏体(211)背面的电磁屏蔽材料层电连接，柔性电路板(214)的另一端与触摸屏控制板(215)电连接，触摸屏控制板(215)安装在后壳体(13)内，且触摸屏控制板(215)与后端电路板(4)之间设置有电气隔离的隔离模块(3)，隔离模块(3)用于阻断后端电路板(4)的电磁辐射能量通过电容触摸屏(21)向外辐射；
柔性电路板(214)双面均贴有柔性的电磁屏蔽材料层，所述柔性的电磁屏蔽层材料层为柔性导电材料且与触摸屏屏体(211)背面的电磁屏蔽材料层之间导电搭接且无缝隙。
2.根据权利要求1所述的低电磁辐射的电容触摸加固显示器，其特征在于，所述电容触摸屏(21)通过液态光学胶与液晶屏组件(22)全贴合。
3.根据权利要求1所述的低电磁辐射的电容触摸加固显示器，其特征在于，所述触摸屏屏体(211)背面的电磁屏蔽材料层为随机网格的金属网格膜(212)。
4.根据权利要求1所述的低电磁辐射的电容触摸加固显示器，其特征在于，所述前壳体(11)与电容触摸显示模组(2)之间通过黑色导电密封胶(14)密封。
5.根据权利要求1所述的低电磁辐射的电容触摸加固显示器，其特征在于，所述前壳体(11)的开口区域与电容触摸屏(21)的可触摸区之间的距离至少为1mm。
6.根据权利要求1所述的低电磁辐射的电容触摸加固显示器，其特征在于，所述隔离模块(3)包括数字隔离器和隔离电源，且隔离模块(3)的输入、输出端口均为静电放电ESD保护设计。
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