一种组合式表面声波触摸屏

摘要

本发明公开了一种组合式表面声波触摸屏，包括触摸基材、反射条纹阵列和换能器，还包括声波组件基材，所述反射条纹阵列和换能器固定设置在声波组件基材上，所述声波组件基材与触摸基材固定连接，反射条纹阵列和换能器配合在触摸基材正面形成矩阵式声波信号。本发明实现了触摸面与声波组件分离，使触摸面成为一个完整的纯平面，实现表面声波触摸屏的零边框结构；还能够提升声波触摸屏的安全性、防爆性、防尘性和防水性，保护触摸屏免受外界干扰；同时解决了声波组件必须设置在同一触摸基材上困局，使表面声波触摸屏的发展不再受到限制。

权利要求

1.一种组合式表面声波触摸屏，包括触摸基材（1）、反射条纹阵列（4）和换能器（3），其特征在于：还包括声波组件基材（2），所述声波组件基材（2）的边框尺寸小于或等于触摸基材（1）的边框尺寸，所述触摸基材（1）固定叠放在声波组件基材（2）的正面（6），反射条纹阵列（4）和换能器（3）固定设置在声波组件基材（2）正面（6）或背面（7）的四周；反射条纹阵列（4）和换能器（3）配合在触摸基材（1）正面（6）形成矩阵式声波信号。

2.如权利要求1所述的一种组合式表面声波触摸屏，其特征在于：所述触摸基材（1）的四个侧面为圆滑过渡面（5）。

3.如权利要求1所述的一种组合式表面声波触摸屏，其特征在于：所述反射条纹阵列（4）和换能器（3）设置在声波组件基材（2）正面（6）的四周。

4.如权利要求1所述的一种组合式表面声波触摸屏，其特征在于：所述反射条纹阵列（4）和换能器（3）固定设置在声波组件基材（2）背面（7）的四周时，声波组件基材（2）的四个侧面为圆滑过渡面（5），反射条纹阵列（4）与换能器（3）配合使声波信号通过声波组件基材（2）的圆滑过渡面（5）和触摸基材（1）的圆滑过渡面（5）后在触摸基材（1）正面（6）形成矩阵式声波信号。

5.如权利要求1或2所述的一种组合式表面声波触摸屏，其特征在于：所述声波组件基材（2）由四块材质为无机非金属的平板状或长条状基材构成。

6.如权利要求5所述的一种组合式表面声波触摸屏，其特征在于：所述四块声波组件基材（2）的背面（7）分别与触摸基材（1）的四个侧面垂直连接，四块声波组件基材（2）的背面（7）与正面（6）之间设置为圆滑过渡面（5），反射条纹阵列（4）和换能器（3）固定设置在声波组件基材（2）的正面（6）或背面（7），反射条纹阵列（4）与换能器（3）配合使声波信号通过圆滑过渡面（5）后在触摸基材（1）正面（6）形成矩阵式声波信号。

7.如权利要求6所述的一种组合式表面声波触摸屏，其特征在于：所述四块声波组件基材（2）的侧面高于触摸基材（1）的正面（6）。

8.如权利要求1、2或6所述的一种组合式表面声波触摸屏，其特征在于：所述触摸基材（1）通过胶（8）粘接方式或热合方式与声波组件基材（2）固定连接。

说明书

一种组合式表面声波触摸屏

技术领域

[0001] 本发明涉及一种表面声波触摸屏，尤其涉及一种组合式表面声波触摸屏。

背景技术

[0002] 普通的表面声波触摸屏由屏体、发射/接收换能器、反射条纹阵列及信号线构成，通常反射条纹阵列和换能器设置在屏体的触摸面上，而换能器和反射条纹阵列会占用一定的位置，这就导致声波触摸屏的边框厚度较厚，不能满足用户越来越高的要求。

[0003] 为了解决上述问题，现有技术中提出了如下技术：

[0004] 如中国专利号“201120234483.3”公开了一种换能器隐藏式表面声波触摸屏，其公开日为2012年02月01日，其技术方案为所述换能器隐藏式表面声波触摸屏，包括屏体、条纹阵列、触摸区域和换能器，所述条纹阵列与触摸区域在同一正视投影面上，触摸区域在屏体的正面，换能器设置在屏体的背面。

[0005] 但以上述专利文件为代表的现有技术，在实际制作和使用过程中，仍然存在着如下缺陷：一、该专利虽然实现了零边框的声波触摸屏，但由于反射条纹阵列设置在触摸面，这就使得触摸面不是一个完整的纯平面，导致触摸屏的美观性差；二、由于反射条纹阵列设置在触摸面，容易堆积灰尘，也不方便维护和清洁；三、由于换能器设置在圆滑过渡面上，使得换能器的安装固定不方便；四、该专利中反射条纹阵列和换能器均设置在触摸基材上，为了使表面声波触摸屏达到钢化安全需求，设置在触摸基材上的反射条纹阵列也必须随同经过高温烘烤，容易导致反射条纹阵列变形，从而导致表面声波信号变差，也不利于声波组件的集约化、高效率生产；五、表面声波触摸屏的反射条纹阵列的印刷采用丝网印刷，而现有的丝网印刷技术要求承印面（条纹设置所在面）必须为平面且承印面与触摸面必须在同一平面，或与触摸面背面必须在同一平面，导致实现窄边化、无边化、轻型化、美观大方、异型等需求与表面声波屏丝印加工工艺无法满足之间的矛盾突出，也导致表面声波触摸屏的加工技术和发展受到局限。

发明内容

[0006] 本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述问题，提供一种组合式表面声波触摸屏，本发明实现了触摸面与声波组件分离，使触摸面成为一个完整的纯平面，实现表面声波触摸屏的零边框结构；还能够提升声波触摸屏的安全性、防爆性、防尘性和防水性，保护触摸屏免受外界干扰；同时解决了声波组件必须设置在同一触摸基材上困局，使表面声波触摸屏的发展不再受到限制。

[0007] 为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

[0008] 一种组合式表面声波触摸屏，包括触摸基材、反射条纹阵列和换能器，其特征在于：还包括声波组件基材，所述反射条纹阵列和换能器固定设置在声波组件基材上，所述声波组件基材与触摸基材固定连接，反射条纹阵列和换能器配合在触摸基材正面形成矩阵式声波信号。

[0009] 所述触摸基材的四个侧面为圆滑过渡面。

[0010] 所述声波组件基材的边框尺寸大于触摸屏体的边框尺寸时，所述触摸基材固定叠放在声波组件基材的正面，反射条纹阵列和换能器固定设置在对应触摸基材之外的声波组件基材正面的四周。

[0011] 所述声波组件基材的边框尺寸与触摸基材的边框尺寸相同或声波组件基材的边框尺寸小于触摸基材的边框尺寸时，所述触摸基材固定叠放在声波组件基材的正面，反射条纹阵列和换能器固定设置在声波组件基材正面或背面的四周。

[0012] 所述反射条纹阵列和换能器设置在声波组件基材正面的四周。

[0013] 所述反射条纹阵列和换能器固定设置在声波组件基材背面的四周时，声波组件基材的四个侧面为圆滑过渡面，反射条纹阵列与换能器配合使声波信号通过声波组件基材的圆滑过渡面和触摸基材的圆滑过渡面后在触摸基材正面形成矩阵式声波信号。

[0014] 所述声波组件基材由四块材质为无机非金属的平板状或长条状基材构成。

[0015] 所述四块声波组件基材的背面分别与触摸基材的四个侧面垂直连接，四块声波组件基材的背面与正面之间设置为圆滑过渡面，反射条纹阵列和换能器固定设置在声波组件基材的正面或背面，反射条纹阵列与换能器配合使声波信号通过圆滑过渡面后在触摸基材正面形成矩阵式声波信号。

[0016] 所述四块声波组件基材的侧面高于触摸基材的正面。

[0017] 所述触摸基材通过胶粘接方式或热合方式与声波组件基材固定连接。

[0018] 采用本发明的优点在于：

[0019] 一、本发明单独设置了可传导表面声波的声波组件基材，并将换能器和反射条纹阵列设置在单独的声波组件基材上，能够避免反射条纹阵列在触摸基材加工时变形，提高了表面声波触摸屏钢化后的稳定性；同时触摸基材与声波组件基材能够分开独立加工，有利于声波组件的集约化、高效率生产；且该结构不仅使得触摸面成为一个完整的纯平面，实现了表面声波触摸屏的零边框结构，还能够提升声波触摸屏的安全性、防爆性、防尘性和防水性，保护触摸屏免受外界干扰；与中国专利号“201120234483.3”为代表的现有技术相比，本发明突破了声波组件需设置在同一触摸基材上的局限性，有利于实现表面声波触摸屏的新设计和新发展。

[0020] 二、本发明中，所述触摸基材的四个侧面为圆滑过渡面，圆滑过渡面的设置使得表面声波信号在不同基材之间或同一基材的不同面之间传输时，声波信号的损失更小。

[0021] 三、本发明中，所述声波组件基材的边框尺寸大于触摸基材的边框尺寸时，所述触摸基材固定叠放在声波组件基材的正面，反射条纹阵列和换能器固定设置在对应触摸基材之外的声波组件基材正面的四周，采用此结构后，依据表面声波传导的极限进行轻型化设计，可将触摸基材的厚度最小化，实现表面声波触摸屏的轻型化，满足用户越来越高的要求，而声波组件基材的厚度不变，还能够对触摸基材起稳定的支撑作用；同时使得触摸基材正面成为一个完整的纯平面，更加美观、整齐、简洁，实现表面声波触摸屏的零边框结构。

[0022] 四、本发明中，所述声波组件基材的边框尺寸与触摸基材的边框尺寸相同或声波组件基材的边框尺寸小于触摸基材的边框尺寸时，所述触摸基材固定叠放在声波组件基材的正面，反射条纹阵列和换能器固定设置在声波组件基材正面或背面的四周，采用此结构后，依据表面声波传导所需厚度的极限进行轻型化设计，可将触摸基材的厚度最小化，实现表面声波触摸屏的轻型化，而声波组件基材可以选择较厚的基材，能够有效保留声波信号的强度、降低薄板对表面声波传播的影响，减少杂波和噪声，提高触摸稳定性；同时使得触摸基材正面成为一个完整的纯平面，更加美观、整齐、简洁，既方便维护和清洁，又能够避免安装过程中其它零部件挤压声波组件。

[0023] 五、本发明中，所述反射条纹阵列和换能器设置在声波组件基材正面的四周，此结构能够将反射条纹阵列和换能器完全隐藏在触摸基材和声波组件基材之间，能够避免灰尘和水等外界干扰影响声波触摸屏的触摸效果，提高了表面声波触摸屏的防尘防水性能。

[0024] 六、本发明中，所述反射条纹阵列和换能器固定设置在声波组件基材背面的四周时，声波组件基材的四个侧面为圆滑过渡面，使得反射条纹阵列和换能器既能够设置在声波组件基材的正面，又能够设置在声波组件基材的背面，声波组件的安装位置能够根据实际情况灵活设置，与显示器等终端应用设备的兼容性更灵活，有利于表面声波触摸屏的新开发和新设计。

[0025] 七、本发明中，所述声波组件基材由四块材质为无机非金属的平板状或长条状基材构成，此结构既便于声波组件基材的集约化、高效率生产，又便于表面声波触摸屏的安装与维护。

[0026] 八、本发明中，所述四块声波组件基材的背面分别与触摸基材的四个侧面垂直连接，不仅使得表面声波触摸屏的安装方式更灵活，还使触摸基材的稳定 性更好。

[0027] 九、本发明中，所述四块声波组件基材的侧面高于触摸基材的正面，可以更有效的提高触摸屏的防水功能，触摸屏平放或斜放具有蓄水功能，能够提高触摸屏应对外界突发事件的能力，如牛奶泼洒在触摸屏上，而不会通过周边流淌进入到触摸屏内部或应用设备内部。

[0028] 十、本发明中，所述触摸基材通过胶粘接方式或热合方式与声波组件基材固定连接，使得触摸基材和声波组件基材能够快速地固定连接为一体，有利于提高表面声波触摸屏的生产效率。

附图说明

[0029] 图1为本发明中实施例1的主视结构示意图。

[0030] 图2为本发明中实施例1的右视结构示意图。

[0031] 图3为本发明中实施例1的仰视结构示意图。

[0032] 图4为本发明中实施例1的剖面结构示意图。

[0033] 图5为本发明中实施例2的剖面结构示意图。

[0034] 图6为本发明中实施例3的剖面结构示意图。

[0035] 图7为本发明中实施例4的剖面结构示意图。

[0036] 图8为本发明中实施例5的剖面结构示意图。

[0037] 图9为本发明中实施例6的结构示意图。

[0038] 图10为本发明中实施例7的结构示意图。

[0039] 图11为本发明中实施例8的结构示意图。

[0040] 图12为本发明实施例8中声波组件基材的正面立体结构示意图。

[0041] 图13为本发明实施例8中声波组件基材的背面立体结构示意图。

[0042] 图14为本发明中实施例9的结构示意图。

[0043] 图中的标记为：1、触摸基材，2、声波组件基材，3、换能器，4、反射条纹阵列，5、圆滑过渡面， 6、正面，7、背面，8、胶。

具体实施方式

[0044] 实施例1

[0045] 一种组合式表面声波触摸屏，包括触摸基材1、反射条纹阵列4和换能器3，还包括声波组件基材2，所述反射条纹阵列4和换能器3固定设置在声波组件基材2上，所述声波组件基材2与触摸基材1固定连接，反射条纹阵列4和换能器3配合在触摸基材1正面6形成矩阵式声波信号。

[0046] 本实施例中，所述触摸基材1的四个侧面优选设置为圆滑过渡面5，使表面声波信号在不同基材之间或同一基材的不同面之间传输时，声波信号的损失更小。

[0047] 进一步的，所述声波组件基材2的边框尺寸大于触摸基材1的边框尺寸时，所述触摸基材1固定叠放在声波组件基材2的正面6，此时反射条纹阵列4和换能器3固定设置在对应触摸基材1区域之外的声波组件基材2正面6的四周。

[0048] 实施例2

[0049] 本实施例与实施例1基本相同，主要区别在于：所述声波组件基材2的边框尺寸大于触摸基材1的边框尺寸时，所述声波组件基材2的四个侧面为圆滑过渡面5，所述触摸基材1固定叠放在声波组件基材2的正面6，此时反射条纹阵列4和换能器3固定设置在声波组件基材2背面7的四周。

[0050] 实施例3

[0051] 本实施例与实施例1基本相同，主要区别在于：所述声波组件基材2的边框尺寸与触摸基材1的边框尺寸相同时，所述触摸基材1固定在声波组件基材2的正面6，此时反射条纹阵列4和换能器3固定设置在声波组件基材2正面6或背面7的四周。

[0052] 进一步的，所述反射条纹阵列4和换能器3优选设置在声波组件基材2正面6的四周。

[0053] 实施例4

[0054] 本实施例与实施例1基本相同，主要区别在于：所述声波组件基材2的边框尺寸小于触摸基材1的边框尺寸时，所述声波组件基材2的四个侧面为圆滑过渡面5，所述触摸基材1固定叠放在声波组件基材2的正面6，此时反射条纹阵列4和换能器3固定设置在声波组件基材2正面6或背面7的四周。

[0055] 进一步的，所述反射条纹阵列4和换能器3优选设置在声波组件基材2背面7四周。

[0056] 实施例5

[0057] 本实施例与实施例3基本相同，主要区别在于：所述声波组件基材2的四个侧面为圆滑过渡面5，反射条纹阵列4和换能器3固定设置在声波组件基材2的背面7，反射条纹阵列4与换能器3配合使声波信号通过声波组件基材2的圆滑过渡面5和触摸基材1的圆滑过渡面
5后在触摸基材1正面6形成矩阵式声波信号。

[0058] 实施例6

[0059] 本实施例与实施例1基本相同，主要区别在于：所述声波组件基材2由四块材质为无机非金属的平板状或长条状基材构成；所述四块声波组件基材2的背面7分别与触摸基材1的四个侧面垂直连接，四块声波组件基材2的背面7与正面6之间设置有圆滑过渡面5，反射条纹阵列4和换能器3固定设置在声波组件基材2的背面7，且位于触摸基材1背面7下方，反射条纹阵列4与换能器3配合使声波信号通过圆滑过渡面5后在触摸基材1正面6形成矩阵式声波信号。

[0060] 进一步的，所述触摸基材1的正面6与声波组件基材2的侧面位于同一水平面上，便于表面声波信号通过圆滑过渡面5后能够快速准确地传导到触摸基材1的正面6。

[0061] 实施例7

[0062] 本实施例与实施例6基本相同，主要区别在于：所述四块声波组件基材2的侧面高于触摸基材1的正面6，多种安装结构，能够生产出不同型号的表面声波触摸屏，满足不同用户的需要。

[0063] 实施例8

[0064] 本实施例与实施例6基本相同，主要区别在于：所述声波组件基材2由四块材质为无机非金属的平板状或长条状基材构成；所述四块声波组件基材2的背面7分别与触摸基材1的四个侧面垂直连接，四块声波组件基材2的背面7与正面6之间设置有圆滑过渡面5，反射条纹阵列4和换能器3固定设置在声波组件基材2的正面6，且位于触摸基材1背面7下方，反射条纹阵列4与换能器3配合使声波信号通过圆滑过渡面5后在触摸基材1正面6形成矩阵式声波信号。进一步的，所述触摸屏体的正面6与声波组件基材2的侧面位于同一水平面上；

[0065] 进一步的，所述触摸基材1的正面6与声波组件基材2的侧面位于同一水平面上。

[0066] 实施例9

[0067] 本实施例与实施例8基本相同，主要区别在于：所述四块声波组件基材2的侧面高于触摸屏体的正面6。

[0068] 实施例10

[0069] 本实施例与上述任意一实施例基本相同，主要区别在于：所述触摸基材1通过胶8粘接方式与声波组件基材2固定连接，其中优选采用高性能导波结构胶对触摸基材1和声波组件基材2进行封接，如UV胶、环氧类、聚氨酯类、硅酮及硅胶8等。

[0070] 实施例11

[0071] 本实施例与实施例10基本相同，主要区别在于：所述触摸基材1通过热合方式与声波组件基材2固定连接，其中优选采用导波无机材料对触摸基材1和声波组件基材2进行封接。

[0072] 本发明中，所述圆滑过渡面5为弧线的组合结构或弧形与直线的组合结构。

[0073] 本发明中，所述反射条纹阵列4包括两组发射条纹阵列和两组接收条纹阵列，换能器3包括两个发射换能器和两个接收换能器，两个发射换能器与两组发射条纹阵列对应设置，两个接收换能器与两组接收条纹阵列对应设置，分别设置在声波组件基材2的四周。

[0074] 本发明的工作原理为：工作时，声波组件基材2上的发射换能器3向其对应的发射条纹阵列发射表面声波，表面声波经发射条纹阵列转向90度后通过圆滑过渡面5翻越到触摸基材1的正面6，在触摸基材1正面6的表面声波垂直传递至对边的圆滑过渡面5上，再经圆滑过渡面5将表面声波信号传递至接收条纹阵列，表面声波经接收条纹阵列转向90度后传递给接收换能器3。