CN208818976U - 夹层全贴合电子黑板 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种夹层全贴合电子黑板，包括LCD显示面板，LCD显示面板上方为液晶显示玻璃，液晶显示玻璃四周被LCD显示面板边框包裹，液晶显示玻璃上方于LCD显示面板边框中间的区域为液晶显示区，在液晶显示玻璃之上设置有亚克力板，亚克力板的高度高于LCD显示面板边框的高度，在亚克力板之上放置有贴合触控膜的磨砂钢化玻璃，使亚克力板被夹在贴合触控膜的磨砂钢化玻璃和LCD显示面板之间。本实用新型采用夹层形式，可以完全排除空气间隙，达到保持磨砂钢化玻璃的书写特性、显示更清晰、画面更高亮、磨砂钢化玻璃的挠度更低、触控更稳定、关屏色差更趋一致的效果。

Description

夹层全贴合电子黑板

技术领域

本实用新型属于电子黑板技术领域，涉及一种夹层全贴合电子黑板。

背景技术

随着教学现代化的推进及大屏幕显示和触摸控制技术的进步，电子黑板在各行各业尤其是教育领域得到越来越广泛的应用。电子黑板包括中间的黑板主板以及左右两侧的黑板副板。黑板主板的背面安装有LCD显示面板。黑板副板又称为书写板，用作粉笔书写；黑板主板的显示区域主要用作LCD显示，具粉笔及电子书写双重功能。

由于大尺寸LCD显示面板边框与液晶显示玻璃存在高度差(70”为1.3mm；84”为2.1mm)，实际安装时为防止显示面板边框划伤触控膜，又设置了约2mm的垫层，这样对70”而言仍有约3.3mm的空气间隙，而84”则有约4.1mm的空气间隙，因此日前试验成功的所谓全贴合电子黑板还不是真正的全贴合。相关的结构、形式如图1所示，其中1为LCD显示面板，2为液晶显示玻璃，3为LCD显示面板边框，4为2mm厚防滑垫层，5为贴合触控膜的4mm厚磨砂钢化玻璃，6为空气间隙。

实用新型内容

针对上述问题，本实用新型提供了一种夹层全贴合电子黑板，目的在于完全排除空气间隙，实现真正的全贴合。

为了达到上述目的，本实用新型的解决方案是：

一种夹层全贴合电子黑板，包括LCD显示面板，所述LCD显示面板上方为液晶显示玻璃，所述液晶显示玻璃四周被LCD显示面板边框包裹，所述液晶显示玻璃上方于所述LCD显示面板边框中间的区域为液晶显示区，在所述液晶显示玻璃之上设置有亚克力板，所述亚克力板的高度高于LCD显示面板边框的高度，在所述亚克力板之上放置有贴合触控膜的磨砂钢化玻璃，使所述亚克力板被夹在所述贴合触控膜的磨砂钢化玻璃和所述LCD显示面板之间。

依照本实用新型的一个方面，在所述亚克力板与贴合触控膜的磨砂钢化玻璃接触部分贴有一层灰黑色半透明膜。

依照本实用新型的一个方面，所述贴合触控膜的磨砂钢化玻璃的厚度为4mm。

依照本实用新型的一个方面，在所述液晶显示玻璃之上设置有与液晶显示区大小一致的厚度为4mm的透明亚克力板，所述透明亚克力板的高度高于LCD显示面板边框的高度，沿所述透明亚克力板四周设有流动性较差的树脂胶，使所述透明亚克力板与所述LCD显示面板边框粘合固定，在所述LCD显示面板边框四周与所述贴合触控膜的磨砂钢化玻璃之间有一层玻璃胶。

依照本实用新型的一个方面，在所述液晶显示玻璃之上设置有与液晶显示区大小一致的厚度为2mm的垫层亚克力板，所述垫层亚克力板的高度高于LCD显示面板边框的高度，所述垫层亚克力板的上方为厚度为2mm的固定亚克力板，所述固定亚克力板包括宽度大于所述LCD显示面板边框宽度的水平部分以及粘合在所述水平部分两侧的垂直部分，所述垂直部分与LCD显示面板边框的侧壁通过螺栓固定。

依照本实用新型的一个方面，在所述液晶显示玻璃之上设置有与液晶显示区大小一致的厚度为4mm的成型亚克力板，所述成型亚克力板的高度高于LCD显示面板边框的高度，所述成型亚克力板的两侧向水平方向延伸并覆盖LCD显示面板边框的宽度然后沿着LCD显示面板边框的侧壁垂直向下延伸并与LCD显示面板边框的侧壁通过螺栓固定，所述成型亚克力板两侧延伸部分的厚度为2mm。

由于采用上述方案，本实用新型的有益效果是：

本实用新型采用夹层形式，在液晶显示玻璃之上放置与液晶显示区一致的亚克力板(总厚度为4mm)，亚克力板可以是一块也可以是两块，并通过各种方式与LCD显示面板固定，亚克力板上再放置贴有触控膜的磨砂钢化玻璃(厚度为4mm)，可以完全排除空气间隙，达到如下的效果：1、保持磨砂钢化玻璃的书写特性(书写材质仍为钢化玻璃)；2、显示更清晰、画面更高亮(空气间隙接近0mm)；3、磨砂钢化玻璃的挠度(弯曲度)更低(玻璃与亚克力板大面积贴合)；4、触控更稳定(结构形变更小)；5、关屏色差更趋一致(灰黑色透明亚克力板与黑板底漆等平面)。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，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是有空气间隙的非全贴合电子黑板的剖面结构图。

图2是本实用新型夹层全贴合电子黑板实施例一的剖面结构图。

图3是本实用新型夹层全贴合电子黑板实施例二的剖面结构图。

图4是本实用新型夹层全贴合电子黑板实施例三的剖面结构图。

图5是不同观察角度、不同材料、不同厚度δ及不同空气间距D的像素偏移d计算图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

夹层全贴合的最大结构难度是填充的亚克力板如何与大尺寸LCD显示面板固定。

实施例一，采用直接粘合形式。

如图2所示，LCD显示面板101上方为液晶显示玻璃102，液晶显示玻璃102四周被LCD显示面板边框103包裹，液晶显示玻璃102上方于LCD显示面板边框103中间的区域即为液晶显示区，在液晶显示玻璃102之上设置有与液晶显示区大小一致的4mm厚透明亚克力板107，4mm厚透明亚克力板107的高度高于LCD显示面板边框103的高度。

4mm厚透明亚克力板107与LCD显示面板边框103的固定采用流动性较差的树脂胶108，如热熔胶棒沿4mm厚透明亚克力板107(2～3mm)四周粘合。

4mm厚透明亚克力板107之上放置贴合触控膜的4mm厚磨砂钢化玻璃105，当与LCD显示面板边框103固定的4mm厚透明亚克力板107再与外面的贴合触控膜的4mm厚磨砂钢化玻璃105实现全贴合后，4mm厚透明亚克力板107已经被夹在钢化玻璃和显示面板之间了。

可沿LCD显示面板边框103四周与贴合触控膜的4mm厚磨砂钢化玻璃105之间再打一层玻璃胶，还可起到显示区防尘的作用。

该结构的优点是用料较少，工艺简单。缺点是对面板的维修可能有影响。

实施例二，采用粘合固定形式。

如图3所示，LCD显示面板201上方为液晶显示玻璃202，液晶显示玻璃202四周被LCD显示面板边框203包裹，液晶显示玻璃202上方于LCD显示面板边框203中间的区域即为液晶显示区，在液晶显示玻璃202之上设置有与液晶显示区大小一致的2mm厚垫层亚克力板207，2mm厚垫层亚克力板207的高度高于LCD显示面板边框203的高度。

在2mm厚垫层亚克力板207的上方为2mm厚固定亚克力板208，2mm厚固定亚克力板208包括宽度大于LCD显示面板边框203宽度的水平部分以及水平部分两侧的垂直部分，水平部分与垂直部分之间为固定亚克力板粘合处209，垂直部分与LCD显示面板边框203侧壁有固定亚克力板与显示面板固定处2010，用螺栓固定。

在2mm厚固定亚克力板208之上放置有贴合触控膜的4mm厚磨砂钢化玻璃205，使2mm厚垫层亚克力板207和2mm厚固定亚克力板208被夹在贴合触控膜的4mm厚磨砂钢化玻璃205和LCD显示面板201之间。

该结构的优点是可用规格材料加工，且对面板的维修没有影响。缺点是工艺相对复杂。

实施例三，采用成型固定形式。

如图4所示，LCD显示面板301上方为液晶显示玻璃302，液晶显示玻璃302四周被LCD显示面板边框303包裹，液晶显示玻璃302上方于LCD显示面板边框303中间的区域即为液晶显示区，在液晶显示玻璃302之上设置有与液晶显示区大小一致的4mm厚成型亚克力板307，4mm厚成型亚克力板307的高度高于LCD显示面板边框303的高度。

4mm厚成型亚克力板307的两侧向水平方向延伸并覆盖LCD显示面板边框303的宽度，然后沿着LCD显示面板边框303的外侧壁垂直向下延伸，并与LCD显示面板边框303的侧壁通过螺栓固定。308为成型亚克力板与显示面板固定处。成型亚克力板307的延伸部分的厚度为2mm。成型亚克力板307的4mm厚部分与2mm厚部分是一体成型的。

在4mm厚成型亚克力板307之上放置有贴合触控膜的4mm厚磨砂钢化玻璃305，使4mm厚成型亚克力板307被夹在贴合触控膜的4mm厚磨砂钢化玻璃305和LCD显示面板301之间。

该结构的优点是安装工艺简单，且对面板的维修没有影响。缺点是需要开模定制，相对成本较高。

夹层贴合理论依据：

根据相关资料的描述，涉及电子黑板书写性、清晰度、亮度、触控稳定性及颜色一致性等相关指标的触控膜贴合基板主要物理参数为硬度、光折射率、透光率、介电常数和比重五项，具体参数列表如下：

1、保持磨砂钢化玻璃的书写特性

这由钢化玻璃及亚克力的硬度参数所决定。钢化玻璃的磨砂面用于书写，光滑面用于贴合触控膜，因此保持了磨砂钢化玻璃的书写特性。

2、显示更清晰、画面更高亮

显示的清晰度由材料的光折射率及不同材料之间的距离所决定。由上表可见，空气的光折射率为1，钢化玻璃与亚克力的光折射率基本一致，为1.5左右，是空气光折射率的150％。

图5为不同观察角度(入射角α)，不同材料(光折射率n)、不同厚度δ及不同空气间距D的像素偏移d计算图。

根据图5及相关计算公式列表计算的像素偏移d结果如下：

1)裸屏状态

没有触摸屏时，即触摸屏厚度δ为0，也不存在什么板间距D，此时无论是什么入射角度α，像素偏移d始终为0mm。

入射角α(°)	折射率n	折射角γ(°)	板间距D(mm)	触摸屏厚度δ(mm)	像素偏离d(mm)
						0	1.5	0.00	0	0	0.00
62	1.5	36.06	0	0	0.00
						75	1.5	40.09	0	0	0.00

2)原结构

基板玻璃的折射率n为1.5，触摸屏厚度δ为4mm，板间距D为8mm，对应像素偏移d如下表所示：

入射角α(°)	折射率n	折射角γ(°)	板间距D(mm)	触摸屏厚度δ(mm)	像素偏离d(mm)
						0	1.5	0.00	8	4	0.00
62	1.5	36.06	8	4	17.96
						75	1.5	40.09	8	4	33.22

3)夹层全贴合

基板玻璃的折射率n为1.5，触摸屏厚度δ为8mm，板间距D为0mm，对应像素偏移d如下表所示：

入射角α(°)	折射率n	折射角γ(°)	板间距D(mm)	触摸屏厚度δ(mm)	像素偏离d(mm)
						0	1.5	0.00	0	8	0.00
62	1.5	36.06	0	8	5.83
						75	1.5	40.09	0	8	6.73

对比以上结构形式，以原结构的清晰度为1，夹层全贴合可提升约80％。

亮度提升的原因除选择透光率较高的材料外，关键是有空气介质存在时相关玻璃入射面的反射，板间距越大反射产生的光损耗越大。而当板间距为0时，这个反射则降为最低，因而产生画面更高亮的效果。

3、磨砂钢化玻璃的挠度(弯曲度)更低

夹层全贴合后，磨砂钢化玻璃与亚克力板是大面积的贴合，亚克力板又是直接覆盖在整个显示器面板之上，这就使磨砂钢化玻璃的挠度(弯曲度)进一步降低，磨砂钢化玻璃不再产生不希望的晃动。

而原结构及前期全贴合形式磨砂钢化玻璃只是与显示器面板边框相接触，中间部分还是空心的，面板尺寸越大，受地球重力影响，挠度(弯曲度)越大，晃动越厉害。

4、触控更稳定

由参数表可见，钢化玻璃与亚克力的介电常数基本相等(在3.9左右)，因此此前用于前期全贴合的触控板程序没有做任何修改，在夹层全贴合中完整套用。

采用夹层全贴合后，4mm厚的亚克力板2mm为垫层，另外2mm为亚克力板与显示面板固定之用，这个2mm同时也是触控膜与显示面板边框的间隔距离，相比较完全贴合而言，更加有利于抗干扰性能的提高。

此外，由于磨砂钢化玻璃与亚克力板及显示器面板的大面积贴合，使结构的形变更小，因而使触控更加稳定、可靠。

5、关屏色差更趋一致(灰黑色透明膜与黑板底漆等平面)

前期全贴合试验整机完成后，感觉关屏后的色差小了一些，这是由于全贴合后黑色面板与钢化玻璃背面的印刷黑色距离更近了(光线反射距离趋近)。

采用夹层全贴合，解决关屏色差一致问题有三种方式：1)采用全透明亚克力板，在与磨砂钢化玻璃接触部分贴灰黑色半透明膜(类似汽车的遮阳膜)；2)采用灰黑色半透明亚克力板既可用于减少眩光，也可实现与书写区印刷黑色的位置齐平；3)与触控膜生产厂家合作，直接形成灰黑色半透明触控膜，这样也可使关屏后的色差更趋一致。

本实用新型采用第1)种。

6、亚克力板重量

根据材料参数表的比重数据，夹层全贴合增加的亚克力板重量对70”及84”黑板而言分别是6.95kg和9.86kg。

上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和应用本专利。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本实用新型不限于这里的实施例，本领域技术人员根据本实用新型的揭示，不脱离本实用新型范畴所做出的改进和修改都应该在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种夹层全贴合电子黑板，其特征在于，包括LCD显示面板，所述LCD显示面板上方为液晶显示玻璃，所述液晶显示玻璃四周被LCD显示面板边框包裹，所述液晶显示玻璃上方于所述LCD显示面板边框中间的区域为液晶显示区，在所述液晶显示玻璃之上设置有亚克力板，所述亚克力板的高度高于LCD显示面板边框的高度，在所述亚克力板之上放置有贴合触控膜的磨砂钢化玻璃，使所述亚克力板被夹在所述贴合触控膜的磨砂钢化玻璃和所述LCD显示面板之间。

2.根据权利要求1所述的夹层全贴合电子黑板，其特征在于，在所述亚克力板与贴合触控膜的磨砂钢化玻璃接触部分贴有一层灰黑色半透明膜。

3.根据权利要求1所述的夹层全贴合电子黑板，其特征在于，所述贴合触控膜的磨砂钢化玻璃的厚度为4mm。

4.根据权利要求3所述的夹层全贴合电子黑板，其特征在于，在所述液晶显示玻璃之上设置有与液晶显示区大小一致的厚度为4mm的透明亚克力板，所述透明亚克力板的高度高于LCD显示面板边框的高度，沿所述透明亚克力板四周设有流动性较差的树脂胶，使所述透明亚克力板与所述LCD显示面板边框粘合固定，在所述LCD显示面板边框四周与所述贴合触控膜的磨砂钢化玻璃之间有一层玻璃胶。

5.根据权利要求3所述的夹层全贴合电子黑板，其特征在于，在所述液晶显示玻璃之上设置有与液晶显示区大小一致的厚度为2mm的垫层亚克力板，所述垫层亚克力板的高度高于LCD显示面板边框的高度，所述垫层亚克力板的上方为厚度为2mm的固定亚克力板，所述固定亚克力板包括宽度大于所述LCD显示面板边框宽度的水平部分以及粘合在所述水平部分两侧的垂直部分，所述垂直部分与LCD显示面板边框的侧壁通过螺栓固定。

6.根据权利要求3所述的夹层全贴合电子黑板，其特征在于，在所述液晶显示玻璃之上设置有与液晶显示区大小一致的厚度为4mm的成型亚克力板，所述成型亚克力板的高度高于LCD显示面板边框的高度，所述成型亚克力板的两侧向水平方向延伸并覆盖LCD显示面板边框的宽度然后沿着LCD显示面板边框的侧壁垂直向下延伸并与LCD显示面板边框的侧壁通过螺栓固定，所述成型亚克力板两侧延伸部分的厚度为2mm。