替代液晶显示屏的彩控模组及电子设备的制作方法

1.本技术涉及电子技术领域，尤其涉及一种替代液晶显示屏的彩控模组及电子设备。


背景技术：

2.液晶显示屏是一种借助于薄膜晶体管(tft)驱动的有源矩阵液晶显示屏，它主要是以电流刺激液晶分子产生点、线、面配合背部灯管构成画面。ips、tft、slcd都属于lcd的子类。液晶显示屏的工作原理是：在电场的作用下，利用液晶分子的排列方向发生变化，使外光源透光率改变(调制)，完成电一光变换，再利用r、g、b三基色信号的不同激励，通过红、绿、蓝三基色滤光膜，完成时域和空间域的彩色重显。
3.但是现有的液晶显示屏成本高，因此需要一种能够在电子设备中替代液晶显示屏的产品，降低成本。


技术实现要素：

4.本技术实施例公开了一种替代液晶显示屏的彩控模组及电子设备，能够替代液晶显示屏，降低了成本。
5.本技术实施例第一方面提供替代液晶显示屏的彩控模组，包括：机壳、pcb线路板、塑胶板、黑色泡棉、丝印银线层、纳米彩膜层和保护层；
6.其中，pcb线路板与丝印银线层电连接且pcb线路板具有多个led灯珠；
7.该丝印银线层包括：多个触控电路，纳米彩膜层包括：多个高清功能图标，该多个高清功能图标与多个触控电路位置对应；
8.塑胶板、黑色泡棉均设置有与该多个高清功能图标位置对应的多个中空框；pcb线路板上的多个led灯珠的灯光能透过该多个中空框以及丝印银线层对多个高清功能图标照明。
9.可选的，pcb线路板具有多个led灯珠呈阵列排列。
10.可选的，所述黑色泡棉的非多个中空框的位置均为遮光物质。
11.可选的，所述保护层的表面为：平面、凹面或球面。
12.可选的，所述保护层耐磨pc，玻璃，pmma，pet，或者是注塑成型的板材。
13.可选的，所述保护层为透明或半透明。
14.可选的，所述触控电路包括：触控ic、触控电容c
t
、寄生电容c
p
、触摸参考电容cg；其中，寄生电容c
p
可以包括：走线参考地电容c
tr
、触摸参考地电容c
ele
、芯片内部寄生电容c
com
、导线、触摸电极；其中，
15.触摸电极通过导线连接触控ic的输入，触控ic接地引脚连接本地地线以及触摸参考电容cg的一端，触摸参考电容cg另一端连接公共地；
16.走线参考地电容c
tr
以及触摸参考地电容c
ele
的两端分别连接导线以及本地地线且触摸参考地电容c
ele
靠近触控ic，走线参考地电容c
tr
远离触控ic靠近触摸电极；
17.触摸电极一端连接触摸参考地电容c
ele
的一端，触摸参考地电容c
ele
的另一端连接本地地线，触摸电极另一端连接触控电容c
t
的一端，触控电容c
t
的另一端连接公共地；
18.触控ic，用于输出触控电极的触信号。
19.第二方面，提供一种电子设备，所述电子设备包括第一方面提供的替代液晶显示屏的彩控模组。
20.可选的，所述电子设备为：洗衣机、电冰箱、电磁炉、车载仪表、车载设备、抽油烟机。
21.本技术提供的技术方案通过机壳1、pcb线路板2、塑胶板3、黑色泡棉4、丝印银线层5、纳米彩膜层6和保护层7组成高清彩控模组，这样通过高清彩控模组完成了触控显示屏的功能，相对于触控显示屏来说，彩控模组的成本大幅降低，的工作温度具有明显的提高，可以在-40
°
～120
°
均能够保持稳定性，而触控显示屏的工作温度仅仅能够在-5
°
～45
°
保持稳定性，另外，触控显示屏的功耗以及稳定性均比较大，而高清彩控模组的功耗很低，稳定性也提高很多，寿命可以长达10年以上，另外，高清彩控模组的操作图标更加的直观，能够降低使用人的门槛，提高人机对话的直观性。
附图说明
22.以下对本技术实施例用到的附图进行介绍。
23.图1是本技术实施例提供的一种替代液晶显示屏的彩控模组的结构示意图；
24.图2是本技术实施例提供的一种触控电路的电路示意图；
25.图3是本技术实施例提供的一种滚轮触控模组的示意图；
26.图4是本技术实施例提供的一种控制电路示意图。
具体实施方式
27.下面结合本技术实施例中的附图对本技术实施例进行描述。
28.本技术中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，a和/或b，可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b这三种情况。另外，本文中字符“/”，表示前后关联对象是一种“或”的关系。
29.本技术实施例中出现的“多个”是指两个或两个以上。本技术实施例中出现的第一、第二等描述，仅作示意与区分描述对象之用，没有次序之分，也不表示本技术实施例中对设备个数的特别限定，不能构成对本技术实施例的任何限制。本技术实施例中出现的“连接”是指直接连接或者间接连接等各种连接方式，以实现设备间的通信，本技术实施例对此不做任何限定。
30.本技术实施例的电子设备可以为：洗衣机、电冰箱、电饭煲、电风扇、热水器等等电子设备，当然在实际应用中，也可以为一些电子设备中，例如车载设备等等。
31.参阅图1，图1提供了一种替代液晶显示屏的彩控模组的示意图，如图1所示，替代液晶显示屏的彩控模组从内到外包括：机壳1、pcb线路板2、塑胶板3、黑色泡棉4、丝印银线层5、纳米彩膜层6和保护层7；
32.其中，pcb线路板2与丝印银线层5电连接且pcb线路板2具有呈阵列排列的多个led灯珠；
33.该丝印银线层5包括：多个触控电路，纳米彩膜层6包括：多个高清功能图标，该多个高清功能图标与多个触控电路位置对应；
34.塑胶板3、黑色泡棉4均设置有与该多个高清功能图标位置对应的多个中空框；pcb线路板2上的多个led灯珠的灯光能透过该多个中空框以及丝印银线层5对多个高清功能图标照明。
35.本技术提供的技术方案通过机壳1、pcb线路板2、塑胶板3、黑色泡棉4、丝印银线层5、纳米彩膜层6和保护层7组成高清彩控模组，这样通过高清彩控模组完成了触控显示屏的功能，相对于触控显示屏来说，彩控模组的成本大幅降低，的工作温度具有明显的提高，可以在-40
°
～120
°
均能够保持稳定性，而触控显示屏的工作温度仅仅能够在-5
°
～45
°
保持稳定性，另外，触控显示屏的功耗以及稳定性均比较大，而高清彩控模组的功耗很低，稳定性也提高很多，寿命可以长达10年以上，另外，高清彩控模组的操作图标更加的直观，能够降低使用人的门槛，提高人机对话的直观性。
36.本技术提供的替代液晶显示屏的彩控模组在家电领域基本可以替代液晶显示屏，除了不能完成刷屏的操作以外，可以完全替代液晶显示屏，并且其显示画面可以为高清晰度的画面，色彩细腻，成本更低，并且其更适应家电环境的操作，可以在阳光下、黑暗中很好的操作以及显示适应，可以在-40
°
～120
°
均能够保持稳定性；高清彩控模组的操作图标更加的直观，人机操作更加的直观、简洁，具有更宽广的适用范围，对于所有范围的人群均能够适用，避免了老年人、未成年人不熟悉电子产品的界面而导致的操作不便的问题。
37.示例的，上述黑色泡棉4的非多个中空框的位置均为遮光物质。设置遮光物质能够将多个led灯珠20的光线遮挡，进而避免了漏光，提高高清功能图标的照明效果。
38.示例的，上述保护层21为耐磨pc，玻璃，pmma，pet，或者是注塑成型的板材。上述耐磨pc，玻璃，pmma，pet，或者是注塑成型的板材可以为透明或半透明的。
39.示例的，上述保护层21的表面可以为：平面、凹面或球面。
40.示例的，上述触控电路如图2所示，包括：触控ic、触控电容c
t
、寄生电容c
p
、触摸参考电容cg；其中，寄生电容c
p
可以包括：走线参考地电容c
tr
、触摸参考地电容c
ele
、芯片内部寄生电容c
com
、导线30、触摸电极31；其中，
41.触摸电极31通过导线30连接触控ic的输入，触控ic接地引脚连接本地地线以及触摸参考电容cg的一端，触摸参考电容cg另一端连接公共地；
42.走线参考地电容c
tr
以及触摸参考地电容c
ele
的两端分别连接导线30以及本地地线且触摸参考地电容c
ele
靠近触控ic，走线参考地电容c
tr
远离触控ic靠近触摸电极31；
43.触摸电极31一端连接触摸参考地电容c
ele
的一端，触摸参考地电容c
ele
的另一端连接本地地线，触摸电极31另一端(与一端相对)连接触控电容c
t
的一端，触控电容c
t
的另一端连接公共地；
44.触控ic，用于输出触控电极31的触信号。
45.示例的，上述导线30的宽度为150μm～250μm。设置此宽度的导线能够减少寄生电容c
p
，进而提高触控的灵敏度。示例的，若导线30具有夹角，该导线的夹角大于90
°
。具体的范围可以为90
°
～135
°
。
46.示例的，所述公共地与触摸电极31之间的最小距离大于5mm。若距离太小，即低于5mm，会影响触控的精度。
47.参阅图3，若按钮为多个触控按键形成的圆环按键，圆环按键中相邻两个单按键之间的间距a的数值为0.5-2mm，圆环按键与环中心的间距a1的数值为1.0-2.5mm，圆环按键见栅格地距离s的数值为1-2mm，单按键的宽度w数值为大于4mm，圆环按键最大直径d为：大于20mm。
48.优选的，d的最优值为40mm、w最优值为8mm、a最优值为0.5，a1最优值为1.5mm、s最优值为1.5mm。
49.将多个触控按键组合在一起形成了滚轮(即圆环型按键)，配合ic可以检测手指滑动的方向和位置；手指在滑条划动时，相邻两个电极的变化相反，信号变强的电极是手指即将到达的位置，信号减弱的电极是手指即将离开的电极位置。所以相邻两个触摸电极距离不应过大，否则无法计算手指准确到达位置。
50.增大触摸电容c
touch
的方法：减少电路板与面板即覆盖层的厚度；覆盖层与电容紧密贴合，选择介电常数大的覆盖层；增大触摸电极面积。
51.电容板容性计算公式为：
52.c
touch
＝ε*s/(4*π*k*d)；
53.其中，ε覆盖层的介电常数；
54.s：为手指接触覆盖层与触摸电极的映射面积；
55.k：静电力常量；
56.d：覆盖层厚度。
57.sensor(传感器)线路设计
58.丝印银线层5的布线设计：
59.sensor线路布线设计在于尽量减小寄生电容，避免信号干扰。
60.寄生电容的影响因素：走线长度》触摸电极周围铺地》走线离地间隔》过孔数》走线宽度。
61.1、触摸pad(垫)连接到ic的信号线越短、信号越好，最长不建议超过300mm；
62.2、触摸pad连接到ic信号线的电阻必须低于10kω；
63.3、触摸pad和走线应该被栅格地围绕，触摸pad离地间隙应在1mm～2mm；栅格地面积不超过总面积的40％，可以设置10mil线宽，50mil间距；栅格地中线路的面积不超过栅格总面积的30％；铺栅格地是增强抗干扰能力和保证灵敏度的折中选择。
64.丝印银线层5机构设计
65.1、面板材制必须是塑料、玻璃等高密度的非导电物质；绝对不能采用中空的或者多孔性材料的面板，或是会吸收湿气的材料。
66.通常材料的介电常数选择为3～8之间，通常厚度选择为0～10mm之间，不同材料对应不同的典型厚度；
67.例如亚克力一般设2～4mm之间，普通玻璃一般设置在3～6mm之间；
68.2、感应电极到面板外侧的手指接触面之间不可以有任何金属存在，所以面板印刷油墨和喷漆必须是不含金属粉或导电类物质，电镀材料基本都是金属材料所以也不能用，如果一定要金属光泽尔必须使用含金属的油墨，油漆或电镀；可以在感应开关边缘保留一圈不要印刷、喷涂或电镀，用来隔离各个感应开关和没有开关的区域。
69.3、感应电极和面板之间不能有任何间隙，所以必须用无基材的双面胶紧密贴在面
板的内测；不可使用泡面胶，建议使用亚克力胶系的无基材双面胶。如果面板有两层或者多层，每层之间必须全面用无基材双面胶紧密贴合，但不建议设计多层面板。
70.4、面板表面尽可能保持平整，如有弧度非平面，应考虑到后续sensor线路的贴装；
71.5、面板的厚度会影响感应电极的大小和灵敏度，所以必须先完成机构设计，才能设计线路；且近量保持各个按键区域的面板厚度一致。
72.6、如果感应电极背后有大片的金属板，例如：lcd铁框，隔离用铁罩或铜片电池等，这些金属物必须接地线且距离感应电极至少2mm以上；
73.7、感应电极下组装pcb至少距离6mm以上隔绝干扰信号，且远离高频率及高功率的电路或者是电线等，如果下方有电线经过，请远离感应电极(之手10mm以上)，并将电线固定住，避免在感应电极后面晃动。
74.示例的，该pcb线路板2还可以包括：呈矩阵排列的多个led灯珠，该pcb线路板2还可以包括：控制电路，如图4所示，该控制电路包括：呈m*n矩阵排列的多个led灯珠，n个三极管，控制信号，电源以及n个电容c，示例的，如图4所示，其m以8为例，在实际应用中，m、n可以依据实际的大小进行调整，这里不再赘述。
75.如图4所示，该控制电路包括：n个分电路，n个分电路的输入端均与电源的正极连接，n个分电路的输出端接地，n个分电路的每个分电路均包括：串联连接的m个led灯珠、电容c、三极管t，其中，三极管t的集电极为分电路的输入端，三极管t的基极连接控制信号，三极管t的发射极连接串联连接的m个led灯珠的一端，串联连接的m个led灯珠的另一端为分电路的输出端，电容c与串联连接的m个led灯珠并联连接。
76.上述电源可以为一个现有的电压源。
77.示例的，上述控制信号可以为多种信号，例如，直接是一个高、低电平的信号，在电源接通时，输出高电平，在电源关断时，输出低电平，这样控制每个分电路的接通，此种方式一路分电路出现故障后，其他分电路还是可以正常工作，提高了使用的可靠性和寿命。上述三极管可以为tft三极管。
78.设置此电路是为了模拟显示屏的息屏效果，对于液晶显示屏来说，其息屏时，整个屏幕会慢慢的变暗，即随着时间的变化缓慢的变暗，而为了提供这个效果，本技术在每路分电路上均增加了一个电容，这样，正常显示时，电源为电容充电，当关闭时，即三极管关闭，此种电容c缓慢放电，为m个led提供一定的电量，由于电容c缓慢放电时电压越来越低，这样使得灯珠的电压也逐渐减低，亮度也越来越低，这样即能够缓慢的变暗，模拟显示屏的息屏效果，提高整体显示的效果。
79.本技术还提供一种电子设备，该电子设备可以包括：上述替代液晶显示屏的彩控模组。示例的，上述电子设备具体可以为：洗衣机、电冰箱、电磁炉、车载仪表、车载设备、抽油烟机。
80.在本技术所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置，可通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如上述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。
81.以上对本技术实施例进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本技术的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本技术的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本技术的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本技术的限制。