CN104679332A - 触控屏用按键结构和触控屏 - Google Patents

Abstract

一种触控屏用按键结构，包括基板，在靠近所述基板的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操作部，所述按键结构还包括由导电材料制成的感应线，所述感应线与所述按键操作部电性连接且所述感应线向所述基板的内侧区域延伸。本发明的触控屏用按键结构可以替代触控屏中的虚拟按键且不需要与柔性电路板连接即可工作。另外，本发明还涉及一种触控屏。

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独立加工制作，通常情形下液晶面板的表面积小于触控面板的表面积，在制作触控屏时，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；由于触控面板的表面积大于液晶面板的表面积，在触控面板和液晶面板贴合在一起时，触控面板表面上与所述液晶面板相贴合的部分用以对外显示液晶面板的图像，因此通常称之为可视区，其它未与液晶面板相贴合的部分称之为非显示区或遮蔽区；在加工制作触控屏的按键时，因按键本身需要占用一定空间，因此，为扩大显示区的显示面积，通常会在触控面板端部的遮蔽区内制作触控屏按键，为保证把相应的按键的触摸信号通过液晶面板对外显示，通常情形下该传统按键需要与柔性电路板直接相连。

随着触控屏技术的发展，为满足消费者对触控屏的轻薄化需求，触控屏已逐渐向触控面板和液晶面板一体化的方向发展，于是出现了在液晶面板上直接制作触控线路的触控屏结构，该液晶面板和触控面板一体化的结构通常包括ON-CELL或IN-CELL两种类型。该一体化的结构的触控屏在制作完成后，通常会在外层覆盖一层保护盖板来作为使用者的操作面。因在液晶面板上制作触控线路后，液晶面板上已无空间制作触控屏的按键结构，因此，现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，该按键结构虽然也能实现按键的功能，但由于按键结构占用了液晶面板的空间，致使液晶面板所能对外显示图像的空间减小；因此，为克服该种触控屏结构所存在的技术缺陷，有必要对该种触控屏结构进行改进。

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，在靠近所述基板的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操作部，所述按键结构还包括由导电材料制成的感应线，所述感应线与所述按键操作部电性连接且所述感应线向所述基板的内侧区域延伸。

根据本发明的设计构思，本发明触控屏用按键结构中，所述基板包括可使光线透过的可视区，所述感应线延伸至可视区所在区域内。

根据本发明的设计构思，本发明触控屏用按键结构中，所述基板还包括用以阻却光线透过的遮蔽区，所述遮蔽区环绕所述基板的边缘设置且所述可视区位于所述遮蔽区内侧位置，所述按键操作部设置在位于基板一端部位置的遮蔽区内。

根据本发明的设计构思，本发明触控屏用按键结构中，所述按键操作部至少具有一个，且每个按键操作部至少电性连接一条感应线。

根据本发明的设计构思，本发明触控屏用按键结构中，所述各个按键操部之间的感应线彼此绝缘。

根据本发明的设计构思，本发明触控屏用按键结构中，所述感应线从可视区一端部位置延伸至可视区的另一端部位置。

根据本发明的设计构思，本发明触控屏用按键结构中，所述按键操作部具有三个，该三个按键操作部等距离间隔，且每个按键操作部均分别电性连接有一条感应线，且各个感应线之间相绝缘。

根据本发明的设计构思，本发明触控屏用按键结构中，在所述感应线的外表面覆盖有由透明树脂材料制成的保护层。

为解决本发明的另一技术问题，本发明的触控屏采用下述技术方案：该触控屏，包括液晶面板和与液晶面板相贴合且用以保护液晶面板的盖板，所述液晶面板设置有用以获知人体触摸信号的感应层，所述盖板包括用以阻却光线透过的遮蔽区以及与所述液晶面板相重合且可使光线透过的可视区，所述遮蔽区设置有由导电材料制成的按键操作部，所述按键操作部电性连接有由导电材料制成的感应线，所述感应线延伸至所述可视区内。

根据本发明的设计构思，本发明的触控屏中，所述按键操作部至少具有多个，且每个按键操作部均电性连接有感应线，且各个按键操作部的感应线相绝缘。

根据本发明的设计构思，本发明的触控屏中，所述各感应线从所述可视区一端部位置延伸至可视区的另一端部位置。

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按键操作部以及与按键操作部电性连接的感应线，当本发明应用于IN-CELL或ON-CELL结构的触控屏上时，由于本发明的感应线延伸至触控屏可视区范围内，在使用者操作按键操作部时，位于可视区范围的感应线把相关信号通过感应耦合的方式至与其相贴合的且设置有感应层的液晶面板，液晶面板上的感应层在得到相关信号后，传输至与其相连的控制器进行信号处理，然后由控制器控制液晶面板而显示相关图像，从而实现相应的显示功能；（2）因本发明的按键结构是设置在触控屏的遮蔽区内，其代替了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）本发明的按键结构的感应线从可视区一端部位置延伸至可视区的另一端部位置，当使用者操作按键操作部时，该种结构的感应线可迅速地把相关信号传输至与其相贴合的液晶面板上的感应层，从而保证了按键结构的灵敏性；（4）本发明各个按键操部之间的感应线彼此绝缘，在传输相关信号时，可避免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。（5）由于本发明的按键结构不需要另行配置柔性电路板与之相连，因此，其应用于触控屏时，可使触控屏的成本得以下降。

与现有技术相比，本发明的触控屏具有下述优点：（1）由于本发明触控屏的按键操作部设置在盖板的遮蔽区，且按键操作部电性连接有感应线，在人体触摸操作按键操作部时，该感应线与液晶面板的感应层相互作用，可把人体触摸所产生的信号传输至与感应层相连的控制器进行处理，然后由控制器控制液晶面板而显示相关图像，因此，其可代替原设置在触控屏液晶面板内的虚拟按键，避免了传统IN-CELL或ON-CELL结构的触控屏因采用虚拟按键占用可视区而致使触控屏可视区可利用面积减小的缺陷，使触控屏的显示区域面积增大，提高了触控屏的产品品质；（2）由于本发明触控屏中的感应线从触控屏可视区一端部位置延伸至可视区的另一端部位置，当使用者操作触控屏的按键操作部时，该种结构的感应线可迅速地把相关信号传输至与其相贴合的液晶面板上的感应层，从而保证了触控屏按键结构的灵敏性。（3）由于本发明的触控屏的触控按键是通过感应线把相关人体触摸信号而传输至触控屏的感应层，其不需要单独与柔性电路板相连，即可实现触控操作，结构更简单；（4）由于本发明不需要另行配置柔性电路板与触控按键相连，因此，其成本比较低廉。

附图说明

图1为本发明触控屏的立体结构分解示意图，图中代表性的示出了触控屏中盖板和液晶面板的相对位置关系。

图2为本发明触控屏的横向截面结构示意图，图中代表性的示出了触控屏的按键结构与液晶面板的相对位置关系。

图3为本发明触控屏用按键结构的俯视结构示意图，图中代表性的示出了按键结构与基板的相对位置关系。

附图符号说明：

1 液晶面板，11 感应层；

2 盖板；21 遮蔽区，22 可视区；

31 按键操作部，32 感应线；

4 柔性电路板。

具体实施方式

本发明所述的触控屏，一方面是针对传统触控屏用按键结构为实现触控功能时，必须与柔性电路板直接相连时才能实现，另一方面是针对是液晶面板和触控面板相结合为一体形成触控屏结构，即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。正是基于这两方面的考虑，本发明对传统的触控屏结构做出了改进，具体改进方案如下文描述。需要进行说明的是：本发明所称的柔性电路板和控制器，是指一般触控屏所采用的柔性电路板和控制器，因未对其进行特别改进，因此，本发明中对其未结构和原理，未进行展开说明。

参见图1，作为本发明的一个实施例，本发明的触控屏，包括液晶面板1和盖板2，所述液晶面板1为液晶显示屏结构，其中，盖板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。在制作触控屏时，所述液晶面板1表面需制作用以感知人体触摸信号的感应层11，盖板2用以对液晶面板1进行保护，且亦作为人体操作时所触摸的界面。

本发明中的盖板2包括遮蔽区21和可视区22，遮蔽区21靠近盖板2的边缘设置，可视区22位于所述遮蔽区21内侧，其中，遮蔽区21由不透明材料所覆盖，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22为透明状，可使光线透过。

本发明触控屏的可视区22的表面积与所述液晶面板1的表面积大小相适配；在所述盖板1与液晶面板1相贴合时，液晶面板1贴合位于所述可视区22范围内，遮蔽区21未与所述液晶面板1相重合；当液晶面板1显示图像时，图像只透过可视区22对外显示。

因本发明触控屏用以感知人体触摸信号的感应层11制作在所述液晶面板1上，为把感应层11所感知的相关触摸信号进行处理，本发明的感应层11需要与柔性电路板4相连接，也正是由于柔性电路板4与液晶面板1上的感应层11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。本发明为克服该类结构所存在的弊端在盖板2上设置了按键结构，该按键结构的技术特征如下文所述。

参见图2，本发明上述触控屏所采用的按键结构，设置在绝缘透明材料所制成的基板表面上，该基板材料、功能及作用均与上述触控屏中的盖板2相同，为叙述的方便性，下述所称基板和盖板2同属于一个部件。

该按键结构包括按键操作部31和感应线32，所述按键操作部31和所述感应线32电性连接。其中，所述按键操作部31其用以供人体操作，其位于所述盖板2的遮蔽区21内，其形状对外显示为矩形状、菱形状或三角形状等形状结构；而所述感应线32呈线状结构，当然也可以是呈条状或块状结构，该感应线32向所述盖板2的内侧区域延伸；无论该感应线32是呈线状结构，或是呈块状或条状结构，人体肉眼观察所述感应线32，感应线32均应显示为透明状。

在制作按键操作部31时，可在盖板2的一端部位置设置按键区，然后在按键区内设置导电层，该导电层所采用的导电材料可以是纳米银、ITO等导电材料。同样的，感应线32亦采用导电材料所制成，比如可以采用纳米银或ITO等材料。

如在盖板2上设置有遮蔽区21和可视区22，按键操作部31优选设置在位于盖板2一端部位置的遮蔽区21内，感应线32延伸至可视区22内。当人体操作按键操作部31时，按键操作部31把相关信号传输至感应线32，感应线32在可视区22内通过感应耦合的方式把相关信号传输至与其相贴合且位于液晶面板上的感应层11处，感应层11在把相关信号传输至与其相连的柔性电路板4处进行处理。为提高感应线32的灵敏性，如图中所示，本发明的感应线32优选从可视区22一端部位置延伸至可视区22的另一端部位置，由于该感应线32的长度较长，因此，其向液晶面板的感应层11传输信号时，灵敏度比较高。

本发明中的按键操作部31至少设置一个，在所述按键操作部31为一个时，该按键操作部31优选连接一条感应线32，当然，也可连接多条感应线32。

本发明中的按键操作部31亦可设置为多个，当本发明设置为多个按键操作部31时，每个按键操作部31均优选等距离间隔设置，且每个按键操作部31均设置一条感应线32，且各个按键操作部31的感应线32之间相绝缘；

本发明各附图中，只是代表性的示出了按键操作部31设置为三个时的情形；当按键操作部31设置为三个时，该三个按键操作部31优选等距离间隔，每个按键操作部31均分别电性连接有一条感应线32，且各个按键操作部的感应线32之间相绝缘间隔。因本发明中各个感应线32之间相绝缘设置，因此，各感应线32在传输相关信号时，可避免各个感应线32之间信号相干扰，进而提高感应线32传输信号的准确性。

以上各实施例中，作为优选方案，每个按键操作部31电性连接一个感应线32；显而易见的是，每个按键操作部31亦可连接多条感应线32，这样，当人体触摸其中一个按键操作部31时，与其相连的多条感应线32可同时工作，向与其相邻近贴合的感应层11传输信号。

另外，为对本触控屏的按键结构进行保护，防止其与液晶面板贴合过程中擦伤等现象的发生，本发明的按键操作部31和感应线32外表面还覆盖有保护层（图未示），该保护层可采用透明树脂材料制成，比如透明光阻材料等。由于本发明的按键结构设置有保护层，因此，可以使其使用寿命得以提高。

综上所述，本发明按键结构因其通过感应耦合的方式，把相关信号传输至触控屏的感应层11，然后通过与感应层11相连的柔性电路板4对信号进行处理，其本身不需另外连接柔性电路板，解决了传统触控屏中实体按键必须与柔性电路板直接相连才能进行工作的缺陷；另外，由于本发明的按键结构可利用自身结构把人体触摸信号传输至触控屏的感应层11进行处理，其代替了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 (10)

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，在靠近所述基板的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操作部，其特征在于，所述按键结构还包括由导电材料制成的感应线，所述感应线与所述按键操作部电性连接且所述感应线向所述基板的内侧区域延伸。

2.如权利要求1所述的触控屏用按键结构，其特征在于，所述基板包括可使光线透过的可视区，所述感应线延伸至可视区所在区域内。

3.如权利要求2所述的触控屏用按键结构，其特征在于，所述基板还包括用以阻却光线透过的遮蔽区，所述遮蔽区环绕所述基板的边缘设置且所述可视区位于所述遮蔽区内侧位置，所述按键操作部设置在位于基板一端部位置的遮蔽区内。

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，所述按键操作部至少具有一个，每个按键操作部至少电性连接一条感应线，且所述各个按键操作部的感应线彼此绝缘。

5.如权利要求4所述的触控屏用按键结构，其特征在于，所述感应线从可视区一端部位置延伸至可视区的另一端部位置。

6.如权利要求4所述的触控屏用按键结构，其特征在于，所述按键操作部具有三个，该三个按键操作部等距离间隔，且每个按键操作部均分别电性连接有一条感应线，且各个感应线之间相绝缘。

7.如权利要求4所述的触控屏用按键结构，其特征在于，在所述感应线的外表面覆盖有由透明树脂材料制成的保护层。

8.一种触控屏，包括液晶面板和与液晶面板相贴合且用以保护液晶面板的盖板，所述液晶面板设置有用以获知人体触摸信号的感应层，所述盖板包括用以阻却光线透过的遮蔽区以及与所述液晶面板相重合且可使光线透过的可视区，其特征在于，所述遮蔽区设置有由导电材料制成的按键操作部，所述按键操作部电性连接有由导电材料制成的感应线，所述感应线延伸至所述可视区内。

9.如权利要求8所述的触控屏，其特征在于，所述按键操作部至少具有多个，且每个按键操作部均电性连接有感应线，且各个按键操作部的感应线相绝缘。

10.如权利要求9所述的触控屏，其特征在于，所述各感应线从所述可视区一端部位置延伸至可视区的另一端部位置。