CN103984455A

CN103984455A - 一种基于电容式触摸屏的扩展物理触控按键的实现方法、使用该方法的电容式触摸屏及其系统

Info

Publication number: CN103984455A
Application number: CN201410136314.4A
Authority: CN
Inventors: 姜清奎; 常振宇; 丁渐宝
Original assignee: Zhejiang Kechuang Advanced Materials Co Ltd
Current assignee: Zhejiang Kechuang Advanced Materials Co Ltd
Priority date: 2014-04-06
Filing date: 2014-04-06
Publication date: 2014-08-13

Abstract

本发明提供一种基于电容式触摸屏的扩展物理触控按键的实现方法、使用该方法的电容式触摸屏及其系统。所述方法包括如下步骤：1）在电容式触摸屏的感应区域内设定预定义区域，并将该预定义区域与多种功能选项相关联；2）制作导电体，当所述导电体在电容式触摸屏的感应距离内且该导电体与前述预定义区域相交或重叠时，该导电体与电容式触摸屏形成信号传递电路，从而将该导电体变成电容式触摸屏的扩展的物理触控按键。通过扩展物理触控按键使得用户操作触控设备更加便利的基于电容式触摸屏的扩展物理触控按键的实现方法,可以实现应用程序的快速精准直接调用，以更加便于用户操作触控设备，提升用户体验。

Description

一种基于电容式触摸屏的扩展物理触控按键的实现方法、使用该方法的电容式触摸屏及其系统

技术领域

本发明涉及触摸屏领域，尤其涉及一种基于电容式触摸屏的扩展物理触控按键的实现方法，带有扩展物理触控按键的电容式触摸屏，及带有扩展物理触控按键的电容式触摸屏系统。

背景技术

众所周知，电子设备的运行需要硬件和软件的配合，近年来软件及硬件技术的快速发展使得电容式触摸屏成为目前主流的人机交互界面，用户使用体验也更好，附图1为目前市面上常见的电容式触摸屏的结构示意图。电容式触摸屏智能终端OS (Operating System,操作系统，如Apple的IOS系统，Google的Android系统，Microsoft的Windows mobile操作系统）中都包含桌面容器，所述桌面容器用于放置各种用户组件。桌面容器可以包括多个页面，进入桌面容器时首先显示首页，桌面容器首页又称桌面容器第I页或桌面容器主页，其它按序排布分别为第2页、第3页等，桌面容器包括的页面中显示有与组件对应的图标。全触摸式終端取消了绝大多数的物理导航按键，更多的操作都是使用基于触摸操作的屏幕手势代替某些操作按键。用户通过在触摸屏上向右或者向左滑动实现桌面容器内目标应有程序的查找及调用，而目前切换使用不在同一页的应用程序的操作过程非常繁琐，首先需要退出正在使用的应用程序，然后进入桌面容器，通过桌面容器主页或者在第2页、第3页中寻找到目标应用然后再点击打开，如果经常在多款应用软件之间切换，将消耗大量时间的同时，浪费电池使用效率，另外，对于习惯单手操作大屏幕终端的用户来说操作过程繁琐，客户体验非常糟糕！有鉴于此，本发明提供了一种基于电容式触摸屏的扩展物理触控按键的实现方法，带有扩展物理触控按键的电容式触摸屏，及带有扩展物理触控按键的电容式触摸屏系统，其目的是在不增加或对现有触摸屏模组硬件稍作改变的基础上，仅仅通过额外增加导电体及安装个应用软件便可以在使用其他应用程序时直接调用预设的应用程序，更加便于用户操作触控设备，以改善用户的使用体验。

发明内容

本发明,所要解决的技术问题是提供一种通过扩展物理触控按键使得用户操作触控设备更加便利的基于电容式触摸屏的扩展物理触控按键的实现方法,可以实现应用程序的快速精准直接调用，以更加便于用户操作触控设备，提升用户体验。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

所述方法包括如下步骤：1）在电容式触摸屏的感应区域内设定预定义区域，并将该预定义区域与多种功能选项相关联；2）制作导电体，当所述导电体在电容式触摸屏的感应距离内且该导电体与前述预定义区域相交或重叠时，该导电体与电容式触摸屏形成信号传递电路，从而将该导电体变成电容式触摸屏的扩展的物理触控按键。

通过以上技术方案，本发明使用时，当导电体与预定义区域相交或重叠，该导电体与电容式触摸屏便可以形成信号传感电路，从而将该导电体变成电容式触摸屏的扩展的物理触控按键。使用者可以将该物理触控按键与所需要的功能相关联，从而快速启用与该物理触控按键相关的功能。本发明在不增加或对现有触摸屏模组硬件稍作改变的基础上，仅仅通过额外增加导电体及设定单元便可以在使用其他应用程序时直接调用与该物理触控按键相关的功能，更加便于用户操作触控设备，以改善用户的使用体验。

为了达到进一步的技术效果，本发明还可以采用如下技术方案：

所述方法还包括如下步骤：3）使用者在所述预定义区域的功能选项中选择，使得该预定义区域与所选择的功能选项相关联，该关联操作使得触碰所述物理触控按键能够触发该功能选项。

所述导电体被制作在电容式触摸屏的玻璃盖板任意一面上，或被制作在电容式触摸屏的传感线路的任意一面上，或者导电体被制作在透明或半透明材料上后贴合或覆盖在玻璃盖板上。

所述透明或半透明材料为刚性基材或柔性基材，所述刚性基材包括玻璃或者钢化处理后的玻璃，所述柔性基材包括聚酯，或者聚氨酯，硅酮，聚丙烯酸酯，聚碳酸酯，亚克力，聚对苯二甲酸乙二醇酯，聚酰亚胺，聚甲基丙烯酸甲酯，聚乙烯，聚砜中的任意一种。

所述预定义区域位于电容式触摸屏的显示界面的边缘或角落。

所述导电体通过溅射导电的金属氧化物经过酸性溶液或者激光刻蚀工艺形成，或通过印刷导电油墨形成；且该导电体方阻小于等于2000 ohm/sq。

所述导电油墨为含有直径在1纳米至50微米的金属导电粉末的导电油墨，或者为含有一维金属纳米纤维的导电油墨，或者为含有导电炭黑、碳纳米管或者石墨烯的导电油墨、或者为含有导电高分子的导电油墨中的一种或其混合物；所述导电油墨通过凹版印刷、丝网印刷、柔版印刷、转印、镂空印刷、喷涂、打印、平板印刷中的一种或者两种以上方式进行印刷。

通过以上技术方案，本发明能够以多种方式制作导电体，达到扩展物理触控按键的效果。

本发明的另一个技术目的是提供一种带有扩展物理触控按键的电容式触摸屏，为此，本发明采用如下技术方案：

所述电容式触摸屏包括：

触摸屏盖板、触摸传感线路及触控IC芯片，连接触摸传感线路及触控IC芯片之间的柔性线路板；

所述盖板的任意一面的感应距离内设有导电图案；

或，

所述传感线路上设有导电图案。

通过以上技术方案，本发明所述导电体设于电容式触摸屏的感应距离内，因此该导电体与该电容式触摸屏形成信号传递电路，从而将该导电体变成电容式触摸屏的扩展的物理触控按键。

本发明的另一个技术目的是提供一种带有扩展物理触控按键的电容式触摸系统，为此，本发明采用如下技术方案：

所述系统包括：电容式触摸屏、导电体、设定单元，所述电容式触摸屏上的感应距离内设有导电体；所述设定单元在电容式触摸屏的显示界面上设置预定义区域；所述预定义区域与多种功能选项相关联；所述导电体与前述预定义区域相交或重叠，使得该导电体与电容式触摸屏形成信号传感电路，从而将该导电体变成电容式触摸屏的扩展的物理触控按键。

通过以上技术方案，本发明使用时，当导电体与预定义区相交或重叠，该导电体与电容式触摸屏便可以形成信号传感电路，从而将该导电体变成电容式触摸屏的扩展的物理触控按键。使用者可以将该物理触控按键与所需要的功能相关联，从而快速启用与该物理触控按键相关的功能。本发明在不增加或对现有触摸屏模组硬件稍作改变的基础上，仅仅通过额外增加导电体及设定单元便可以在使用其他应用程序时直接调用与该物理触控按键相关的功能，更加便于用户操作触控设备，以改善用户的使用体验。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为市售电容式触摸屏的结构示意图，所示结构的触摸屏均适用于本发明：目前电容式触摸屏模组结构主要有如下几种：图1（A）玻璃-薄膜-薄膜结构GFF (Glass-Film-Film)、图1（B）玻璃-玻璃结构GG (Glass-Glass)、图1（C）玻璃-薄膜结构G1F (Glass-Film)、图1（D）单层玻璃结构G2 (Glass Only)这几种类型，其中，GFF与G1F均需使用铟锡氧化物(Indium Tin Oxide；ITO)膜，属薄膜电容式触控面板；而GG与G2则运用在玻璃基板上溅镀透明导电氧化物（ITO）图样(Pattern)方式取代ITO膜，属玻璃电容式触控面板。 G-G结构电容触摸屏是由盖板玻璃（Cover Lens）与玻璃传感器（Glass Sensor）通过固态透明光学胶（OCA）光学胶或液态紫外可固化胶（UV胶）贴合而成。G-F结构电容触摸屏是由Cover Lens与Film Sensor通过固态OCA光学胶贴合而成，OGS结构电容触摸屏是在保护玻璃（Cover Lens）表面制作ITO、金属导电图案及线路，使该盖板同时具备Sensor是功能，再贴上防爆膜(ASF)。

图2为本发明实施例1提供的另一种基于电容式触摸屏的扩展物理触控按键的实现方法的结构示意图；

图3为本发明实施例2提供的另一种基于电容式触摸屏的扩展物理触控按键的实现方法的结构示意图；

图4为本发明实施例3提供的另一种基于电容式触摸屏的扩展物理触控按键的实现方法的结构示意图；

图5为本发明实施例4提供的另一种基于电容式触摸屏的扩展物理触控按键的实现方法的结构示意图；

图6为本发明实施例5提供的另一种基于电容式触摸屏的扩展物理触控按键的实现方法的结构示意图；

图7为本发明实施例6提供的另一种基于电容式触摸屏的扩展物理触控按键的实现方法的结构示意图。

具体实施方式

在本发明中，电容式触摸屏与触摸屏模组，均指电容式触摸屏，当被手指触摸时其能够通过触摸传感器实现触摸位置的确定及功能的实现。导电图案、导电体均指具有导电特性的物体，当被触摸时均可实现触摸信号的传输。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

图2为本发明实施例1提供的一种基于电容式触摸屏的扩展物理触控按键的实现方法的结构示意图；

1）在电容式触摸屏（触摸屏模组）2的感应区域内设定预定义区域1，并将该预定义区域与多种功能选项相关联；预定义区域1位于电容式触摸屏（触摸屏模组）2的边缘；

2）制作导电体4，当所述导电体4在电容式触摸屏的感应距离内且该导电体与前述预定义区域1相交或重叠时，该导电体4与电容式触摸屏形成信号传递电路，从而将该导电体变成电容式触摸屏的扩展的物理触控按键。具体如图所示，首先在电容式触摸屏盖板玻璃的触摸传感区域边缘3处印刷好PEDOT：PSS导电油墨(如Agfa Orgacon S305plus通过丝网印刷实现导电图案（导电体4）印刷)，导电油墨图案（导电体4）区域方阻为<800ohm/sq, 并通过软件对图中所示的预定义区域1与多种功能选项相关联，且该预定义区域1与图中导电体4部分重合，如图2所示，透明的导电体4与该预定义区域1部分重合，从而将透明的导电体4扩展为电容式触摸屏的物理触控按键。比如，定义与附图2左边的导电体4部分重叠的透明导电区域与“百度地图”应用程序相关联，则在触摸该导电体4时将调用“百度地图”应用程序，同样，可定义附图2右边的导电体4为触摸该导电体4时为调用“微信”应用程序。

实施例2

2）制作导电体4，当所述导电体4在电容式触摸屏的感应距离内且该导电体与前述预定义区域1相交或重叠时，该导电体4与电容式触摸屏（触摸屏模组）2形成信号传递电路，从而将该导电体变成电容式触摸屏的扩展的物理触控按键。

具体如图3所示，首先在触摸屏模组2盖板玻璃的触摸传感区域边缘3处制备好石墨烯导电图案，可通过转印等方式实现，并在导电区域或者整个盖板玻璃上方涂布UV固化的丙烯酸胶黏剂作为保护材料以防止导电图案长时间暴露于空气中以及手指接触导致的电性能下降等问题出现。导电体4方阻为<600ohm/sq，雾度<4%,并通过软件将图中所示的预定义区域1与多种功能选项相关联，且该预定义区域1与图中导电体4区域部分重合，具体重合区域见如图3所示，导电体4与该预定义区域1部分重合，从而将导电体4扩展为电容式触摸屏的物理触控按键。

实施例3

1）第一步：通过软件在电容式触摸屏（触摸屏模组）2的用户界面上设定形成预定义区域1，并将该预定义区域与多种功能选项相关联；预定义区域1位于电容式触摸屏（触摸屏模组）2的边缘，并确定预定义区域的属性及功能；

具体如图4所示，图4为本发明实施例3提供的另一种基于电容式触摸屏的扩展物理触控按键的实现方法的结构示意图。

如图4所示，首先在触摸屏模组2盖板玻璃的触摸传感区域边缘3处制备好银纳米线导电图案，可通过丝网印刷或者钢版镂空印刷等方式实现，并在导电区域或者整个盖板玻璃上方涂布环氧树脂胶黏剂作为保护材料以防止导电体4长时间暴露于空气中以及手指接触导致的电性能下降等问题出现。导电体4方阻为<300ohm/sq，并通过软件将图中所示的预定义区域1与多种功能选项相关联，且该预定义区域1与图中导电体4区域部分重合，具体重合区域见如图4所示，导电体4与该预定义区域1部分重合，从而将导电体4延伸为电容式触摸屏的物理触控按键。在本实施例中，软件预定义区域为三块分离的方块，如仅当手指触摸到导电体A，且不触碰到图中预定义区域中，与之并不相连的另外两块方块a、c时，才可以实现所述导电体A延伸出的物理按键的功能，如果同时触碰到预定义区域a，b，c三个相邻区域中的任意两个或者两个以上区域，那么将无法实现所述导电体A延伸出的物理按键的功能，同理适用于导电体B及导电体C。

实施例4

1）通过软件在电容式触摸屏（触摸屏模组）2的感应区域内设定预定义区域1，并将该预定义区域与多种功能选项相关联；预定义区域1位于电容式触摸屏（触摸屏模组）2的边缘；

2）制作导电体4，当所述导电体4在电容式触摸屏的感应距离内且该导电体与前述预定义区域1相交或重叠时，该导电体4与电容式触摸屏（触摸屏模组）2形成信号传递电路，从而将该导电体变成电容式触摸屏的扩展的物理触控按键。具体如图所示，首先在触摸屏模组2盖板玻璃的触摸传感区域边缘3处印刷好PEDOT：PSS与碳纳米管复合的透明导电油墨(如Agfa Orgacon S305plus中加入碳纳米管进行复合而制得的导电油墨通过整面涂布+激光蚀刻工艺实现导电图案（导电体4）制作，导电油墨图案（导电体4）区域的透光率为>90%，方阻为<500ohm/sq，雾度<5%,并通过软件将图中所示的预定义区域1与多种功能选项相关联，且该预定义区域1与图中导电体4区域部分重合，具体重合区域见如图5所示，导电体4与该预定义区域1部分重合，从而将导电体4延伸为电容式触摸屏的物理触控按键。如通过软件定义附图5左侧边的按键为触摸该区域时将调用“QQ”应用程序，定义附图5左边顶部的按键为触摸该区域时将调用“相机”应用程序，定义附图5右侧边的按键为触摸该区域时为调用“新浪微博”应用程序，定义附图5右边顶部的按键为触摸该区域时为调用“视频”应用程序。

实施例5

1）通过软件在电容式触摸屏（触摸屏模组）2的显示界面上设定预定义区域1，预定义区域1位于触摸屏模组2的边缘，并将该预定义区域与多种功能选项相关联；

2）制作导电体，当所述导电体在电容式触摸屏的感应距离内且该导电体与前述预定义区域相交或重叠时，该导电体与电容式触摸屏形成信号传递电路，从而将该导电体变成电容式触摸屏的扩展的物理触控按键。具体来说，本实施例通过在触摸屏模组2的盖板玻璃上贴合带有已经印刷好导电图案（导电体4）的材料实现在现有电容式触摸屏上实现导电图案制作，且该导电图案与触摸屏模组的预定义区域重叠或者部分重叠，这样该导电图案与原来的触摸屏模组便形成电容信号传感电路，从而将导电图案变成扩展的电容式触摸屏的物理触控按键。

具体如图所示，首先在钢化玻璃5上印刷好与预定义区域有部分重叠区域的PEDOT：PSS与纳米银线复合的导电图案(如Agfa Orgacon S305plus中混合纳米银线通过印刷实现导电图案印刷)，为了防止灰尘等因素污染导电图案，在钢化玻璃5表面贴合离型膜6，便于贴合以及防止贴合过程中有污点，选用具有良好排气性的有机硅压敏胶7，并在有机硅压敏胶7上贴合离型膜6，在使用时将有机硅压敏胶7上的离型膜6撕去，然后直接与电容式触摸屏2贴合，导电油墨图案（导电体4）区域的透光率为>90%，方阻为<500ohm/sq，雾度<3.5%, 并通过应用程序软件的设计对图中所示的预定义区域1进行属性及功能定义，且该预定义区域1与图中导电体4部分重合，具体重合区域见图6。

实施例6

1）通过软件在电容式触摸屏（触摸屏模组）2的用户显示界面上设定预定义区域1，预定义区域1位于触摸屏模组2的边缘，并确定预定义区域的属性及功能将该预定义区域与多种功能选项相关联；

具体如图所示，首先在的PET基材8上印刷好与预定义区域1有部分重叠区域的纳米银线导电图案（导电体4）(通过凹版印刷实现导电图案印刷)，为了防止PET薄膜被刮花等因素，在PET表面涂布加硬液（如上海维凯新材料科技有限公司的ＵV硬化液），为了便于贴合以及防止贴合过程中有污点，选用具有良好排气性的有机硅压敏胶7，并在有机硅压敏胶7上贴合离型膜6，在使用时将有机硅压敏胶7上的离型膜6撕去，然后直接与电容式触摸屏2贴合，导电油墨图案（导电体4）区域的透光率为>97%，方阻为<100ohm/sq，雾度<1%, 并通过应用程序软件的设计对图中所示的预定义区域1进行属性及功能定义，且该预定义区域1与图中导电体4部分重合，具体重合区域见图7。

Claims

1.一种基于电容式触摸屏的扩展物理触控按键的实现方法，其特征在于所述方法包括如下步骤：1）在电容式触摸屏的感应区域内设定预定义区域，并将该预定义区域与多种功能选项相关联；2）制作导电体，当所述导电体在电容式触摸屏的感应距离内且该导电体与前述预定义区域相交或重叠时，该导电体与电容式触摸屏形成信号传递电路，从而将该导电体变成电容式触摸屏的扩展的物理触控按键。

2.如权利要求1所述的一种基于电容式触摸屏的扩展物理触控按键的实现方法，其特征在于所述方法还包括如下步骤：3）使用者在所述预定义区域的功能选项中选择，使得该预定义区域与所选择的功能选项相关联，该关联操作使得触碰所述物理触控按键能够触发该功能选项。

3.如权利要求1所述的实现方法，其特征在于所述导电体被制作在电容式触摸屏的玻璃盖板任意一面上，或被制作在电容式触摸屏的传感线路的任意一面上，或者导电体被制作在透明或半透明材料上后贴合或覆盖在玻璃盖板上。

4.如权利要求2所述的实现方法，其特征在于所述透明或半透明材料为刚性基材或柔性基材，所述刚性基材包括玻璃或者钢化处理后的玻璃，所述柔性基材包括聚酯，或者聚氨酯，硅酮，聚丙烯酸酯，聚碳酸酯，亚克力，聚对苯二甲酸乙二醇酯，聚酰亚胺，聚甲基丙烯酸甲酯，聚乙烯，聚砜中的任意一种。

5. 如权利要求1所述的实现方法，其特征在于所述预定义区域位于电容式触摸屏的感应区域的边缘或角落。

6.如权利要求3或4或5所述的实现方法，其特征在于所述导电体通过溅射导电的金属氧化物经过酸性溶液或者激光刻蚀工艺形成，或通过印刷导电油墨形成；且该导电体方阻小于等于2000 ohm/sq。

7.如权利要求6所述的实现方法，其特征在于所述导电油墨为含有直径在1纳米至50微米的金属导电粉末的导电油墨，或者为含有一维金属纳米纤维的导电油墨，或者为含有导电炭黑、碳纳米管或者石墨烯的导电油墨、或者为含有导电高分子的导电油墨中的一种或其混合物；所述导电油墨通过凹版印刷、丝网印刷、柔版印刷、转印、镂空印刷、喷涂、打印、平板印刷中的一种或者两种以上方式进行印刷。

8.一种带有扩展物理触控按键的电容式触摸屏，其特征在于所述电容式触摸屏包括：

所述盖板的任意一面的感应距离内设有导电体；

或，

所述传感线路上设有导电体。

9.一种带有扩展物理触控按键的电容式触摸系统，其特征在于所述系统包括：电容式触摸屏、导电体、设定单元，所述电容式触摸屏上的感应距离内设有导电体；所述设定单元在电容式触摸屏的感应区域内设置预定义区域；所述预定义区域与多种功能选项相关联；所述导电体与前述预定义区域相交或重叠，使得该导电体与电容式触摸屏形成信号传感电路，从而将该导电体变成电容式触摸屏的扩展的物理触控按键。

10.如权利要求9所述的电容式触摸系统，其特征在于所述导电体被制作在电容式触摸屏的玻璃盖板任意一面上，或被制作在电容式触摸屏的传感线路的任意一面上，或者导电体被制作在透明或半透明材料上后贴合或覆盖在玻璃盖板上。