CN213069763U - 触控显示模组和具有触控显示模组的家用电器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种触控显示模组和一种家用电器。为了实现触控显示模组的模块化生产，并且在与面板组装时不需要特殊工艺，而且能够简单、可靠且有效地避免在组装过程中可能的空气间隙，本实用新型提出一种触控显示模组，其用于压合到家用电器的面板上，所述触控显示模组包括：壳体；电路板总成，在所述电路板总成上集成有多个LED光源；电容触摸膜；支架，所述支架设置在电路板总成与电容触摸膜之间；其中，所述支架包括多个支架模块，这些支架模块至少部分地相互断开，并且在电路板总成的背离所述支架的另一侧上，与每个支架模块相对应地设置有至少一个弹性元件，所述弹性元件支撑在电路板总成与壳体之间。

Description

触控显示模组和具有触控显示模组的家用电器

技术领域

本实用新型涉及一种触控显示模组和一种家用电器。

背景技术

在家用电器上配备触控显示面板来替代传统的机械式的操纵指示装置是非常有利的，由此可以实现更直观地人机交互并且有效地减少物理磨损，同时可以提升家用电器、特别是家用电器的面板的整体性和密封性，将触控显示面板集成在家用电器的表面上也更容易实现一体化的外观设计，从而更加美观。

在现有技术中，通常是将电容触摸膜借助于OCA光学胶贴合于家用电器的面板背侧，再将LED显示模组装配到所述电容触摸膜上。但基于商业上的需求，可能需要面板与电容触摸膜和LED模组这样的电子元器件分开地制造并且最终在家用电器制造商处组装。然而，对于OCA光学胶的贴合通常需要特殊工艺、例如网板贴合、真空吸附台贴合等，并且必要时需要脱泡工序来实现无缝隙的全贴合。而由于电容触摸膜检测在人体接触时的电容变化，在触摸电极与面板之间的微小的空气间隙就会使得电容触摸膜的灵敏性大幅下降，从而不利于电容触控的性能和可靠性，造成触控操作失灵进而影响用户操作的体验。这造成电容触摸膜在与面板存在空气间隙的情况下难以有效工作。基于这样的原因和上述工艺要求，现今仍难以在家用电器制造商处容易地实现上述组装。

实用新型内容

因此，本实用新型的目的在于提出一种触控显示模组和一种家用电器，其能实现触控显示模组的模块化生产，并且在与面板组装时不需要特殊工艺，而且能够简单、可靠且有效地避免在组装过程中可能的空气间隙。

本实用新型的第一方面涉及一种触控显示模组，所述触控显示模组用于压合到家用电器的面板上，所述触控显示模组包括：

-壳体；

-电路板总成，在所述电路板总成上集成有多个LED光源；

-电容触摸膜；

-支架，所述支架设置在电路板总成与电容触摸膜之间；

其中，所述支架包括多个支架模块，这些支架模块至少部分地相互断开，并且

在电路板总成的背离所述支架的另一侧上，与每个支架模块相对应地设置有至少一个弹性元件，所述弹性元件支撑在电路板总成与壳体之间。

在本实用新型中，所述触控显示模组作为单独的模组与家用电器的面板分开地制造。所述触控显示模具有自身的壳体。所述壳体特别是构成为在一面开口的长方体，以便将触控显示模组的各部件装入其中并且优选能实现对于灰尘和/或水汽的密封。

在所述电路板总成上集成有多个LED光源，所述LED光源能够按照需要地接通和关断，以为用户提供操作指示和/或反馈等。所述电路板总成不是完全刚性的，而是能够在压力作用下至少在竖直方向、即其面法线方向上产生一定的形变。在此，所述电路板总成优选由柔性电路板或厚度较薄的电路板构成。

所述电容触摸膜用于检测用户的触控操作。在触控操作时，用户的手指接触电容接触膜所压合的家用电器面板，使得在手指与电容接触膜中的导体层之间形成一个耦合电容，由此能够通过检测所述电容接触膜中电容的变化来确定触摸面板的手指位置。所述电容触摸膜包含有内嵌在透明介电材料中的大量导电电极。这些电极本身非常薄并且由几乎完全透明的材料制成，因此具有高透光性，进而能够将由集成在电路板总成中的多个LED光源所发出的光投射到家用电器的面板上。示例性地，可以通过使用氧化铟锡(Indium TinOxide，ITO) 膜来实现所述电容触摸膜。在此，可以在相应于显示内容的区域中布置所述导电电极。也可以整面地布置这些导电电极。

本实用新型的基本构思在于，通过支架分为多个相互间具有一定活动度的区块并且独立支撑这些区块来将电容触摸膜的各区域均紧密地压靠到家用电器的面板上。对此，具体规定，所述支架包括多个支架模块，这些支架模块至少部分地相互断开，并且在电路板总成的背离所述支架的另一侧上，与每个支架模块相对应地设置有至少一个弹性元件，所述弹性元件支撑在电路板总成与壳体之间。

通过本实用新型能够补偿在触控显示模组与家用电器的面板之间由于表面平整度公差或者棱面设计而可能存在的缝隙，并且尽可能消除在电容触摸膜与家用电器的面板之间的空气间隙，由此确保电容触摸膜的感应灵敏性。

此外，由于部分家用电器的运行有水参与，在电容触摸膜与家用电器的面板之间空气间隙的存在还可能会造成毛细现象，从而将家用电器内部的水汽吸纳到空气间隙中，这又可能造成电容触摸膜的短路。而通过本实用新型极大地消除了这样的空气间隙，从而也避免了这样的情况发生。由此，按照本实用新型的触控显示模组保证电容触控的有效性、稳定性和可靠性，有利于用户在触控操作时的体验。

而且，在将按照本实用新型的触控显示模组装配到家用电器中时仅需要与家用电器的面板相互压合，而不需要工艺要求高的贴合过程和特殊的贴合设备，能够容易地在家用电器制造商处实现组装过程。

综合来说，通过本实用新型实现了触控显示模组的模块化生产，并且在将所述触控显示模组与面板组装时不需要复杂的工艺，而且能够简单、可靠且有效地避免在组装过程中可能的空气间隙，保证通过触控显示模组进行电容触控时的稳定性和可靠性，并且确保显示效果。

需要说明的是，所述多个支架模块至少部分地相互断开，这意味着，构成支架的所述多个支架模块之间不是完全连接的或者说仅局部连接的。但也可能的是，所述多个支架模块之间完全断开。这样，每个支架模块可以相互近似独立地贴合到家用电器的面板上，而不受其他支架模块的影响。通过这样的设置使得各个支架模块相互间具有一定活动度、特别是沿竖直方向(即电路板总成的面法线方向)的自由度。

所述支架可以由塑料或其他绝缘材料制成。然而，按照本实用新型的支架的制造过程可以任意地进行。例如可以一件式地注塑各支架模块相互间仅局部连接的支架。还可以单独制造每个支架模块，接着通过焊接等方式进行局部连接。在所述多个支架模块之间完全断开的情况下，可以将单独制造的各个支架模块逐个装入到触摸显示模组中或者通过一定的约束装置将它们一起地装入到触摸显示模组中。

为了对这些支架模块进行支撑，在电路板总成的另一侧上对应于每个支架模块地设有至少一个弹性元件。所述弹性元件优选设置在该支架模块受力均匀的位置上。例如，在支架模块与弹性元件一一对应时，弹性元件设置在支架模块的横截面的面中心。

按照本实用新型的一种实施方式，所述支架模块利用连接筋相互连接。在两个支架模块之间可以设有一个或几个(如两个或三个)连接筋。例如所述连接筋相对于支架模块相互靠近的棱边长度而言仅具有较小的宽度和/或仅具有较薄的厚度，以实现各支架模块相互间的可活动性，特别是实现各支架模块相互间在竖直方向上的位错。

按照本实用新型的一种实施方式，所述连接筋具有材料削弱部，和/或所述连接筋由柔性材料制成。由此，良好地实现各支架模块相互间的可活动性。在此，材料削弱部可以是薄片部、打孔部或弯曲部等，其能实现连接筋的强度降低。也可以考虑以柔性材料、如硅胶来制造所述连接筋。

按照本实用新型的一种实施方式，所述连接筋为拱形。拱形的连接筋在本实用新型中是特别优选的，因为拱形可以较好地承受压缩和拉伸，并且能实现受力分散，从而不易造成断裂。

按照本实用新型的一种实施方式，所述弹性元件为弹簧、硅胶垫、弹性卡扣或弹片。优选地，所述弹簧为螺旋弹簧、板弹簧、碟形弹簧或环形弹簧。特别是，为了保证弹性元件的位置固定，在电路板总成和/或壳体上设有用于弹性元件的限位器件。所述限位器件例如是容纳弹性元件的凹槽或穿入到弹性元件中的突出部。

按照本实用新型的一种实施方式，在所述支架模块中构成有用于 LED光源的导光腔。在此，所述导光腔对应于LED光源设置，使得 LED光源所发出的光向电容触摸膜投射并且隔离由其他LED光源所发出的光。

按照本实用新型的一种实施方式，在导光腔中设有用于光扩散的灌胶部。为了将LED点光源所发出的光充分扩散成面光，可以在导光腔中灌注光扩散胶，由此能实现更柔和、均匀的显示效果，同时还可以消除眩光，以提供良好的视觉效果。

按照本实用新型的一种实施方式，所述电容触摸膜与用于实现光扩散的光扩散层和/或用于呈现显示内容的显示层相集成。为了将LED 点光源所发出的光充分扩散成面光，还可以将光扩散层与电容触摸膜相集成。在此，光扩散层可以是单独的光扩散膜，其可以与电容触摸膜相叠地组合，特别是将光扩散膜与电容触摸膜相连接、如粘合。优选地，所述光扩散层通过设置在电容触摸膜上印刷光扩散油墨部实现。此外，还可以设置有显示层，所述显示层具有相应于显示内容的透明区或镂空区。优选地，通过丝网印刷或喷墨印刷在电容触摸膜上印刷出显示层。在此，透明区指的是在显示层的基材上构成为透光的区域，透明区也可以构成为带有颜色的，而镂空区是显示层的基材中被镂空的区域。所述透明区或镂空区可以透射LED光源所发出的光并且呈现符合显示内容的字符和/或图标，所述字符和/或图标例如可以包括文字、数字、图案、符号等。由此，在当LED光源点亮时，通过所述显示层能够向用户显示所述字符和/或图标，从而向用户提供触控操作的提示和/或反馈。为了实现优化的视觉效果，所述电容触摸膜与光扩散层和显示层相集成。在此，集成可以理解为相组合、相叠置或相连接。例如，可以将显示层或光扩散层与电容触摸膜贴合在一起或者使用同一张薄膜基材印刷而成，例如在一片基材的一面印刷电容触摸电路，而在另一面印刷显示层或光扩散层。同样可以想到，在电容触摸膜成品的一侧印刷出显示层或者印刷光扩散油墨。也可能的是，在电容触摸膜成品的同一侧或者两侧上施加所述显示层和光扩散油墨。优选地，可以在透明的薄膜基材上首先印刷光扩散油墨，接着在该薄膜基材的一侧印刷出显示层，而在另一侧印刷电容触摸电路以形成电容触摸膜。更优选地，使用例如具有光扩散功能的薄膜基材。类似地，在该具有光扩散功能的薄膜基材的一侧印刷出显示层，而在另一侧印刷电容触摸电路以形成电容触摸膜。需要说明的是，对于各层集成化的实施方式而言，各层在基材中的位置、施加次序、施加方式以及装配时的朝向均可按照需要任意实施或任意组合，而不限于上述所列举的方式。

本实用新型的另一方面还涉及一种家用电器，所述家用电器包括上面所述的触控显示模组，所述触控显示模组在家用电器内部压合在所述家用电器的面板的背侧上。本实用新型能实现触控显示模组独立于面板的模块化供应，并且有效地避免在组装过程中易出现的空气间隙，进一步防止水汽侵扰电容触摸膜。由此，按照本实用新型的家用电器保证电容触控的有效性、稳定性和可靠性，有利于用户在触控操作时的体验。而且触控显示模组与家用电器的组装不需要工艺要求高的贴合过程和特殊的贴合设备。

根据本实用新型的一种实施方式，所述触控显示模组通过夹紧连接、卡扣连接、螺纹连接、粘接、铆接或焊接压合在所述家用电器的面板的背侧上。在此，将家用电器的用于与用户交互的区域定义为用于触控的面板的正侧，而在使用中背离用户的一侧定义为用于触控的面板的背侧。在此，通过简单且技术上容易实现的方式实现所述触控显示模组与所述面板的组装。

根据本实用新型的一种实施方式，所述家用电器的面板构成为透明或半透明的。在此，所述面板例如可以使用玻璃、塑料等材料，使得触控显示模组中LED光源发出的光透射出面板表面。特别是，由于本实用新型的触控显示模组与所述面板分开的制造和供应，所述面板可以与家用电器的壳体一体化地构成，形成富有设计感的外观印象。

根据本实用新型的一种实施方式，所述面板具有棱面。这意味着，面板可以在多个不同平面中延伸。由于家用电气的外观设计日新月异，对于面板的形状也可能不仅局限于一个平面。由于本实用新型中的各个支架模块可以相互近似独立地贴合到家用电器的面板上，触控显示模组可以良好地适配于具有一定棱面的面板、特别是具有宝石形切割面的面板。

根据本实用新型的一种实施方式，所述家用电器为油烟机、冰箱、烤箱、食物料理机、洗衣机、智能水龙头或智能马桶等。

附图说明

以下根据附图更详细地阐述本实用新型，图中：

图1示出按照本实用新型的触控显示模组的透视的分解图；

图2示出按照本实用新型的触控显示模组的相对于图1倒置的分解图；

图3示出按照本实用新型的触控显示模组中的支架、电路板总成和弹性元件相组装的状态；

图4示出按照本实用新型的触控显示模组在装配好并压合到家用电器的面板上时的侧视图；

图5示出按照本实用新型的触控显示模组中的支架的示意图；以及

图6示出按照本实用新型的支架的局部。

具体实施方式

图1示出按照本实用新型的触控显示模组1从斜上方看的分解图。图2示出按照本实用新型的触控显示模组1的相对于图1倒置的分解图。其中附加地示出家用电器的面板2的位置。按照本实用新型的触控显示模组1用于压合到家用电器的面板2上，所述触控显示模组1 包括：

-壳体3；

-电路板总成4，在所述电路板总成上集成有多个LED光源；

-电容触摸膜6；

-支架5，所述支架设置在电路板总成与电容触摸膜之间；

其中，所述支架5包括多个支架模块7，这些支架模块7至少部分地相互断开，并且在电路板总成4的背离所述支架5的另一侧上，与每个支架模块7相对应地设置有至少一个弹性元件8，所述弹性元件8支撑在电路板总成4与壳体3之间。

通过本实用新型的触控显示模组1能够补偿在触控显示模组1与家用电器的面板2之间由于表面平整度公差或者棱面设计而可能存在的缝隙，并且尽可能消除在电容触摸膜6与家用电器的面板2之间的空气间隙，由此确保电容触摸膜6的感应灵敏性。

在图1和2中以六个支架模块7为例示出本实用新型的技术方案。这六个支架模块7共同组成一个支架5。从图1和2中大致可见，在相邻的支架模块7之间仅部分地连接。通过这样的设置使得各个支架模块7相互间具有一定活动度、特别是沿竖直方向(即电路板总成的面法线方向)的自由度。

所述六个支架模块7分别通过一个或两个弹性元件支撑。为了良好地示出弹性元件8与各个支架模块7的位置对应关系，在图1和2 中将各个弹性元件8连接到电路板总成4上。从图2中清楚可见，较小的支架模块7通过一个弹性元件支撑，而较大的支架模块7通过两个弹性元件支撑。弹性元件有利地设置在能实现支架模块受力均匀的位置。在触控显示模组1装配完成后，弹性元件处于受压缩的状态并且能够将所对应的支架模块7抵靠到家用电器的面板2上。

在此，使用螺旋弹簧作为所述弹性元件8为弹簧。然而，也可以使用板弹簧、碟形弹簧或环形弹簧作为弹性元件8。不限于此地，还可以使用硅胶垫、弹性卡扣或弹片。为了保持弹性元件8位置固定，在电路板总成4和/或壳体3上还可以设有用于弹性元件的限位器件。

所述触控显示模组1的电容触摸膜6可以与用于实现光扩散的光扩散层和/或用于呈现显示内容的显示层相集成。在此，所述光扩散层可以通过设置在电容触摸膜6上印刷光扩散油墨部实现。所述光扩散层例如也可以构成为光扩散膜，所述光扩散膜用于扩散由LED光源发出的光，使得各个LED光源所发出的点光被充分地扩散为面光，从而实现更柔和且均匀的显示效果并且能够有效地消除眩光。所述显示层可以具有用于呈现显示内容的透明区或镂空区，所述透明区或镂空区特别是呈现待显示的透光的字符和/或图标。所述透明区或镂空区可以透射LED光源所发出的光并且呈现符合显示内容的字符和/或图标，所示字符和/或图标例如可以包括文字、数字、符号、标志等。由此，在当LED光源点亮时，通过所述显示层能够向用户显示所述字符和/ 或图标，从而向用户提供触控操作的提示和/或反馈。

图3示出按照本实用新型的触控显示模组中的支架5、电路板总成4和弹性元件8相组装的状态。从图3可见，支架5包括六个部分断开的或者说仅局部连接的支架模块7。在所述支架模块7中构成有用于LED光源的导光腔10。导光腔对应于LED光源设置，使得由 LED光源所发出的光向电容触摸膜投射并且隔离由其他LED光源所发出的光。特别是，在导光腔10中可以设有用于光扩散的灌胶部，以便将LED点光源所发出的光充分扩散成面光，由此能实现更柔和、均匀的显示效果，同时还可以消除眩光，以提供良好的视觉效果。

图4示出按照本实用新型的触控显示模组在装配好并压合到家用电器的面板上时的侧视图。由于电容触摸膜6的厚度原因，在图4中未标记电容触摸膜6。但可以理解的是，电容触摸膜6位于支架5与面板2之间。在此，所述触控显示模组1在家用电器内部压合在所述家用电器的面板2的背侧上。所述触控显示模组1可以通过夹紧连接、卡扣连接、螺纹连接、粘接、铆接或焊接压合在所述家用电器的面板 2的背侧上。在此，所述家用电器的面板2可以构成为透明或半透明的。特别是，所述面板2可以具有棱面、特别是具有宝石形切割面。

从图4可以看出，弹性元件8支撑在壳体3与电路板总成4之间。在触控显示模组1压合到家用电器的面板2上时，弹性元件8受压缩，其弹性力经由电路板总成4传递到每个支架模块7上，由此将电容触摸膜6紧密地抵靠在面板2上。由此补偿在触控显示模组1与家用电器的面板2之间由于表面平整度公差或者棱面设计而可能存在的缝隙，并且尽可能消除在电容触摸膜6与家用电器的面板2之间的空气间隙，由此确保电容触摸膜6的感应灵敏性。

图5示出按照本实用新型的触控显示模组1中的支架5的示意图。其中，以圆形标记出支架5的一个局部A，该局部A在图6示出。图 5和图6清楚地示出支架模块7之间的连接。在此，各支架模块7利用连接筋9相互连接。为了良好地实现各支架模块相互间的可活动性，所述连接筋可以具有材料削弱部，和/或所述连接筋可以由柔性材料制成。材料削弱部可以是薄片部、打孔部或弯曲部等，其能实现连接筋的强度降低。在此，所述连接筋如图6所示为拱形。拱形的连接筋在本实用新型中是特别优选的，因为拱形可以较好地承受压缩和拉伸，由此为各个支架模块7赋予相互间的可活动性、特别是沿竖直方向的自由度。并且拱形结构还能实现受力分散，从而这样的连接筋也不易造成断裂。

本实用新型虽然已以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本实用新型，任何本领域技术人员在不脱离本实用新型的精神和范围内，都可以利用上述揭示的方法和技术内容对本实用新型技术方案做出可能的变动和修改，因此，凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化及修饰，均属于本实用新型技术方案的保护范围。

附图标记列表

1 触控显示模组

2 面板

3 壳体

4 电路板总成

5 LED光源

6 电容触摸膜

7 支架模块

8 弹性元件

9 连接筋

10 导光腔

A 局部。

Claims (16)

1.触控显示模组，所述触控显示模组(1)用于压合到家用电器的面板(2)上，所述触控显示模组(1)包括：

-壳体(3)；

-电路板总成(4)，在所述电路板总成上集成有多个LED光源；

-电容触摸膜(6)；

-支架(5)，所述支架设置在电路板总成与电容触摸膜之间；

其特征在于，所述支架(5)包括多个支架模块(7)，这些支架模块至少部分地相互断开，并且

在电路板总成(4)的背离所述支架(5)的另一侧上，与每个支架模块(7)相对应地设置有至少一个弹性元件(8)，所述弹性元件支撑在电路板总成(4)与壳体(3)之间。

2.根据权利要求1所述的触控显示模组，其特征在于，所述支架模块(7)利用连接筋(9)相互连接。

3.根据权利要求2所述的触控显示模组，其特征在于，所述连接筋(9)具有材料削弱部，和/或所述连接筋(9)由柔性材料制成。

4.根据权利要求3所述的触控显示模组，其特征在于，所述连接筋(9)为拱形。

5.根据权利要求1至4之一所述的触控显示模组，其特征在于，所述弹性元件(8)为弹簧、硅胶垫、弹性卡扣或弹片。

6.根据权利要求5所述的触控显示模组，其特征在于，在电路板总成(4)和/或壳体(3)上设有用于弹性元件的限位器件。

7.根据权利要求5所述的触控显示模组，其特征在于，所述弹簧为螺旋弹簧、板弹簧、碟形弹簧或环形弹簧。

8.根据权利要求1至4之一所述的触控显示模组，其特征在于，在所述支架模块(7)中构成有用于LED光源的导光腔(10)。

9.根据权利要求8所述的触控显示模组，其特征在于，在导光腔(10)中设有用于光扩散的灌胶部。

10.根据权利要求1至4之一所述的触控显示模组，其特征在于，所述电容触摸膜(6)与用于实现光扩散的光扩散层和/或用于呈现显示内容的显示层相集成。

11.根据权利要求10所述的触控显示模组，其特征在于，

所述光扩散层通过在电容触摸膜(6)上印刷光扩散油墨部实现或者所述光扩散层构成为光扩散膜，和/或

所述显示层具有透明区或镂空区。

12.家用电器，其特征在于，所述家用电器包括根据权利要求1至11之一所述的触控显示模组，所述触控显示模组(1)在家用电器内部压合在所述家用电器的面板(2)的背侧上。

13.根据权利要求12所述的家用电器，其特征在于，所述触控显示模组(1)通过夹紧连接、卡扣连接、螺纹连接、粘接、铆接或焊接压合在所述家用电器的面板(2)的背侧上。

14.根据权利要求12所述的家用电器，其特征在于，所述家用电器的面板(2)构成为透明或半透明的。

15.根据权利要求12所述的家用电器，其特征在于，所述面板(2)具有棱面。

16.根据权利要求12至15之一所述的家用电器，其特征在于，所述家用电器为油烟机、冰箱、烤箱、食物料理机、洗衣机、智能水龙头或智能马桶。

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