CN103324326B - 一种触摸屏及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种触摸屏及终端。其中触摸屏包括：玻璃层、电极层和显示层，其中，玻璃层按照先设定的键盘布局分割为多个玻璃层分块；所述电极层按照键盘布局分割为多个电极层分块，且电极层分块与所述玻璃层分块相对应；在各块电极层分块与显示层之间设有透明开关，所述透明开关与开关控制器连接；所述电极层分块之间通过透明软性导电物质连接。本发明实现了物理按键的手感；不会产生由于在屏幕上的位置不同而产生的物理按键手感的差异；并且减少了输入时的误触，提高了输入的准确性和效率。

Description

一种触摸屏及装置

技术领域

本发明涉及一种人机交互技术，尤其涉及一种触摸屏及装置。

背景技术

如图1所示，一般触摸屏包括3层，组成结构大致如下：最上层通常是一层玻璃保护层；中间感应层是由横向和纵向的感应电极组成，每列电极通过柔性电路板跟IC控制器连接；最下层是LCD显示层。Lens层和Sensor层对用户几乎是透明的，平时在触摸屏手机上看到的界面都是显示层所展现的。当手指触摸到电容屏时，影响了触摸点附近两个电极之间的耦合，从而改变了这两个电极之间的电容量。检测互电容大小时，横向的电极依次发出激励信号，纵向的所有电极同时接收信号，这样可以得到所有横向和纵向电极交汇点的电容值大小，即整个触摸屏的二维平面的电容大小。根据触摸屏二维电容变化量数据，可以计算出每一个触摸点的坐标。因此，屏上即使有多个触摸点，也能计算出每个触摸点的真实坐标。

如今触摸技术在手机市场大行其道，触屏手机更成为各大厂商竞争的焦点。越来越多的智能终端采用大尺寸触摸屏，用户只需用手指在屏幕上轻轻点击或移动即可完成电话、短信收发、邮件等操作，甚至还能通过多点触控体验丰富多彩的游戏。但同时触摸屏手机也有美中不足的地方，比如文字输入时触摸屏的虚拟键盘就无法带来人们非常习惯之前功能手机的物理按键带来的下沉和回弹感觉，也无法通过这种感觉来判定按键是否点击成功，易造成错误输入，影响输入效率。而现有的技术方案，要么是纯触摸屏触控的操作，要么是传统的物理按键而不能进行触控，取二者之长既能触控又不是物理按键的功能和手感的方案几乎没有。

现有技术公开了一种可按动的触摸屏装置，按键和菜单由显示屏显示，触摸屏延伸片的顶端与壳体或者壳体附近组成连接机构，触摸屏的侧边与壳体留有活动间隙，触摸屏背面与电路板之间设置轻触开关，手指在触摸屏上触摸选择按键和菜单时，选中后直接按下触摸屏即确认，使手指能够感觉到下沉和回弹。

现有的技术方案有两大缺点：一、以触摸屏顶部为转轴进行的整体移动，在触摸屏不同位置的下沉距离是不相等的，那么不同位置的手感就会产生差异性，无法真正实现物理按键的体验；二、现有技术方案并不能根据下沉和回弹的产生来判定是否点击到了目标位置，即使点到了非目标位置，屏幕一样会下沉和回弹，就影响了输入准确度和输入效率。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种触摸屏及终端，既不影响触摸屏触控操作，又能利用触摸屏实现物理按键的功能和操控体验。

为实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供一种触摸屏，包括：玻璃层、电极层和显示层，

所述玻璃层按照预先设定的键盘布局分割为多个玻璃层分块；

所述电极层按照键盘布局分割为多个电极层分块，且电极层分块与所述玻璃层分块相对应；

在各块电极层分块与显示层之间设有透明开关，所述透明开关与开关控制器连接；所述电极层分块之间通过透明软性导电物质连接。触摸屏还包括触摸控制器，其中，电极层分块与触摸控制器连接。

该触摸屏还包括透明软性保护层，设于所述玻璃层的上层。

其中，透明开关为透明薄膜按键开关。透明软性导电物质为纳米铟锡金属氧化物ITO制成。透明软性保护层为聚氯乙烯PVC制成。

为实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供一种终端，包括触摸屏，

所述触摸屏包括：玻璃层、电极层和显示层，其中，

所述玻璃层按照预先设定的键盘布局分割为多个玻璃层分块；

所述电极层按照键盘布局分割为多个电极层分块，且电极层分块与所述玻璃层分块相对应；

在各块电极层分块与显示层之间设有透明开关，所述透明开关与开关控制器连接；所述电极层分块之间通过透明软性导电物质连接。

本发明的触摸屏及终端，通过对触摸屏的玻璃层和电极层按照键盘布局分块；在电极层分块与显示层之间加入透明开关，透明开关与开关控制器连接；电极层分块之间通过透明软性导电物质连接；电极层分块与触摸控制器连接。当用户进入输入界面按下玻璃层分块和电极层分块时，玻璃层分块和电极层分块下沉，透明开关与开关控制器接通，完成字符输入，当用户松开后，玻璃层分块和电极层分块弹起。通过玻璃层分块和电极层的下沉和回弹，给用户明显的手感反馈，实现了物理按键的手感；不会产生由于在屏幕上的位置不同而产生的物理按键手感的差异；并且减少了输入时的误触，提高了输入的准确性和效率。当用户不在输入界面时，通过所述触摸控制器控制电极层分块，电极层分块与电极层其他部分可以看成一个整体，整个屏幕显示正常手机界面，仍然可以进行触控操作，不影响用户的使用。

为实现上述目的，根据本发明的一个方面，还提供一种触摸屏，包括：玻璃层、电极层和显示层，

所述玻璃层按照预先设定的键盘布局分割为多个玻璃层分块；

所述电极层按照键盘布局分割为多个电极层分块，且电极层分块与所述玻璃层分块相对应；

在所述电极层分块与所述显示层之间设有透明弹片；所述电极层分块之间通过透明软性导电物质连接。

其中，透明弹片为透明薄膜弹片。

为实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供一种终端，包括触摸屏，所述触摸屏包括：玻璃层、电极层和显示层，其中，

所述玻璃层按照预先设定的键盘布局分割为多个玻璃层分块；

所述电极层按照键盘布局分割为多个电极层分块，且电极层分块与所述玻璃层分块相对应；

在所述电极层分块与所述显示层之间设有透明弹片；所述电极层分块之间通过透明软性导电物质连接。

本发明的触摸屏及终端，通过对触摸屏的玻璃层和电极层按照键盘布局分块，在电极层分块与显示层之间加入透明弹片，电极层分块之间通过透明软性导电物质连接，电极层分块与触摸控制器连接。当用户进入输入界面按下玻璃层分块和电极层分块时，玻璃层分块和电极层分块下沉，当用户松开后，玻璃层分块和电极层分块弹起。通过玻璃层分块和电极层的下沉和回弹，给用户明显的手感反馈，实现了物理按键的手感；不会产生由于在屏幕上的位置不同而产生的物理按键手感的差异；并且减少了输入时的误触，提高了输入的准确性和效率；同时，电极层分块与电极层其他部分可以看成一个整体，整个屏幕显示正常手机界面，仍然可以进行触控操作，不影响用户的使用。

附图说明

图1是触摸屏的结构示意图；

图2是本发明键盘布局示意图；

图3是本发明触摸屏的键盘输入区划分示意图；

图4是本发明触摸屏实施例的结构图；

图5是本发明触摸屏的电极层分块连接示意图；

图6时本发明触摸屏的透明开关连接示意图；

图7是本发明触摸屏另一实施例的结构图。

具体实施方式

如图1所示，一般触摸屏为3层，从上至下依次为：玻璃层10、电极层20和显示层30。其中，玻璃层起保护作用。电极层用于感应用户的触摸动作，电极层由横向和纵向的感应电极组成，每列电极通过柔性电路板跟IC控制器连接。显示层为LCD。

玻璃层和电极层对用户几乎是透明的，平时在触摸屏上看到的界面都是显示层所展现的。当手指触摸到触摸屏时，影响了触摸点附近两个电极之间的耦合，从而改变了这两个电极之间的电容量。检测互电容大小时，横向的电极依次发出激励信号，纵向的所有电极同时接收信号，这样可以得到所有横向和纵向电极交汇点的电容值大小，即整个触摸屏的二维平面的电容大小。根据触摸屏二维电容变化量数据，可以计算出每一个触摸点的坐标。因此，屏上即使有多个触摸点，也能计算出每个触摸点的真实坐标。

触摸屏手机用户输入软键盘布局多种多样，但是最为常用的键盘布局还是九宫格，如图2所示，键盘输入区位于触摸屏的下部，触摸屏的上部为显示区域。以下以九宫格键盘布局为例对本发明的触摸屏结构进行详细说明。

实施例一

如图3所示，键盘输入区有16个按键，将触摸屏的键盘输入区划分为16块。其中，玻璃层和电极层都分割为16块，显示层保持完整，不进行分割。

如图4所示，在电极层分块22a、22b、22c…与显示层30之间设有透明开关40a、40b、40c…，透明开关40a、40b、40c…与开关控制器50连接；电极层分块22a、22b、22c…之间通过透明软性导电物质70连接。

优选地，电极层分块22a、22b、22c…与触摸控制器60连接。

当用户进入输入界面按下玻璃层分块12a、12b、12c…和电极层分块22a、22b、22c…时，透明开关40a、40b、40c…与开关控制器50接通，完成字符的输入；用户手指松开后，玻璃层分块和电极层分块弹起。通过玻璃层分块和电极层的下沉和回弹，给用户明显的手感反馈，实现了物理按键的手感；不会产生由于在屏幕上的位置不同而产生的物理按键手感的差异；并且减少了输入时的误触，提高了输入的准确性和效率。

当用户不在输入界面时，电极层分块22a、22b、22c…与电极层分块21一起通过触摸控制器60进行控制，这时，电极层分块与电极层其他部分可以看成一个整体，整个屏幕显示正常手机界面，仍然可以进行触控操作，不影响用户的使用。

如图5所示，电极层的各行各列电极都会通过柔性电路板(FPC)与触摸控制器连接，但当电极层分块后，屏幕边缘的各电极层分块(22a-22j)各行和各列的电极需通过FPC与触摸控制器60连接，中央区域的各电极层分块(22k-22p)之间通过透明软性导电物质连接形成一行或一列电极。行电极加上激励信号，列电极负责感应信号，从而完成互电容感应，确定触摸点的位置，进一步完成手势识别。

如图6所示，在电极层分块22a-22p和显示层中间，分别设置透明开关40a、40b、40c…，这些透明开关分别与开关控制器50连接。用户输入字符时，对应的玻璃层分块和电极层分块被按压，透明开关下沉，电路连通，完成输入。用户松开后，开关弹起，玻璃层分块和电极层分块回复原位，从而实现传统物理按键回弹手感。

本实施例中，为防止触摸屏的脱落，还需在玻璃层的上层覆盖一薄层透明软性保护膜80，不影响用户对触摸屏的按压。

本实施例中，透明开关40a、40b、40c…为透明薄膜按键开关；透明软性导电物质70为纳米铟锡金属氧化物(Indium Tin Oxides，简称ITO)；透明软性保护层80为聚氯乙烯(Poly Vinyl Chloride，简称PVC)；

实施例二

如图7所示，本发明还提供另外一种触摸屏，其中，玻璃层和电极层同样按照预先设定的键盘布局分块；

在电极层分块22a、22b、22c…与显示层30之间设有透明弹片41a、41b、41c…；电极层分块22a、22b、22c…之间通过透明软性导电物质连接。

优选地，电极层分块与触摸控制器60连接；

当用户按下玻璃层分块和电极层分块时，所述透明弹片下沉；当用户松开时，透明弹片弹起，从而实现传统物理按键回弹手感。但是，用户的输入还是通过触摸控制器完成的。

本实施例中，透明弹片41a、41b、41c…为透明薄膜弹片。

本实施例通过玻璃层分块和电极层的下沉和回弹，给用户明显的手感反馈，实现了物理按键的手感；不会产生由于在屏幕上的位置不同而产生的物理按键手感的差异；并且减少了输入时的误触，提高了输入的准确性和效率；同时，电极层分块与电极层其他部分可以看成一个整体，整个屏幕显示正常手机界面，仍然可以进行触控操作，不影响用户的使用。

本发明中，对于触摸屏中玻璃层和电极层可以按照输入键盘的布局进行分块，不仅限于本实施例的方式，还可以按照QWERTY键盘布局对玻璃层和电极层进行分割。

另外，本发明还提供一种包括上述触摸屏的终端，触摸屏进行上述改造后，给终端用户明显的手感反馈，实现了物理按键的手感；并且减少了输入时的误触，提高了输入的准确性和效率；同时，整个屏幕可以显示正常手机界面，仍然可以进行触控操作，不影响用户的使用。

应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明而非限制，本发明也并不仅限于上述举例，一切不脱离本发明的精神和范围的技术方案及其改进，其均应涵盖在本发明的权利要求范围中。

Claims (9)

1.一种触摸屏，其特征在于，包括：玻璃层、电极层和显示层，其中，

所述玻璃层按照预先设定的键盘布局分割为多个玻璃层分块；

所述电极层按照所述键盘布局分割为多个电极层分块，且电极层分块与所述玻璃层分块相对应；

在各块电极层分块与显示层之间设有透明开关，所述透明开关与开关控制器连接；所述电极层分块之间通过透明软性导电物质连接；

所述触摸屏还包括触摸控制器，其中，所述电极层分块与触摸控制器连接。

2.根据权利要求1所述的触摸屏，其特征在于，还包括透明软性保护层，设于所述玻璃层的上层。

3.根据权利要求1所述的触摸屏，其特征在于，所述透明开关为透明薄膜按键开关。

4.根据权利要求1所述的触摸屏，其特征在于，所述透明软性导电物质为纳米铟锡金属氧化物ITO制成。

5.根据权利要求2所述的触摸屏，其特征在于，所述透明软性保护层为聚氯乙烯PVC制成。

6.一种触摸屏，其特征在于，包括：玻璃层、电极层和显示层，

所述玻璃层按照预先设定的键盘布局分割为多个玻璃层分块；

所述电极层按照所述键盘布局分割为多个电极层分块，且电极层分块与所述玻璃层分块相对应；

在所述电极层分块与所述显示层之间设有透明弹片；所述电极层分块之间通过透明软性导电物质连接；

所述触摸屏还包括触摸控制器，其中，所述电极层分块与触摸控制器连接。

7.根据权利要求6所述的触摸屏，其特征在于，所述透明弹片为透明薄膜弹片。

8.一种终端，其特征在于，包括触摸屏，

所述触摸屏包括：玻璃层、电极层和显示层，其中，

所述玻璃层按照预先设定的键盘布局分割为多个玻璃层分块；

所述电极层按照所述键盘布局分割为多个电极层分块，且电极层分块与所述玻璃层分块相对应；

在各块电极层分块与显示层之间设有透明开关，所述透明开关与开关控制器连接；所述电极层分块之间通过透明软性导电物质连接；

所述触摸屏还包括触摸控制器，其中，所述电极层分块与触摸控制器连接。

9.一种终端，其特征在于，包括触摸屏，所述触摸屏包括：玻璃层、电极层和显示层，其中，

所述玻璃层按照预先设定的键盘布局分割为多个玻璃层分块；

所述电极层按照所述键盘布局分割为多个电极层分块，且电极层分块与所述玻璃层分块相对应；

在所述电极层分块与所述显示层之间设有透明弹片；所述电极层分块之间通过透明软性导电物质连接；

所述触摸屏还包括触摸控制器，其中，所述电极层分块与触摸控制器连接。