CN105700746B - 触控屏用按键结构和触控屏 - Google Patents

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Abstract

一种触控屏用按键结构，包括由绝缘透明材料制成的基板，在靠近所述基板一端部位置设置有按键区，在所述按键区内设置有按键线路层，在所述按键线路层外表面覆盖有第一绝缘保护层，所述按键线路层包括至少一个由导电材料制成的感应按键以及与各个感应按键相连的多个连接端子，所述连接端子从所述第一绝缘保护层内伸出，所述连接端子电性连接有按键柔性电路板。本发明的可以替代触控屏中的虚拟按键，且可避免外来信号干扰。另外，本发明还涉及一种应用该按键结构的触控屏。

Description

触控屏用按键结构和触控屏
技术领域
本发明涉及一种触控技术，尤其是一种触控屏用按键结构以及应用有该按键结构的触控屏。
背景技术
触控屏是近年来发展起来的一种新型的人机交互输入设备，其因操作符合人体的使用习惯且操作界面具有生动直观等优点，在人们生活和工作中已取得了广泛的应用，比如在手机、导航装置、银行ATM机、显示器、医疗设备以及公共信息查询设备等产品领域均有广泛应用。
传统的触控屏通常包括触控面板以及液晶面板，触控面板和液晶面板分别制作，在其分别制作完成后把所述触控面板和液晶面板相贴合为一起。其中，触控面板是供使用者进行操作并捕捉使用者的操作信号，液晶面板用以对外显示图像；触控面板通常包括可视区和遮蔽区，其中，触控面板表面上与所述液晶面板相贴合的部分，是用以对外显示液晶面板的图像，称之为可视区，其它未与液晶面板相贴合的部分，称之为遮蔽区；因触控屏的触控按键本身需要占用一定空间，因此，为扩大显示区的对外有效显示面积，一般技术人员会在触控面板端部的遮蔽区内来制作触控屏按键。
随着触控屏向轻薄化技术的发展，为满足消费者的需求，近年来，出现了ON-CELL或IN-CELL两种结构形式的触控屏；该两种结构形式的触控屏均是把触控线路直接制作在液晶面板表面或内部，然后与玻璃盖板相贴合；因液晶面板一般表面空间较小，在制作完成触控线路后，无法进一步制作触控按键；现行通行的做法是通过控制器所编制软件而在液晶面板上对应显示虚拟按键结构，因在使用该触控屏时，液晶面板需要显示该虚拟按键，同样占用了液晶面板的使用空间，致使液晶面板的显示空间缩小；因此，如何扩大该种类型的液晶面板的有效显示区域，仍是摆放在研发技术人员面前的一个难题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种触控屏用按键结构，该触控屏用按键结构在用于触控屏上时，可避免因使用虚拟按键结构而致使显示区域内触控面积缩小的缺陷。
本发明要解决的另一技术问题是提供一种触控屏，该触控屏使用实体按键来代替触控屏液晶面板的虚拟按键，使液晶面板的显示区域内触控面积增大。
为解决上述技术问题，本发明触控屏用按键结构采用下述技术方案：该触控屏用按键结构，包括由绝缘透明材料制成的基板，在靠近所述基板内侧表面一端部位置设置有按键区，在所述按键区内设置有由导电材料制成的按键线路层，在所述按键线路层外表面覆盖有第一绝缘保护层，所述按键线路层包括至少一个由导电材料制成的感应按键以及与各个感应按键相连的多个连接端子，所述连接端子的端部从所述第一绝缘保护层内伸出，在所述连接端子电性连接有按键柔性电路板。
根据本发明的设计构思，本发明在所述第一绝缘保护层外表面设置有用以防止外界信号干扰所述按键线路层且由导电材料制成的屏蔽层，在所述屏蔽层外表面亦覆盖有一层用以保护所述屏蔽层的第二绝缘保护层，所述连接端子从所述屏蔽层和第二绝缘保护层内伸出。
根据本发明的设计构思，本发明所述第一绝缘保护层厚度大于所述第二绝缘保护层的厚度。
根据本发明的设计构思，本发明所述按键线路层包括接地线路，所述连接端子设置有接地端，所述按键线路层的接地线路与连接端子的接地端电性连接，所述第一绝缘保护层在靠近按键线路层接地线路位置开设有通孔，所述屏蔽层穿过该通孔与所述按键线路层的接地线路电性连接。
根据本发明的设计构思，本发明所述按键线路层中心位置设置镂空区，在该镂空区设置有由绝缘材料制成且用以起按键标示作用的按键标示层。
为解决本发明的另一技术问题，本发明触控屏采用下述技术方案：该触控屏包括由绝缘透明材料制成的基板以及位于基板内侧面而与基板相贴合的液晶面板，所述液晶面板设置有用以获知人体触摸信号的感应层；在靠近所述基板内侧表面一端部位置设置有按键区，在所述按键区内设置有由导电材料制成的按键线路层，在所述按键线路层外表面覆盖有第一绝缘保护层，所述按键线路层包括至少一个由导电材料制成的感应按键以及与各个感应按键相连的多个连接端子，所述连接端子从所述第一绝缘保护层内伸出，所述连接端子电性连接有按键柔性电路板，所述液晶面板表面的感应层的端部亦设置有连接端子，所述感应层的连接端子电性连接有触控柔性电路板，所述按键柔性电路板和所述触控柔性电路板电性连接。
根据本发明的设计构思，本发明在所述第一绝缘保护层外表面设置有用以防止外界信号干扰所述按键线路层且由导电材料制成的屏蔽层，在所述屏蔽层外表面亦覆盖有一层用以保护所述屏蔽层的第二绝缘保护层，所述连接端子从所述屏蔽层和第二绝缘保护层内伸出。
根据本发明的设计构思，本发明所述第一绝缘保护层厚度大于所述第二绝缘保护层的厚度。
根据本发明的设计构思，本发明所述按键线路层包括接地线路，所述连接端子设置有接地端，所述按键线路层的接地线路与连接端子的接地端电性连接，所述第一绝缘保护层在靠近按键线路层接地线路位置开设有通孔，所述屏蔽层穿过该通孔与所述按键线路层的接地线路电性连接。
根据本发明的设计构思，本发明所述按键线路层中心位置设置镂空区，在该镂空区设置有由绝缘材料制成且用以起按键标示作用的按键标示层。
与现有技术相比，本发明的触控屏用按键结构具有下述有益效果：（1）由于本发明的触控屏用按键结构包括基板以及形成在基板表面且由导电材料制成的按键线路层，该按键线路层连接有按键柔性电路板，当本发明应用于IN-CELL或ON-CELL结构的触控屏上时，使按键柔性电路板与液晶面板感应层相连的触控柔性电路板电性连接，在使用者操作该按键时，按键柔性电路板把相关触控信号传送至与其相连的信号处理器进行信号处理，信号处理器根据所收到的信号，控制所述触控柔性电路板，使与其相连的液晶面板显示图像，从而实现相应的触控显示功能；（2）因本发明的按键结构是设置在触控屏的基板表面，其可有效替换原设置在触控屏液晶面板内的虚拟按键，使触控屏可视区内可利用的触控面积增加，避免了传统虚拟按键占用触控屏的可视区而致使触控屏可视区内可利用的触控面积减小的缺陷；（3）本发明的按键结构还包括设置在按键线路层的屏蔽层，该屏蔽层可有效屏蔽外部信号对该按键线路层的干扰，避免了因相关信号彼此干扰而影响按键结构传输信号的灵敏性和准确性；（4）本发明屏蔽层与按键线路层的接地线路相连，当屏蔽层产生静电时，可通过该接地线路迅速的传导出去，进而避免静电在屏蔽层处产生积累而对所述按键线路造成击伤；（5）由于本发明的屏蔽层覆盖有第二保护层，该第二保护层能防止屏蔽层免受外界的物理性或化学性损伤。
与现有技术相比，本发明的触控屏具有下述优点：（1）由于本发明的触控屏用按键结构设置在基板表面，该按键结构通过按键柔性电路板与液晶面板感应层相连的触控柔性电路板电性连接，在使用者操作该按键时，按键柔性电路板把相关触控信号传送至与其相连的信号控制器进行信号处理，信号控制器根据所收到的信号，控制所述触控柔性电路板，使与其相连的液晶面板显示图像，从而实现相应的触控显示功能，因此，其可有效替换原设置在触控屏液晶面板内的虚拟按键，使触控屏可视区内可利用的触控面积增加，避免了传统虚拟按键占用触控屏的可视区而致使触控屏可视区内可利用的触控面积减小的缺陷；（3）本发明触控屏所采用的按键结构设置有屏蔽层，该屏蔽层可有效屏蔽外部信号对该按键线路层的干扰，提高了按键结构传输信号的灵敏性和准确性；且屏蔽层与按键线路层的接地线路相连，当屏蔽层产生静电时，可通过该接地线路迅速的传导出去，进而避免静电在屏蔽层处产生积累而对所述按键线路造成击伤；（4）由于本发明的屏蔽层覆盖有第二保护层，该第二保护层能防止屏蔽层免受外界的物理性或化学性损伤。
附图说明
图1为本发明触控屏用按键结构的主视结构示意图，图中代表性的示出了基板、按键线路层以及按键标示层的相对位置关系，图中未安装柔性电路板。
图2为本发明触控屏用按键结构的主视结构示意图，图中代表性的示出了基板，按键线路层以及按键标示层的相对位置关系，图中安装用按键柔性电路板，并示出了通孔应开设的位置。
图3为本发明触控屏用按键结构的主视结构示意图，图中代表性的示出了基板、按键线路层以及屏蔽层的相对位置关系。
图4为本发明触控屏用按键结构的剖视结构示意图，图中代表性的示出了按键线路层、第一绝缘保护层、屏蔽层以及第二绝缘保护层的相对位置关系。
附图符号说明：
1 基板 11 遮蔽区 12 可视区
2 按键线路层 21感应按键 22 连接端子
3 按键标示层
31 第一绝缘保护层 32 第二绝缘保护层
4 屏蔽层
5 通孔。
具体实施方式
本发明所述的触控屏用按键结构，一方面是针对在液晶面板上直接制作感应层的IN-CELL或ON-CELL触控屏结构必须借助虚拟按键才能实现触控功能；另一方面是针对传统触控屏用按键结构因抗干扰能力差而导致灵敏度以及准确性差缺陷。正是基于这两方面的考虑，本发明对触控屏用按键结构以及该种类型的触控屏结构进行了改进，具体改进方案如下文描述。需要进行说明的是：本发明所称的按键柔性电路板和触控柔性电路板，是指一般触控屏所采用的按键柔性电路板和触控柔性电路板，因未对其进行特别改进，因此，本发明中对其结构和原理，未进行展开说明。
参见图1和图2，作为本发明的一个实施例，本发明的触控屏用按键结构，包括基板1，基板1为绝缘透明材料所制成，比如透明玻璃，当然也可以是绝缘透明树脂材料，比如聚对苯二酸乙二醇脂（PET）、聚碳酸脂（PC）或聚芳脂等材料。
本发明中的基板1包括遮蔽区11和可视区12，所述遮蔽区11靠近基板1的边缘设置，可视区12位于所述遮蔽区11内侧，其中，遮蔽区11由不透明材料所覆盖于基板1内侧表面而形成，比如黑色光阻或油墨、白色光阻或油墨等彩色光阻或油墨，用以防止光线从其中穿过，而所述可视区12为透明状，可使光线透过。
本发明在所述基板1一端部的遮蔽区11内设置有按键区，为了实现按键的触控功能，在所述按键区内设置有按键线路层2，该按键线路层2采用导电材料制成，比如导电银浆、ITO材料等可替代的导电材料所制成。便于使用者在操作时识别，本发明在按键线路层2中心位置设置镂空区，在该镂空区按键标示层3，该按键标示层3采用绝缘材料制成，比如黑色光阻或油墨、白色光阻或油墨等彩色光阻或油墨，所述按键标示层其可制成矩形状、菱形状或三角形状等形状结构，在使用者操作按键时，便于使用者进行识别。
本发明的按键线路层2包括感应按键21和连接端子22，其中，感应按键21至少具有一个，其采用导电银浆、ITO材料等可替代的导电材料所制成，所述连接端子22具有多个，连接端子22与各感应按键21相连，所述连接端子22的电性连接有按键柔性电路板23，所述连接端子22设置有接地端，
所述按键线路层2设置有接地线路，接地线路和连接端子22的接地端相连，
当按键柔性电路板23或按键线路层2在使用过程中，产生静电时，可通过该接地端传导至外部，从而防止按键柔性电路板23或按键线路层2被静电击伤。
参见图4，为了对按键线路层2进行保护，本发明的按键线路层2外表面覆盖有第一绝缘保护层31，该第一绝缘保护层31覆盖按键线路层2整个表面，所述按键线路层的连接端子22从该第一绝缘保护层31内伸出。由于该按键线路层2表面设置有第一绝缘保护层31，其可防止按键线路层2受到外界的物理性或化学性损伤。
从以上本发明的按键结构可以看出，由于本发明的按键结构是直接设置在基板1的表面，当其用以IN-CELL/ON-CELL上时，通过直接操作基板1上的按键，即可实现显示操作；进而可有效替换原设置在触控屏液晶面板内的虚拟按键，使触控屏可视区内可利用的触控面积增加。
参见图3和图4，为在操作按键时，避免外部信号对所述按键线路层2产生信号干扰，进而提高按键传输信号的灵敏性和准确性，本发明在所述第一绝缘保护层31外表面设置有屏蔽层4，该屏蔽层4采用导电材料制成，比如导电银浆等材料，为获得良好的屏蔽性能，所述屏蔽层4优选采用整面覆盖于第一绝缘保护层31表面的方式设置。
同样的，为防止屏蔽层4受到外来的物理性或化学性损伤，本发明在所述屏蔽层4外表面亦覆盖有第二绝缘保护层32，该第二绝缘保护层厚度32小于所述第一绝缘保护层31的厚度；另外，为便于按键柔性电路板23与连接端子22相连，所述连接端子从所述屏蔽层4以及第二绝缘保护层32内伸出。
本发明第一绝缘保护层31和第二绝缘保护层32均采用绝缘材料所制成，比如可采用油墨材料，当然也可采用绝缘透明胶做为可替代材料。
结合图2和图4，为提高本发明按键结构的防静电能力，本发明在所述第一绝缘保护层31表面位置开设有通孔5，该通孔5靠近按键线路层2的接地线路位置设置，位于第一绝缘保护层31外表面的屏蔽层4穿过该通孔5而与所述按键线路层2的接地线路电性连接。当屏蔽层4在使用过程中产生静电时，可通过所述按键线路层2的接地线路迅速的传导出去，进而避免静电在屏蔽层处产生积累而对所述按键线路造成击伤。
当把本发明上述按键结构用在IN-CELL/ON-CELL的触控屏上时，触控屏采用的结构方案如下：该触控屏包括基板和液晶面板，所述液晶面板为液晶显示屏结构。在制作触控屏时，所述液晶面板表面需制作用以感知人体触摸信号的感应层，基板用以对液晶面板进行保护，且亦作为人体操作时所触摸的界面。而本发明触控屏用以感知人体触摸信号的感应层制作在所述液晶面板上，为把感应层所感知的相关触摸信号进行处理，本发明的感应层需要连接一触控柔性电路板，为使液晶面板表面的感应层与触控柔性电路板进行连接，在靠近所述液晶面板表面的感应层的端部设置有连接端子，该触控柔性电路板与该连接端子电性连接。
也正是由于触控柔性电路板与液晶面板上的感应层相连，而无法与触控屏中的实体按键相连，所以，类似于该结构的触控屏，一般均采用软件编制的虚拟按键来代替实体按键，故触控屏的显示区域可利用面积较小。本发明为克服该类结构所存在的弊端在触控屏的基板上设置了按键结构，该按键结构的技术方案采用的是上文所描述的触控屏用按键结构，故在此不在重复叙述。
为了能使虚拟按键用实体按键代替，本发明的触控屏结构，在采用上述按键时，需要把按键柔性电路板与触控电路板电性连接，或者二者共同连接与同一个控制器中，该控制器可采用一般触控屏信号处理时所采用的控制器；当使用者操作触控屏按键时，按键柔性电路板把相关信号传输至控制器，然后经控制器进行处理后，控制所述触控柔性电路板，使与其相连的液晶面板对应显示所需图像，从而实现相应的触控显示功能，因此，其可有效替换原设置在触控屏液晶面板内的虚拟按键，使触控屏的显示区域可利用面积增加，提高了触控屏的产品品质。

Claims (8)

1.一种触控屏用按键结构，包括由绝缘透明材料制成的基板，在靠近所述基板内侧表面一端部位置设置有按键区，其特征在于，在所述按键区内设置有由导电材料制成的按键线路层，在所述按键线路层外表面覆盖有第一绝缘保护层，所述按键线路层包括至少一个由导电材料制成的感应按键以及与各个感应按键相连的多个连接端子，所述连接端子从所述第一绝缘保护层内伸出，所述连接端子电性连接有按键柔性电路板;
所述第一绝缘保护层外表面设置有用以防止外界信号干扰所述按键线路层且由导电材料制成的屏蔽层，在所述屏蔽层外表面亦覆盖有一层用以保护所述屏蔽层的第二绝缘保护层，所述连接端子从所述屏蔽层和第二绝缘保护层内伸出。
2.如权利要求1所述的触控屏用按键结构，其特征在于，所述第一绝缘保护层厚度大于所述第二绝缘保护层的厚度。
3.如权利要求2所述的触控屏用按键结构，其特征在于，所述按键线路层包括接地线路，所述连接端子设置有接地端，所述按键线路层的接地线路与连接端子的接地端电性连接，所述第一绝缘保护层在靠近按键线路层接地线路位置开设有通孔，所述屏蔽层穿过该通孔与所述按键线路层的接地线路电性连接。
4.如权利要求1至3任一项所述的触控屏用按键结构，其特征在于，所述按键线路层中心位置设置镂空区，在该镂空区设置有由绝缘材料制成且用以起按键标示作用的按键标示层。
5.一种触控屏，包括由绝缘透明材料制成的基板以及位于基板内侧面而与基板相贴合的液晶面板，所述液晶面板设置有用以获知人体触摸信号的感应层；在靠近所述基板内侧表面一端部位置设置有按键区，其特征在于，在所述按键区内设置有由导电材料制成的按键线路层，在所述按键线路层外表面覆盖有第一绝缘保护层，所述按键线路层包括至少一个由导电材料制成的感应按键以及与各个感应按键相连的多个连接端子，所述连接端子从所述第一绝缘保护层内伸出，在所述连接端子电性连接有按键柔性电路板，所述液晶面板表面的感应层的端部亦设置有连接端子，所述感应层的连接端子电性连接有触控柔性电路板，所述按键柔性电路板和所述触控柔性电路板电性连接；
所述第一绝缘保护层外表面设置有用以防止外界信号干扰所述按键线路层且由导电材料制成的屏蔽层，在所述屏蔽层外表面亦覆盖有一层用以保护所述屏蔽层的第二绝缘保护层，所述连接端子从所述屏蔽层和第二绝缘保护层内伸出。
6.如权利要求5所述的触控屏，其特征在于，所述第一绝缘保护层厚度大于所述第二绝缘保护层的厚度。
7.如权利要求6所述的触控屏，其特征在于，所述按键线路层包括接地线路，所述连接端子设置有接地端，所述按键线路层的接地线路与连接端子的接地端电性连接，所述第一绝缘保护层在靠近按键线路层接地线路位置开设有通孔，所述屏蔽层穿过该通孔与所述按键线路层的接地线路电性连接。
8.如权利要求5至7任一项所述的触控屏，其特征在于，所述按键线路层中心位置设置镂空区，在该镂空区设置有由绝缘材料制成且用以起按键标示作用的按键标示层。
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