CN110677149A - 一种触摸按钮开关、触控设备 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种触摸按钮开关，包括：面板；与面板贴合的导电层；设置在导电层远离面板一侧的电容薄膜导电层，其中，导电层与电容薄膜导电层之间设置有预设厚度的空隔区域；设置在电容薄膜导电层远离导电层一侧的印刷基材；与电容薄膜导电层连接的用于检测电容信号的检测电路，当导电物按压面板以挤压空隔区域，使电容薄膜导电层与导电层接触，检测电路检测到电容信号。本申请在面板与电容薄膜导电层之间增加导电层和空隔区域，当导电物按压面板以挤压空隔区域，使电容薄膜导电层与导电层接触时，检测电路检测到电容信号，实现开关控制，制备工艺简单、价格低廉。本申请还提供了一种触控设备，具有上述有益效果。

Description

一种触摸按钮开关、触控设备

技术领域

本申请涉及触控技术领域，特别涉及一种触摸按钮开关、触控设备。

背景技术

电容式触摸开关因具有美观、防水、防尘、轻型化等突出优点，在电子领域已经是一个非常热门的话题。目前电容式触摸开关除了已经广泛应用在手机、平板、家电等领域以外，也在汽车按键领域带来了一场变革，得到了越来越多的重视和应用。目前汽车上的触摸开关基本采用塑料件背面贴附电容薄膜开关的结构(如图4)，手指轻轻触摸即可激发信号，经过检测电路和控制电路的处理产生ON/OFF的指令，但是随之而来产生一个问题，误触，驾驶员或乘客可能在无意间触摸到电容开关导致误操作。解决误触问题也已经成为工程师们亟待攻克的问题，相关技术采用安装压力传感器，加装弹片等来解决误触问题，但是制备工艺复杂，价格高昂。

因此，如何提供一种解决上述技术问题的方案是本领域技术人员目前需要解决的问题。

发明内容

本申请的目的是提供一种触摸按钮开关、触控设备，制备工艺简单、价格低廉。其具体方案如下：

本申请提供一种触摸按钮开关，包括：

面板；

与所述面板贴合的导电层；

设置在所述导电层远离所述面板一侧的电容薄膜导电层，其中，所述导电层与所述电容薄膜导电层之间设置有预设厚度的空隔区域；

设置在所述电容薄膜导电层远离所述导电层一侧的印刷基材；

与所述电容薄膜导电层连接的用于检测电容信号的检测电路，当导电物按压所述面板以挤压所述空隔区域，使所述电容薄膜导电层与所述导电层接触，所述检测电路检测到所述电容信号。

可选的，所述空隔区域还包括：

多个绝缘隔离点。

可选的，还包括：

设置在所述面板一侧的第一双面胶；

设置在所述第一双面胶远离所述面板一侧的印刷基膜；

对应的，所述导电层设置在所述印刷基膜远离所述第一双面胶的一侧。

可选的，所述第一双面胶是OCA光学胶或OCR光学胶。

可选的，所述印刷基膜是PET、PC、PI中的任意一种。

可选的，所述导电层是ITO、PEDOT、纳米银、金属网格、碳纳米管中的任意一种。

可选的，所述电容薄膜导电层是ITO、PEDOT、纳米银、金属网格、碳纳米管中的任意一种。

可选的，所述印刷基材是PET、PC、PI中的任意一种。

可选的，还包括：

设置于所述印刷基材的第一区域与所述面板的第二区域之间的第二双面胶，所述第二双面胶将所述导电层、所述空隔区域、所述电容薄膜导电层之间的位置固定；

其中，所述第一区域是与所述电容薄膜导电层接触区域的之外的同一侧其他区域，所述第二区域是与所述导电层接触区域的之外的同一侧其他区域。

本申请提供一种触控设备，包括如上述的触摸按钮开关。

本申请提供一种触摸按钮开关，包括：面板；与面板贴合的导电层；设置在导电层远离面板一侧的电容薄膜导电层，其中，导电层与电容薄膜导电层之间设置有预设厚度的空隔区域；设置在电容薄膜导电层远离导电层一侧的印刷基材；与电容薄膜导电层连接的用于检测电容信号的检测电路，当导电物按压面板以挤压空隔区域，使电容薄膜导电层与导电层接触，检测电路检测到电容信号。

可见，本申请在面板与电容薄膜导电层之间增加导电层和空隔区域，当导电物按压面板以挤压空隔区域，使电容薄膜导电层与导电层接触时，检测电路检测到电容信号，实现开关控制，制备工艺简单、价格低廉，避免了相关技术通过增加硬件设备如压力传感器或者弹片等实现误触的复杂工艺和高成本。

本申请同时还提供了一种触控设备，具有上述有益效果，在此不再赘述。

附图说明

为了更清楚地说明本申请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申请的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的一种触控按钮开关的结构简图；

图2为本申请实施例提供的另一种触控按钮开关的结构简图；

图3为本申请实施例提供的一种电容触摸开关的轻触示意图；

图4为本申请实施例提供的一种电容触摸开关的按压示意图。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

相关技术采用安装压力传感器，加装弹片等来解决误触问题，但是制备工艺复杂，价格高昂。基于上述技术问题，本申请提供一种触摸按钮开关，在面板与电容薄膜导电层之间增加导电层和空隔区域，当导电物按压面板以挤压空隔区域，使电容薄膜导电层与导电层接触时，检测电路检测到电容信号，实现开关控制，制备工艺简单、价格低廉，避免了相关技术通过增加硬件设备如压力传感器或者弹片等实现误触的复杂工艺和高成本，具体请参考图1，图1为本申请实施例提供的一种触控按钮开关的结构简图，具体包括：

面板1；与面板1贴合的导电层4；设置在导电层4远离面板1一侧的电容薄膜导电层7，其中，导电层4与电容薄膜导电层7之间设置有预设厚度的空隔区域5；设置在电容薄膜导电层7远离导电层4一侧的印刷基材8；与电容薄膜导电层7连接的用于检测电容信号的检测电路9，当导电物按压面板1 以挤压空隔区域5，使电容薄膜导电层7与印刷基材8接触，检测电路9检测到电容信号。

本实施例提供一种触控按钮开关，利用电磁屏蔽赋予电容触摸开关以压力识别的一种开关，不用安装压力传感器或者弹片即可实现电容开关的防误触功能，可以广泛应用于汽车、家电、消费类电子等各种触摸开关领域。

针对面板1，本实施例不再进行限定，可以是塑料面板1，可以是玻璃面板1，只要是绝缘材料，且能够实现本实施例的目的即可。本实施例不对面板 1的结构进行限定，可以是与导电层4大小形状一致，也可以不同。

导电层4，针对导电层4，可以理解的是，导电层4置于面板1的一侧，且两者位置固定，本实施例不对实现两者位置固定的方式进行限定。本实施例中不对导电层4进行限定，导电层4可以是透明的，可以是不透明的。优选地，导电层4是透明导电层4，可以满足按键区域的透光需求。可以理解的是，导电层4可以是ITO、PEDOT、纳米银、金属网格、碳纳米管中的任意一种。当然，对导电层4还可以是其他的导电材料，只要是能够实现本实施例的目的即可。其中，ITO(Indium tin oxide，氧化铟锡)，是一种N型氧化物半导体-氧化铟锡，ITO薄膜即铟锡氧化物半导体透明导电膜。ITO具有很好的导电性、透明性、材料成本低、制造成本低，可以切断对人体有害的电子辐射、紫外线及远红外线。因此，铟锡氧化物通常喷涂在玻璃、塑料及电子显示屏上，用作透明导电薄膜，同时减少对人体有害的电子辐射及紫外、红外。PEDOT(导电高分子聚3,4-乙烯二氧噻吩)，是一种导电高分子聚合物薄膜，具有导电性好、透光性好、弯曲性好、制造成本低、热稳定性高。纳米银即银纳米线导电性好、透光性好、弯曲性好、材料成本低、制造成本低、稳定性高、摩尔纹小。金属网格导电性好、透光性好、弯曲性好、材料成本低、制造成本低。碳纳米管透光性好、弯曲性好、制造成本低、稳定性高、摩尔纹小。

在可实现的另一种实施方式中，可以是在面板1内侧进行镀膜实现在面板1一侧设置导电层4，此时，节省了一个导电层4的基材，例如，印刷基膜，并且减少了一次利用双面胶贴合的方式，因此，得到的触控按钮开关更薄且成本更低。在一种可实现的实施方式中，请参考图2，图2为本申请实施例提供的另一种触控按钮开关的结构简图，还包括：设置在面板1一侧的第一双面胶2；设置在第一双面胶2远离面板1一侧的印刷基膜3；对应的，导电层 4设置在印刷基膜3远离第一双面胶2的一侧。其中，印刷基膜3是导电层4 的基材，当然还可以是其他的基膜，用户可自定义设置，第一双面胶2用于将面板1和在印刷基膜3上的导电层4贴合在一起，可以理解的是，可以是贴框，即简单的以第一双面胶2将面板1和印刷基膜3的四边固定，也可以是全贴合，即以第一双面胶2将面板1和印刷基膜3无缝隙的完全黏贴在一起，用户可根据实际需求进行设置。可见，设置第一双面胶2的形式实现面板1与导电层4的贴合，工艺简单，节省时间。本实施例不对第一双面胶2 进行限定，可以是OCA或者OCR光学胶。其中，OCA(Optically Clear Adhesive) 是重要触摸屏的原材料之一，是将光学亚克力胶做成无基材，然后在上下底层，再各贴合一层离型薄膜，是一种无基体材料的双面贴合胶带。OCA可以减少眩光，减少LCD发出光的损失，增加LCD的亮度和提供高的透射率，减少能耗，增加对比度，尤其是强光照射下的对比度，面连接有更高的强度，避免牛顿环，产品表面更平整，无边界，扩大可视区域。其中，液态光学胶 (OCR)是设计用于透明光学元件粘结的特种粘结剂，液态光学胶可填充面板1与透明保护层及液晶模组之间的间隙，以提高显示器的对比，与传统采用空气间隙的方法相比，此液态光学胶可抑制外部光照与背光等导致的关散射情况。

本实施例不对印刷基膜3进行限定，可以是PET(Polyethylene terephthalate，聚对苯二甲酸乙二醇酯)、PC(Polycarbonate聚碳酸酯)、PI (Polyimide聚酰亚胺)中的任意一种。其中，PET虽为极性聚合物，但电绝缘性优良，在高频下仍能很好保持。PC是几乎无色的玻璃态的无定形聚合物，有很好的光学性。PI耐辐射性好，电绝缘性优异，收缩率、线膨胀系数小，尺寸稳定性好，吸水率低，化学稳定性好。

针对空隔区域5，用户可以根据面板1和导电层4的弹性形变等物理性质进行空隔区域5的厚度的设置，可以理解的是，当面板1及导电层4不易发生弹性形变时，设置空隔区域5的厚度为a，当面板1及导电层4易发生弹性形变时，设置空隔区域5的厚度为b，则a<b。在一种可实现的实施方式中，空格区域还包括多个绝缘隔离点。本实施例不对绝缘隔离点的大小和数量进行限定，其中，绝缘隔离点可以有序排列，也可以无序排列，只要是能够实现当面板1受预设大小力后，能够实现导电层4和电容薄膜导电层7接触即可。

在一种可实现的实施方式中，请参考图2，该触摸按钮开关，还包括：设置于印刷基材8的第一区域与面板1的第二区域之间的第二双面胶6，第二双面胶将导电层4、空隔区域5、电容薄膜导电层7之间的位置固定；其中，第一区域是与电容薄膜导电层7接触区域的之外的同一侧其他区域，第二区域是与导电层4接触区域的之外的同一侧其他区域。可见，通过第二双面胶6 的设置，固定了导电层4、空隔区域5、电容薄膜导电层7，方法简单。在另一种可实现的实施方式中，在导电层4与电容薄膜导电层7之间的部分区域中利用双面胶进行连接，此时将导电层4、空隔区域5、电容薄膜导电层7之间的位置固定。

电容薄膜导电层7，本实施例不对电容薄膜导电层7的材料及厚度进行限定，只要是能够实现本实施例的目的即可。电容薄膜导电层7是ITO、PEDOT、纳米银、金属网格、碳纳米管中的任意一种。当然，电容薄膜导电层7还可以是其他的导电材料，只要是能够实现本实施例的目的即可。当然，电容薄膜导电层7可以与导电层4的材料一中，也可以是不一致，只要能够导电即可。电容薄膜导电层7可以是透明的，也可以是不透明的。

印刷基材8设置在电容薄膜导电层7的下侧，印刷基材8可以是是PET、PC、 PI中的任意一种。

与电容薄膜导电层7连接的用于检测电容信号的检测电路9，当导电物按压面板1以挤压空隔区域5，使电容薄膜导电层7与导电层4接触，检测电路 9检测到电容信号，与检测电路9连接的控制器，用于根据电容信号执行对应的操作。

可以理解的是，在相关技术中，触摸按钮开关包括：塑料面板、双面胶、电容薄膜开关，当手指触摸塑料面板后，手指(第一电极)-塑料面板(绝缘物)-电容薄膜开关(第二电极)，组成电容器，此时与电容薄膜开关连接的检测电路接检测到电容信号，实现开关控制，但是容易发生误触现象，现有的一些防误触的方式增加硬件设备，工艺复杂，成本高。本实施例将电磁屏蔽原理引入到电容触摸按钮开关的结构中来，利用电磁屏蔽作为两个工作电极构成电容器的启停开关，导电物如手指，手指压力对面板1产生的弹性形变作为构成电磁屏蔽的启停开关，也即在轻触面板时，由于压力较小不能够使到导电层4和电容薄膜导电层7之间接触，因此，与电容薄膜导电层7连接的检测电路未能检测到信号，当压力较大时，使导电层4和电容薄膜导电层7之间接触，与电容薄膜导电层7连接的检测电路检测到信号而实现手指压力作为两个电极构成电容器的开启，从而实现了电容触摸开关的压力感应的功能，防止误触。本实施例提供一种电容触摸开关的控制过程，具体请参考图3和图4，图3为本申请实施例提供的一种电容触摸开关的轻触示意图，图4为本申请实施例提供的一种电容触摸开关的按压示意图。

在图3中，手指轻触时面板1未发生形变，手指和电容薄膜导电层7分别是一个电容器的两个电极，因为空隔区域5的存在导致导电层4和电容薄膜导电层7之间不接触，由于导电层4的电磁屏蔽作用导致手指和电容薄膜导电层7之间无法构成一个电容器，此时检测电路9无法检测到电容变化信号，开关保持OFF的状态。

在图4中，手指按压面板1时，因为面板1的形变导致导电层4和电容薄膜导电层7之间相互接触形成导通状态，此时可以把导电层4和电容薄膜导电层7等效成一个导电层4,手指和导电层4之间形成一个电容器，检测电路9探测到电容的变化，经过控制器发出指令后，开关的状态转换成ON。

整个工作结构包括电容式压力感应按键，检测电路9和控制器。按键区的电容产生一定变化时被检测电路9捕捉到相应的信号并传递给控制电路，当手指轻触按键或者是没有触摸按键时开关的状态是OFF，当手指以一定的压力按压按键时开关的状态为ON。

基于上述技术方案，本实施例在面板与电容薄膜导电层之间增加导电层和空隔区域，当导电物按压面板以挤压空隔区域，使电容薄膜导电层与导电层接触时，检测电路检测到电容信号，实现开关控制，制备工艺简单、价格低廉，避免了相关技术通过增加硬件设备如压力传感器或者弹片等实现误触的复杂工艺和高成本。

下面对本申请实施例提供的一种触控设备进行介绍，下文描述的触控设备与上文描述的触摸按钮开关可相互对应参照。

本申请提供一种触控设备，包括如上述的触摸按钮开关。

由于触控设备部分的实施例与触摸按钮开关部分的实施例相互对应，因此触控设备部分的实施例请参见触摸按钮开关部分的实施例的描述，这里暂不赘述。

说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。

结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。

以上对本申请所提供的一种触摸按钮开关、触控设备进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以对本申请进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本申请权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种触摸按钮开关，其特征在于，包括：

面板；

与所述面板贴合的导电层；

设置在所述导电层远离所述面板一侧的电容薄膜导电层，其中，所述导电层与所述电容薄膜导电层之间设置有预设厚度的空隔区域；

设置在所述电容薄膜导电层远离所述导电层一侧的印刷基材；

与所述电容薄膜导电层连接的用于检测电容信号的检测电路，当导电物按压所述面板以挤压所述空隔区域，使所述电容薄膜导电层与所述导电层接触，所述检测电路检测到所述电容信号。

2.根据权利要求1所述的触摸按钮开关，其特征在于，所述空隔区域还包括：

多个绝缘隔离点。

3.根据权利要求1所述的触摸按钮开关，其特征在于，还包括：

设置在所述面板一侧的第一双面胶；

设置在所述第一双面胶远离所述面板一侧的印刷基膜；

对应的，所述导电层设置在所述印刷基膜远离所述第一双面胶的一侧。

4.根据权利要求4所述的触摸按钮开关，其特征在于，所述第一双面胶是OCA光学胶或OCR光学胶。

5.根据权利要求1所述的触摸按钮开关，其特征在于，所述印刷基膜是PET、PC、PI中的任意一种。

6.根据权利要求1所述的触摸按钮开关，其特征在于，所述导电层是ITO、PEDOT、纳米银、金属网格、碳纳米管中的任意一种。

7.根据权利要求1所述的触摸按钮开关，其特征在于，所述电容薄膜导电层是ITO、PEDOT、纳米银、金属网格、碳纳米管中的任意一种。

8.根据权利要求1所述的触摸按钮开关，其特征在于，所述印刷基材是PET、PC、PI中的任意一种。

9.根据权利要求1至8任一项所述的触摸按钮开关，其特征在于，还包括：

设置于所述印刷基材的第一区域与所述面板的第二区域之间的第二双面胶，所述第二双面胶将所述导电层、所述空隔区域、所述电容薄膜导电层之间的位置固定；

其中，所述第一区域是与所述电容薄膜导电层接触区域的之外的同一侧其他区域，所述第二区域是与所述导电层接触区域的之外的同一侧其他区域。

10.一种触控设备，其特征在于，包括如权利要求1至9任一项所述的触摸按钮开关。

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