一种触控LED显示单元及显示设备的制作方法

一种触控led显示单元及显示设备
技术领域
1.本实用新型涉及触控显示技术领域，尤其涉及一种触控led显示单元及显示设备。


背景技术：

2.随着显示技术发展,半导体制作工艺日趋成熟，高解析度、高刷新率的led大屏幕应运而生，使led显示屏的应用上升到一个新的高度。led是一种利用发光二极管按顺序排列成制成的新型成像电子设备，由于其亮度高、可视角广、寿命长、易维护等特点，正被广范应用于各类显示设备中。
3.传统的应用在led显示屏上的触控方法为红外触控，通过触碰物遮挡红外线发射接收路径，从而定位触碰物的位置。这种方法需要在led显示屏外接一个红外触摸框，并且红外触摸框需要根据显示屏的大小进行定制，成本较高。


技术实现要素：

4.本实用新型提供了一种触控led显示单元及显示设备，能够在实现led显示屏的电容触控功能，同时，降低制造成本。
5.第一方面，本实用新型提供了一种触控led显示单元，包括：
6.led显示模组，所述led显示模组包括线路板和呈阵列排布在所述线路板第一侧面的多个led灯珠；
7.第一电极，所述第一电极设置于相邻的两行所述led灯珠之间的间隙内，所述第一电极组成若干第一触控通道；
8.第二电极，所述第二电极设置于相邻的两列所述led灯珠之间的间隙内，所述第二电极组成若干第二触控通道，且所述第一电极与所述第二电极相互绝缘隔离；
9.触控芯片，所述触控芯片设置于所述线路板上远离所述led灯珠的第二侧面，所述第一触控通道和所述第二触控通道与所述触控芯片连接。
10.可选的，相邻的两条所述第一电极之间间隔至少一行所述led灯珠，和/或相邻的两条所述第二电极之间间隔至少一列所述led灯珠。
11.可选的，每一所述第一电极设置为一个第一触控通道。
12.可选的，每一所述第二电极设置为一个第二触控通道。
13.可选的，所述第一电极被划分为若干连续排布的第一触控组，所述第一触控组包括至少两条所述第一电极，所述第一触控组内的所述第一电极电连接，每一所述第一触控组设置为一个第一触控通道。
14.可选的，所述第二电极被划分为若干连续排布的第二触控组，所述第二触控组包括至少两条所述第二电极，所述第二触控组内的所述第二电极电连接，每一所述第二触控组设置为一个第二触控通道。
15.可选的，所述线路板上设置有位于所述第一侧面上焊盘和贯穿所述线路板的导电过孔，所述导电过孔的第一端与所述焊盘连接，所述导电过孔的第二端与位于所述线路板
的第二侧面，且用于连接所述触控芯片的走线连接；
16.所述第一触控通道和所述第二触控通道分别与对应的所述焊盘连接。
17.可选的，所述第一触控通道的端部和所述第二触控通道的端部分别设置有延伸部，所述延伸部沿所述线路板的侧壁延伸至所述线路板的第二侧面，并与所述线路板第二侧面用于连接触控芯片的走线连接，所述线路板的侧壁设置有凹槽，所述延伸部设置于所述凹槽内。
18.可选的，所述第一电极和所述第二电极表面设置有包覆所述第一电极和所述第二电极的黑化层。
19.第二方面，本实用新型还提供了一种显示设备，所述显示设备由多个如本实用新型第一方面提供的触控led显示单元拼接形成。
20.本实用新型提供的触控led显示单元，包括led显示模组、第一电极、第二电极和触控芯片。led显示模组包括线路板和呈阵列排布在线路板第一侧面的多个led灯珠。第一电极设置于相邻的两行led灯珠之间的间隙内，第一电极组成若干第一触控通道。第二电极设置于相邻的两列led灯珠之间的间隙内，第二电极组成若干第二触控通道。触控芯片设置于线路板上远离led灯珠的第二侧面，第一触控通道和第二触控通道与触控芯片连接。本实用新型通过将电极布设在相邻的两行led灯珠之间的间隙内和相邻的两列led灯珠之间的间隙内，形成触控通道，从而实现电容触控，无需针对由不同数量的led显示模组拼接成的不同尺寸的显示屏进行定制，降低了制造成本。
附图说明
21.下面根据附图和实施例对本实用新型作进一步详细说明。
22.图1为本实用新型实施例提供的一种触控led显示单元的俯视图；
23.图2为图1中触控led显示单元的剖视图；
24.图3为本实用新型实施例提供的另一种触控led显示单元的俯视图；
25.图4为本实用新型实施例提供的另一种触控led显示单元的俯视图；
26.图5为本实用新型实施例提供的一种触控通道的结构示意图；
27.图6为图1中b区域的局部放大图。
具体实施方式
28.为使本实用新型解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施例的技术方案作进一步的详细描述，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，本领域技术人员在没有作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。
29.在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
30.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。此外，术语“第一”、“第二”，仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。
31.针对上述问题，本实用新型实施例提供了一种触控led显示单元，包括：
32.led显示模组，led显示模组包括线路板和呈阵列排布在线路板第一侧面的多个led灯珠；
33.第一电极，第一电极设置于相邻的两行led灯珠之间的间隙内，第一电极组成若干第一触控通道；
34.第二电极，第二电极设置于相邻的两列led灯珠之间的间隙内，第二电极组成若干第二触控通道，且第一电极与第二电极相互绝缘隔离；
35.触控芯片，触控芯片设置于线路板上远离led灯珠的第二侧面，第一触控通道和第二触控通道与触控芯片连接。
36.图1为本实用新型实施例提供的一种触控led显示单元的俯视图，图2为图1中触控led显示单元的剖视图，剖面线如图1中a-a所示，示例性的，如图1和图2所示，本实用新型实施例的触控led显示单元包括led显示模组110、电极和触控芯片130。
37.其中，led显示模组110为拼接形成led显示屏的最小单元，led显示模组110包括线路板111和呈阵列排布在线路板111第一侧面的多个led灯珠112。需要说明的是，本实用新型实施例中的led显示模组可以用于室内显示屏或户外显示屏，本实用新型实施例在此不做限定。
38.电极包括第一电极121和第二电极122，第一电极与121第二电极122相互绝缘隔离。其中，第一电极121设置于相邻的两行led灯珠112之间的间隙内，第一电极121组成若干第一触控通道tx。示例性的，每一第一电极121作为一个第一触控通道tx，或者多个第一电极121电连接，作为一个第一触控通道tx，本实用新型实施例在此不做限定。第二电极122设置于相邻的两列led灯珠112之间的间隙内，第二电极122组成若干第二触控通道rx。示例性的，每一第二电极122作为一个第二触控通道rx，或者多个第二电极122电连接，作为一个第二触控通道rx，本实用新型实施例在此不做限定。
39.需要说明的是，本实用新型实施例对第一电极和第二电极的材料不做限定，例如可以是铜、银、氧化铟锡等，本实用新型实施例在此不做限定。
40.触控芯片130设置于线路板111上远离led灯珠112的第二侧面，第一触控通道tx和第二触控通道rx与触控芯片130连接。示例性的，第一触控通道tx和第二触控通道rx可以通过线路板111上的连接部(例如导电过孔)延伸至线路板111的第二侧面，并通过第二侧面上的走线与触控芯片130连接。当然，在本实用新型的其他实施例中，也可以采用其他连接方式实现第一触控通道tx和第二触控通道rx与触控芯片130连接，本实用新型实施例在此不做限定。
41.示例性的，在本实用新型实施例中，以第一触控通道tx为驱动通道，第二触控通道
rx为感应通道为示例，对本实用新型实施例的触控led显示单元的工作原理进行说明。触控芯片130逐个扫描第一触控通道，向第一触控通道tx发送激励信号。第二触控通道rx在与第一触控通道tx相交的节点会产生感应，形成节点电容。当人的手指或输入设备靠近或接触触控led显示单元表面时，相当于在原来的节点电容两端并联一个新电容，这将导致总的电容变小。所有第二触控通道rx同时接收感测信号，这样可以得到所有第二触控通道rx在与第一触控通道tx相交的节点的电容值的大小，即整个触控led显示单元的二维平面的电容大小。触控芯片中的测量电路对该电容进行测量，并能感知电容的变化量，根据该变化量进而计算得到触摸点的在触控led显示单元上的位置。
42.本实用新型实施例提供的触控led显示单元，包括led显示模组、第一电极、第二电极和触控芯片。led显示模组包括线路板和呈阵列排布在线路板第一侧面的多个led灯珠。第一电极设置于相邻的两行led灯珠之间的间隙内，第一电极组成若干第一触控通道。第二电极设置于相邻的两列led灯珠之间的间隙内，第二电极组成若干第二触控通道。触控芯片设置于线路板上远离led灯珠的第二侧面，第一触控通道和第二触控通道与触控芯片连接。本实用新型通过将电极布设在相邻的两行led灯珠之间的间隙内和相邻的两列led灯珠之间的间隙内，形成触控通道，从而实现电容触控，无需针对由不同数量的led显示模组拼接成的不同尺寸的显示屏进行定制，降低了制造成本。
43.在本实用新型的实施例中，相邻的两条第一电极之间间隔至少一行led灯珠，和/或相邻的两条第二电极之间间隔至少一列led灯珠。
44.图3为本实用新型实施例提供的另一种触控led显示单元的俯视图，该实施例与前述实施例的区别在于：相邻的两条第一电极之间间隔两行led灯珠，相邻的两条第二电极之间间隔两列led灯珠。即，在本实用新型实施例中，如图1所示，相邻的两条第一电极之间可以间隔一行led灯珠，或如图3所示，相邻的两条第一电极之间可以间隔两行以上的led灯珠，如图1所示，相邻的两条第二电极之间可以间隔一列led灯珠，或如图3所示，相邻的两条第二电极之间可以间隔两列以上的led灯珠，本实用新型实施例在此不做限定。示例性的，相邻的两条第一电极之间的led灯珠的行数，以及相邻的两条第二电极之间的led灯珠的列数可以由相邻的两个led灯珠之间的间距(相邻的两个led灯珠的中心距离)和所需的触控定位精度决定，例如，相邻的两个led灯珠之间的间距越小，相邻的两条第一电极之间的led灯珠的行数，以及相邻的两条第二电极之间的led灯珠的列数可以越多，所需的触控定位精度越低，相邻的两条第一电极之间的led灯珠的行数，以及相邻的两条第二电极之间的led灯珠的列数可以越多。
45.在本实用新型的一些实施例中，每一第一电极设置为一个第一触控通道。该实施例对第二触控通道包括几条第二电极不做限定。
46.在本实用新型的一些实施例中，每一第二电极设置为一个第二触控通道。该实施例对第一触控通道包括几条第一电极不做限定。
47.在本实用新型的一些实施例中，如图1所示，每一第一电极121设置为一个第一触控通道tx，每一第二电极122设置为一个第二触控通道rx。
48.在本实用新型的一些实施例中，第一电极被划分为若干连续排布的第一触控组，第一触控组包括至少两条第一电极，第一触控组内的第一电极电连接，每一第一触控组设置为一个第一触控通道。本实施例通过将至少两条第一电极电连接，作为一个第一触控通
道，增加第一触控通道与第二触控通道的交叉节点的数量，提高第一触控通道与第二触控通道的感应电场的强度，进而提高触控led显示单元的触控灵敏度。
49.在本实用新型的一些实施例中，第二电极被划分为若干连续排布的第二触控组，第二触控组包括至少两条第二电极，第二触控组内的第二电极电连接，每一第二触控组设置为一个第二触控通道。本实施例通过将至少两条第二电极电连接，作为一个第二触控通道，增加第二触控通道与第一触控通道的交叉节点的数量，提高第二触控通道与第一触控通道的感应电场的强度，进而提高触控led显示单元的触控灵敏度。
50.图4为本实用新型实施例提供的另一种触控led显示单元的俯视图，示例性的，如图4所示，所有第一电极121被划分为三个连续排布的第一触控组，第一触控组包括三条第一电极121，每一第一触控组内的第一电极121电连接，每一第一触控组设置为一个第一触控通道，分别为tx1、tx2和tx3。所有第二电极122被划分为五个连续排布的第二触控组，第二触控组包括三条第二电极122，每一第二触控组内的第二电极122电连接，每一第二触控组设置为一个第二触控通道，分别为rx1、rx2、rx3、rx4和rx5。如此，一个第一触控通道与一个第二触控通道相交处有九个交叉节点，进而增大了第一触控通道与一个第二触控通道的感应电场的强度，即使较微弱的电场变化都能被检测到，也即提高了触控led显示单元的触控灵敏度。
51.本实用新型对上述实施例中，每一触控通道内的多个电极的连接方式不做限定，多个电极可以在线路板边缘处弯折到背面的焊盘后，通过焊盘进行连接，并汇集成一个触控通道，也可以设计成首尾相连的方式，即电极一端到达线路板边缘后，饶折到反方向，并继续铺设置相邻的led间隙。
52.图5为本实用新型实施例提供的一种触控通道的结构示意图，示例性的，如图5所示，前一电极的末端与后一电极的首端连接，三个电极连接形成一个“s”型的触控通道。也即该触控通道的三个电极是由一根导线弯折形成。
53.在本实用新型的一些实施例中，线路板上设置有位于第一侧面上焊盘和贯穿线路板的导电过孔，导电过孔的第一端与焊盘连接，导电过孔的第二端与位于线路板的第二侧面，且用于连接触控芯片的走线连接。第一触控通道和第二触控通道分别与对应的焊盘连接。示例性的，对于一个电极作为一个触控通道的情况，针对每一电极设置对应的焊盘和导电过孔。对于多个电极作为一个触控通道的情况，由于一个触控通道内的多个电极是电连接的，因此，为了简化工艺流程和节省成本，只需触控通道内的一个电极设置对应的焊盘和导电过孔。
54.在本实用新型的一些实施例中，第一触控通道的端部和第二触控通道的端部分别设置有延伸部，延伸部沿线路板的侧壁延伸至线路板的第二侧面，并与线路板第二侧面用于连接触控芯片的走线连接。线路板的侧壁设置有凹槽，延伸部设置于凹槽内。
55.示例性的，以一个电极作为一个触控通道的情况为示例对本实用新型实施例进行示例性说明。图6为图1中b区域的局部放大图，如图2和图6所示，第一触控通道(即第一电极121)的端部设置有延伸部123，延伸部123沿线路板111的侧壁延伸至线路板111的第二侧面，并与线路板111第二侧面用于连接触控芯片130的走线(图中未示出)连接。线路板111的侧壁设置有凹槽1111，延伸部123设置于凹槽1111内。本实用新型实施例通过在线路板的侧壁设置凹槽，并将延伸部设置在凹槽内，避免延伸部突出在线路板侧壁影响两个触控led显
示单元的拼接，导致拼接缝增大，影响显示效果的问题，使得显示效果更佳。第二触控通道的端部的延伸部的设置与第一触控通道的端部的延伸部类似，本实用新型实施例在此不再赘述。
56.在本实用新型的一些实施例中，根据触控通道的长度可以合理设置触控通道与线路板的第二侧面的走线的连接点的数量。示例性的，当触控通道的长度较长(例如图5所示的“s”型触控通道)时，为了避免传输线路过长，驱动信号或感应信号在传播过程中的信号衰减问题，可以在触控通道的两个端部或触控通道的中间分别引出延伸部与背面的走线连接，进而可以提高触控led显示单元的触控灵敏度。
57.在本实用新型的一些实施例中，采用铜丝作为电极材料，成本更低廉，且铜丝方便布设在led灯珠之间的间隙内，相比于采用其他工艺(例如，印刷工艺)形成电极成本更低。考虑到第一电极和第二电极的交叉点需要绝缘隔离，因此，本实用新型实施例中的铜丝表面可以包覆一层绝缘漆。
58.在本实用新型的一些实施例中，采用铜丝作为电极材料，考虑到的铜丝具有特殊的金属光泽(例如，光亮的紫红色)，会影响触控led显示单元的正常显示效果以及息屏后的外观显示，因此，可以对第一电极和第二电极的表面进行黑化处理，在铜丝表面生成一层黑化层(例如，氧化铜或氮化铜)。黑化处理的具体工艺可以包括化学腐蚀氧化、电镀或化学镀等，本实用新型实施例在此不做限定。
59.本实用新型实施例还提供了一种显示设备，该显示设备由多个如本实用新型前述任意实施例提供的触控led显示单元拼接形成。示例性的，该显示设备可以是带触控功能的智能电视、展示屏、智能终端(例如，智能手机、平板电脑)等，本实用新型实施例在此不做限定。
60.于本文的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
61.在本说明书的描述中，参考术语“一实施例”、“示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。
62.此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
63.以上结合具体实施例描述了本实用新型的技术原理。这些描述只是为了解释本实用新型的原理，而不能以任何方式解释为对本实用新型保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本实用新型的其它具体实施方式，这些方式都将落入本实用新型的保护范围之内。