CN110580106B - 一种显示器控制面板及组装方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种显示器控制面板，包括前框、PCB板、触摸屏、表面层及安装框架，前框上设有凹槽且凹槽的内侧壁高度低于外侧壁，触摸屏布置于内侧壁上，PCB板和安装框架布置于凹槽内且PCB板位于安装框架的背面，表面层连接于安装框架的正面且与外侧壁齐平，触摸屏的正面与表面层的背面相连，表面层上与触摸屏对应的区域设有透明视窗。本发明进一步公开了上述显示器控制面板的组装方法，包括以下步骤：S1、分别组装触摸模块、按键模块和安装框架模块；S2、组装触摸模块和安装框架模块；S3、组装按键模块和安装框架模块；S4、组装按键模块和前框。本发明具有结构简单、外观质量好、便于对触摸屏进行清洁维护等优点。

Description

一种显示器控制面板及组装方法

技术领域

本发明涉及列车车载设备及组装方法，尤其涉及一种显示器控制面板及组装方法。

背景技术

列车司机室网络显示屏控制面板作为司机驾驶和观察列车运行状态的主要人机接口之一，其集成了按键、触摸及显示等多功能于一体。受限于显示器尺寸要求，控制面板大多采用非纯平结构，即触摸屏与前框的正面之间存在一定的高度差，导致外观质量较差，也不便于对触摸屏进行清洁维护。当前列车网络显示屏控制面板主要有两种安装方式：一种是采用金属或塑料前框作为支撑，薄膜按键和触摸屏单独粘贴于前壳上，其中薄膜按键为多层薄膜结构，采用柔性薄膜印刷电路板作为电路基板，中间集成了金属弹片按键及感光、指示等其他电子元件。该方案受到工艺和成本限制，薄膜按键与触摸屏难以整体全贴合形成平面，从而无法保持与前框齐平，同时单独粘贴既影响美观，又难以保证防水的要求。另一种是采用硬质电路板替代传统的柔性薄膜印刷电路板，控制面板包括硬质电路板、金属弹片、EL背光源(Electro Luminescent，电激发光的简称)、触摸屏或玻璃、聚酯薄膜表面层及背胶层等。此方案对尺寸有限制要求，如面板尺寸为310mm×214mm时，由于受到前框和触摸屏尺寸影响，若要保证纯平结构，剩余给按键和背光区域的空间有限，无法布置器件并满足外观及防水的要求。常规方法是将触摸屏用玻璃替代，但这样失去了控制面板的触摸功能。此外，采用EL冷光片(通过加在两端电极的交流电压而产生的电场激发荧光物质发光)作为背光源，随着时间的推移，亮度会逐渐衰减，且需要在电路中增加交流电路，导致结构变得较复杂，也会增加成本。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种结构简单、外观质量好、便于对触摸屏进行清洁维护的显示器控制面板。

本发明进一步提供一种上述显示器控制面板的组装方法。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种显示器控制面板，包括前框、PCB板、触摸屏及表面层，还包括安装框架，所述前框上设有凹槽、且凹槽的内侧壁高度低于外侧壁，所述触摸屏布置于所述内侧壁上，所述PCB板和所述安装框架布置于所述凹槽内且PCB板位于所述安装框架的背面，所述表面层连接于所述安装框架的正面且与所述外侧壁齐平，所述触摸屏的正面与所述表面层的背面相连，所述表面层上与所述触摸屏对应的区域设有透明视窗。

作为上述技术方案的进一步改进：所述PCB板上设有轻触开关，所述安装框架背面设有用于定位所述轻触开关的安装槽、且正面设有用于供所述轻触开关的按键部分通过的定位通孔，所述表面层背面与所述轻触开关对应的区域设有按键帽，表面层正面与按键帽对应的区域设有字符并做白透处理。采用轻触开关作为按键导通和断开的直线元件，可充分利用轻触开关适合高密度表面贴装，具有防尘、操作力误差小、可靠性高、适合恶劣环境使用等优点；通过安装框架上的安装槽和定位通孔，有利于保证轻触开关的可靠安装。

作为上述技术方案的进一步改进：所述PCB板上设有发光二极管，所述安装槽与所述定位通孔对接处设有反射片，所述发光二极管与所述反射片相对布置，所述PCB板、所述安装槽和所述表面层配合形成一封闭区域，所述发光二极管通过界面反射和匀光介质完成背光光线混合并从表面层的字符区域透射出来，从而形成按键背光。采用发光二极管作为背光源，无需增加交流电路，也避免了现有技术中背光源亮度衰减的问题，延长了使用寿命；发光二极管、反射片和轻触开关处于封闭区域内，有利于保证工作可靠。

作为上述技术方案的进一步改进：所述按键帽与所述表面层粘接，所述反射片与所述安装框架粘接。

作为上述技术方案的进一步改进：所述PCB板背面设有PCB板背胶层并通过PCB板背胶层与所述前框相连，所述安装框架背面设有安装框架背胶层并通过安装框架背胶层与所述PCB板相连，所述触摸屏与所述表面层之间通过光学胶层相连，所述表面层背面设有表面层背胶层并通过表面层背胶层与所述安装框架相连，所述安装框架四角处通过紧固件与所述前框相连。背胶层配合紧固件能够实现安装框架、PCB板与前框的可靠连接，保证安装牢固。

作为上述技术方案的进一步改进：所述安装框架上设有定位槽，所述触摸屏边缘位于所述定位槽上方，所述触摸屏背面边缘设有触摸屏背胶层并通过触摸屏背胶层与所述定位槽贴合。触摸屏一方面布置于凹槽的内侧壁上，另一方面通过触摸屏背胶层与安装框架上的定位槽贴合，保证了良好的结构强度及表面平整度，也意味着安装框架既是表面层、触摸屏及按键的支撑部件，又是按键背光功能的重要组成部分。

作为上述技术方案的进一步改进：所述PCB板为硬质PCB板；所述表面层为聚酯薄膜层。

一种上述的显示器控制面板的组装方法，包括以下步骤：

S1、分别组装触摸模块、按键模块和安装框架模块：将触摸屏正面通过光学胶与表面层背面透明视窗贴合，并在表面层背面相应区域背胶；在PCB板背面进行背胶；在安装框架背面进行背胶；

S2、组装触摸模块和安装框架模块：将表面层背面与安装框架正面贴合；

S3、组装按键模块和安装框架模块：将安装框架背面与PCB板正面贴合；

S4、组装按键模块和前框：将PCB板粘贴至前框的凹槽内。

作为上述技术方案的进一步改进：上述的显示器控制面板的组装方法包括以下步骤：

S1、分别组装触摸模块、按键模块和安装框架模块：将触摸屏正面通过光学胶与表面层背面透明视窗贴合，表面层背面对应按键字符区域粘贴按键帽，表面层背面其余部分进行背胶；组装PCB板并在在PCB板背面进行背胶；在安装框架背面进行背胶；

S2、组装触摸模块和安装框架模块：将表面层背面与安装框架正面贴合；

S3、组装按键模块和安装框架模块：将安装框架背面与PCB板正面贴合；

S4、组装按键模块和前框：将PCB板粘贴至前框的凹槽内。

作为上述技术方案的进一步改进：上述的显示器控制面板的组装方法包括以下步骤：

S1、分别组装触摸模块、按键模块和安装框架模块：将触摸屏正面通过光学胶与表面层背面透明视窗贴合，表面层背面对应按键字符区域粘贴按键帽，表面层背面其余部分进行背胶；组装PCB板并在在PCB板背面进行背胶；组装安装框架并在安装框架背面进行背胶，反射片数量根据实际按键背光效果配置；

S2、组装触摸模块和安装框架模块：将表面层背面与安装框架正面贴合；

S3、组装按键模块和安装框架模块：将安装框架背面与PCB板正面贴合；

S4、组装按键模块和前框：将PCB板粘贴至前框的凹槽内。

与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明公开的显示器控制面板，在前框上设置凹槽，在凹槽内布置安装框架及PCB板，触摸屏则布置于凹槽的内侧壁上，表面层连接于安装框架的正面，通过凹槽底面、内侧壁、外侧壁三部分之间高差的设置，可实现触摸屏正面的表面层与前框齐平也即纯平结构，该方案结构简单，提升了外观质量，也便于对触摸屏进行清理维护，同时也可为PCB板、安装框架提供充分的安装空间，便于PCB板上的按键、背光等元器件的安装，满足防水要求。

本发明公开的组装方法，步骤简单，易于操作，能够实现显示器控制面板的纯平效果。

附图说明

图1是本发明显示器控制面板的分解结构示意图。

图2是本发明中的前框的立体结构示意图

图3是本发明中的安装框架的放大结构示意图。

图4是本发明中的安装框架的俯视结构示意图。

图5是本发明中的表面层的放大结构示意图。

图6是本发明显示器控制面板组装方法的流程图。

图中各标号表示：1、前框；11、凹槽；12、内侧壁；13、外侧壁；14、螺纹孔；2、PCB板；21、轻触开关；22、发光二极管；23、PCB板背胶层；3、触摸屏；31、触摸屏背胶层；4、表面层；41、透明视窗；42、按键帽；43、表面层背胶层；5、安装框架；51、安装槽；52、定位通孔；53、反射片；54、安装框架背胶层；55、定位槽；6、光学胶层。

具体实施方式

以下结合说明书附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。

实施例一

图1至图5示出了本发明显示器控制面板的一种实施例，该显示器控制面板由前框1、硬质PCB板2及其背胶、安装框架5及其背胶、触摸屏3、按键帽42、反射片53及表面层4等构成。其中，PCB电路基板上设有多个表贴型轻触开关21及多个SMD封装的发光二极管22，与PCB板背胶层23一起构成按键模块；安装框架5背面的安装槽51顶面贴有反射片53，与安装框架背胶层54一起构成安装框架模块；触摸屏3通过OCA光学胶(用于胶结透明光学元件的特种粘胶剂，可市购)与表面层4贴合，表面层4背面粘贴有按键帽42，一起构成触摸模块。

显示器控制面板前框1设有一凹槽11作为容纳区，用以放置触摸屏3及安装框架5等其他部件，该容纳区大小为274mm×210.8mm，深度为4.7mm，凹槽11的内侧壁12(靠近触摸屏3的一侧)对触摸屏3起到支撑作用。受限于尺寸大小，该触摸屏3采用定制触摸屏3，大小为224.18mm×168.75mm。PCB板2及PCB板背胶层23厚度为1mm，整体粘贴到前框1的容纳区，PCB板2上布置有轻触开关21、发光二极管22、LED指示灯、光敏器件、连接器等元器件。PCB板2正面也即上方为中间层，中间层布置安装框架5及安装框架背胶层54，总体厚度约为3.4mm，安装框架5开背面设有多个安装槽51，正面开设多个定位通孔52，轻触开关21的按键部分通过定位通孔52与按键帽42相接，安装槽51深度约为2mm，安装槽51和定位通孔52连接处粘贴有反射片53，反射片53下方正对着发光二极管22，同时安装框架5正面(图1中为上表面，相应的，背面即为下表面)设有定位槽55用以定位、支撑触摸屏3，为了更可靠的固定安装框架5，在安装框架5的四个边角处钻有螺纹孔14，在前框1内部通过螺钉将安装框架5固定到前框1。安装框架5上表面或称正面粘贴有表面层4，表面层4厚度为0.3mm，从而保证全部装配后表面层4与前框11的外侧壁13齐平，也即实现纯平结构。表面层4正面窗口区域为透明视窗41，正面非透明视窗41区域印刷磨砂油墨，表面层4正面正对按键位置丝印字符并做白透处理，背面粘贴有按键帽42，按键帽42材质为PMMA，厚度为0.5mm。安装框架5的安装槽51、PCB板2、表面层4配合形成一封闭区域，发光二极管22通过界面反射和匀光介质完成背光光线混合，从表面层4字符处透射出来形成按键背光。为保证控制面板装配过程的定位准确性，各层均设计有装配定位孔。

实施例二

图6示出了本发明显示器控制面板组装方法的流程图，该组装方法如下：

1.组装触摸模块：触摸屏3正面通过OCA光学胶与表面层4背面透明视窗41区域贴合，背面对应按键丝印字符位置粘贴按键帽42，表面层4背面印刷有触摸屏3和按键帽42的装配位置的虚线，方便安装定位，表面层4背面其余部分整体背胶；组装按键模块：硬质PCB电路板与PCB板背胶层23置于装配工装完成组装；组装安装框架模块：安装框架背胶层54、反射片53和安装框架5置于装配工装完成组装，其中反射片53的数量根据实际按键背光效果按需配置；

2.组装完成的触摸模块与组装完成的安装框架模块完成第2步组装。为保证良好的结构强度和表面平整度，在触摸屏3背面涂覆双组份黑色硅胶与安装框架5的定位槽55贴合；

3.按键模块与第2步组装完成的装配体置于装配工装完成第3步组装；

4.第3步组装完成的按键模块、触摸模块及安装框架模块整体粘贴到前框1的凹槽11内，并用螺钉锁紧实现与前框1的可靠连接。

虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围的情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本发明技术方案保护的范围内。

Claims (10)

1.一种显示器控制面板，包括前框（1）、PCB板（2）、触摸屏（3）及表面层（4），其特征在于：还包括安装框架（5），所述前框（1）上设有回字形的凹槽（11）、且凹槽（11）的内侧壁（12）高度低于外侧壁（13），所述触摸屏（3）布置于所述内侧壁（12）上，所述PCB板（2）和所述安装框架（5）布置于所述凹槽（11）内且PCB板（2）位于所述安装框架（5）的背面，所述PCB板（2）围绕所述触摸屏（3）外侧布置，所述表面层（4）连接于所述安装框架（5）的正面且与所述外侧壁（13）高度齐平，所述触摸屏（3）的正面与所述表面层（4）的背面相连，所述表面层（4）上与所述触摸屏（3）对应的区域设有透明视窗（41）。

2.根据权利要求1所述的显示器控制面板，其特征在于：所述PCB板（2）上设有轻触开关（21），所述安装框架（5）背面设有用于定位所述轻触开关（21）的安装槽（51）、且正面设有用于供所述轻触开关（21）的按键部分通过的定位通孔（52），所述表面层（4）背面与所述轻触开关（21）对应的区域设有按键帽（42），表面层（4）正面与按键帽（42）对应的区域设有字符并做白透处理。

3.根据权利要求2所述的显示器控制面板，其特征在于：所述PCB板（2）上设有发光二极管（22），所述安装槽（51）与所述定位通孔（52）对接处设有反射片（53），所述发光二极管（22）与所述反射片（53）相对布置，所述PCB板（2）、所述安装槽（51）和所述表面层（4）配合形成一封闭区域，所述发光二极管（22）通过界面反射和匀光介质完成背光光线混合并从表面层（4）的字符区域透射出来。

4.根据权利要求3所述的显示器控制面板，其特征在于：所述按键帽（42）与所述表面层（4）粘接，所述反射片（53）与所述安装框架（5）粘接。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的显示器控制面板，其特征在于：所述PCB板（2）背面设有PCB板背胶层（23）并通过PCB板背胶层（23）与所述前框（1）相连，所述安装框架（5）背面设有安装框架背胶层（54）并通过安装框架背胶层（54）与所述PCB板（2）相连，所述触摸屏（3）与所述表面层（4）之间通过光学胶层（6）相连，所述表面层（4）背面设有表面层背胶层（43）并通过表面层背胶层（43）与所述安装框架（5）相连，所述安装框架（5）四角处通过紧固件与所述前框（1）相连。

6.根据权利要求1至4中任一项所述的显示器控制面板，其特征在于：所述安装框架（5）上设有定位槽（55），所述触摸屏（3）边缘位于所述定位槽（55）上方，所述触摸屏（3）背面边缘设有触摸屏背胶层（31）并通过触摸屏背胶层（31）与所述定位槽（55）贴合。

7.根据权利要求1至4中任一项所述的显示器控制面板，其特征在于：所述PCB板（2）为硬质PCB板；所述表面层（4）为聚酯薄膜层。

8.一种权利要求1至7中任一项所述的显示器控制面板的组装方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1、分别组装触摸模块、按键模块和安装框架模块：将触摸屏（3）正面通过光学胶与表面层（4）背面透明视窗（41）贴合，并在表面层（4）背面相应区域背胶；在PCB板（2）背面进行背胶；在安装框架（5）背面进行背胶；

S2、组装触摸模块和安装框架模块：将表面层（4）背面与安装框架（5）正面贴合；

S3、组装按键模块和安装框架模块：将安装框架（5）背面与PCB板（2）正面贴合；

S4、组装按键模块和前框（1）：将PCB板（2）粘贴至前框（1）的凹槽（11）内。

9. 根据权利要求8所述的显示器控制面板的组装方法，其特征在于： S1、分别组装触摸模块、按键模块和安装框架模块：将触摸屏（3）正面通过光学胶与表面层（4）背面透明视窗（41）贴合，表面层（4）背面对应按键字符区域粘贴按键帽（42），表面层（4）背面其余部分进行背胶；组装PCB板（2）并在在PCB板（2）背面进行背胶；在安装框架（5）背面进行背胶。

10.根据权利要求9所述的显示器控制面板的组装方法，其特征在于：

S1、分别组装触摸模块、按键模块和安装框架模块：将触摸屏（3）正面通过光学胶与表面层（4）背面透明视窗（41）贴合，表面层（4）背面对应按键字符区域粘贴按键帽（42），表面层（4）背面其余部分进行背胶；组装PCB板（2）并在在PCB板（2）背面进行背胶；组装安装框架（5）并在安装框架（5）背面进行背胶，反射片（53）数量根据实际按键背光效果配置。