一種防水電容式觸摸屏裝置的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種防水電容式觸摸屏裝置，包括電容式觸摸屏和微控制器，所述電容式觸摸屏包括柔性電路板、外層玻璃蓋板和功能片，所述外層玻璃蓋板和功能片通過(guò)光學(xué)膠層粘合在一起，所述柔性電路板與所述功能片相連，在所述外層玻璃蓋板上還設(shè)置有AF防指紋涂層。本實(shí)用新型在傳統(tǒng)電容式觸摸屏表面增設(shè)AF防指紋工藝，不僅具有防污、防刮傷及耐磨的特點(diǎn)，而且防水效果優(yōu)異，并且增設(shè)的AF防指紋工藝結(jié)合微控制器內(nèi)的防水判斷機(jī)構(gòu)和防水處理機(jī)構(gòu)，使本實(shí)用新型具有超強(qiáng)的防水功能，觸摸屏表面即使存在大量水的情況下，用戶仍然可以正常操作觸摸屏，不會(huì)產(chǎn)生誤報(bào)點(diǎn)或無(wú)觸而導(dǎo)致觸摸屏操作異常的情況。
【專利說(shuō)明】
一種防水電容式觸摸屏裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及通信、醫(yī)療、航海等技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種防水電容式觸摸屏裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]觸摸屏又稱為“觸控屏”、“觸控面板”，是一種可接收觸頭等輸入訊號(hào)的感應(yīng)式液晶顯示裝置，當(dāng)接觸了屏幕上的圖形按鈕時(shí)，屏幕上的觸覺(jué)反饋系統(tǒng)可根據(jù)預(yù)先編程的程式驅(qū)動(dòng)各種連結(jié)裝置，也可以說(shuō)是一種附件在顯示器表面可接收觸頭等輸入訊號(hào)透明介質(zhì)。按照觸摸屏的工作原理和傳輸信息的介質(zhì)，可把觸摸屏分為四種:電阻式、電容感應(yīng)式、紅外線式以及表面聲波式。其中電容式觸摸屏利用人力的電流感應(yīng)進(jìn)行工作，是目前應(yīng)用最為廣泛的觸摸屏。
[0003]電容式觸摸屏通常采用采用I個(gè)或多個(gè)精心設(shè)計(jì)的、被蝕刻的ITO層，這些ITO層通過(guò)蝕刻形成多個(gè)水平和垂直電極。當(dāng)手指接觸觸摸屏?xí)r，手指作為導(dǎo)體，會(huì)和觸摸屏的Sensor (ΙΤ0導(dǎo)電層)形成外部電容，外部電容和Sensor自有的內(nèi)部電容形成并聯(lián)電路，改變內(nèi)部電容的容量，并通過(guò)高頻交流電檢測(cè)內(nèi)電容容量的改變，計(jì)算出觸摸點(diǎn)的位置。
[0004]電容式觸摸屏對(duì)溫度，濕度等環(huán)境變化較為敏感，在某些領(lǐng)域，尤其航海，醫(yī)療，冰箱家電等行業(yè)，使用環(huán)境長(zhǎng)時(shí)間處于潮濕狀態(tài)，且操作人員容易帶水操作，觸摸屏很容易因?yàn)樗嬖趯?dǎo)致觸摸屏亂報(bào)點(diǎn)或者無(wú)觸，嚴(yán)重影響用戶使用。因此，研發(fā)一種防水且不受水存在影響性能的觸摸屏成為亟待解決的問(wèn)題。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，本實(shí)用新型的目的是提出一種防水電容式觸摸屏裝置航系統(tǒng)，具有超強(qiáng)的防水功能，觸摸屏表面即使存在大量水的情況下，用戶仍然可以正常操作觸摸屏，給客戶提供了良好的操作體驗(yàn)，很好的解決了周圍環(huán)境的干擾，避免了觸摸屏異常給客戶帶來(lái)的不便，且還具有靈敏度高、觸摸精度準(zhǔn)確等特點(diǎn)。為實(shí)現(xiàn)前述實(shí)用新型目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案包括:
[0006]—種防水電容式觸摸屏裝置，包括電容式觸摸屏和微控制器，所述電容式觸摸屏包括柔性電路板、外層玻璃蓋板和功能片，所述外層玻璃蓋板和功能片通過(guò)光學(xué)膠層粘合在一起，所述柔性電路板與所述功能片相連，在所述外層玻璃蓋板上還設(shè)置有AF防指紋涂層。
[0007]本實(shí)用新型進(jìn)一步地，在所述柔性電路板外周設(shè)置有密封膠密封膜，在所述功能片外增設(shè)絕緣層。
[0008]本實(shí)用新型進(jìn)一步地，所述微控制器包括與其連接的用于采集驅(qū)動(dòng)電極TX和接收電極RX交匯點(diǎn)電容值的數(shù)據(jù)采集機(jī)構(gòu)、數(shù)據(jù)處理機(jī)構(gòu)、與數(shù)據(jù)處理機(jī)構(gòu)連接的防水判斷機(jī)構(gòu)和防水處理機(jī)構(gòu)。
[0009]本實(shí)用新型進(jìn)一步地，設(shè)置一與數(shù)據(jù)采集機(jī)構(gòu)相連的用于采集電容值變化的驅(qū)動(dòng)頻率和驅(qū)動(dòng)電壓的電路參數(shù)設(shè)置機(jī)構(gòu)。
[0010]本實(shí)用新型進(jìn)一步地，在所述數(shù)據(jù)采集機(jī)構(gòu)與數(shù)據(jù)處理機(jī)構(gòu)之間還設(shè)置有數(shù)據(jù)存儲(chǔ)機(jī)構(gòu)。
[0011]本實(shí)用新型進(jìn)一步地，所述微控制器還包括與用于連接主機(jī)板的通信機(jī)構(gòu)。
[0012]本實(shí)用新型進(jìn)一步地，所述微控制器還包括與所述通信機(jī)構(gòu)連接的用于對(duì)底層數(shù)據(jù)接收的應(yīng)用機(jī)構(gòu)。
[0013]本實(shí)用新型進(jìn)一步地，所述通信機(jī)構(gòu)(107)與主機(jī)板(109)之間通過(guò)SP1、I2C、USART或USB接口連接
[0014]本實(shí)用新型進(jìn)一步地，所述功能片包括ITO傳感器。
[0015]借由上述方案，本實(shí)用新型至少具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0016]①本實(shí)用新型在傳統(tǒng)電容式觸摸屏表面增設(shè)AF防指紋工藝，不僅具有防污、防刮傷及耐磨的特點(diǎn)，而且防水效果優(yōu)異；
[0017]②增設(shè)的AF防指紋工藝結(jié)合微控制器內(nèi)的防水判斷機(jī)構(gòu)和防水處理機(jī)構(gòu)，使本實(shí)用新型具有超強(qiáng)的防水功能，觸摸屏表面即使存在大量水的情況下，用戶仍然可以正常操作觸摸屏，不會(huì)產(chǎn)生誤報(bào)點(diǎn)或無(wú)觸而導(dǎo)致觸摸屏操作異常的情況，很好的解決了周圍環(huán)境的干擾，避免了觸摸屏異常給客戶帶來(lái)的不便，客戶操作體驗(yàn)感良好；
[0018]③本實(shí)用新型可以自定義觸摸屏的防水等級(jí)要求，滿足航海、醫(yī)療等對(duì)高防水需求；
[0019]@本實(shí)用新型發(fā)明裝置提供多種接口12(:、1^41?1'、5?1、1^8與外部電路連接，電容式觸摸屏極大提高了本裝置的操作靈敏度及精準(zhǔn)度，且采用ITO傳感器的薄膜設(shè)計(jì)，提升本實(shí)用新型裝置的高透光性和壽命。
[0020]上述說(shuō)明僅是本實(shí)用新型技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本實(shí)用新型的技術(shù)手段，并可依照說(shuō)明書的內(nèi)容予以實(shí)施，以下以本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例并配合附圖詳細(xì)說(shuō)明如后。
【附圖說(shuō)明】
[0021 ]圖1是本實(shí)用新型一種防水電容式觸摸屏裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖2是本實(shí)用新型一種防水電容式觸摸屏裝置的原理框圖；
[0023]圖3本實(shí)用新型一種電容式觸摸屏防水處理裝置的防水處理流程圖。
[0024]圖中各附圖標(biāo)記的含義如下。
[0025]SlOl電容式觸摸屏 S102微控制器
[0026]901外層玻璃蓋板 902光學(xué)膠層
[0027]903功能片904柔性電路板
[0028]905 AF防指紋涂層 906密封膠密封膜
[0029]907絕緣層101電路參數(shù)設(shè)置機(jī)構(gòu)
[0030]102數(shù)據(jù)采集機(jī)構(gòu) 103數(shù)據(jù)存儲(chǔ)機(jī)構(gòu)
[0031]104數(shù)據(jù)處理機(jī)構(gòu) 105防水判斷機(jī)構(gòu)
[0032]106防水處理機(jī)構(gòu) 107通信機(jī)構(gòu)
[0033]108應(yīng)用機(jī)構(gòu)109主機(jī)板
【具體實(shí)施方式】
[0034]下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整的描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例，不用來(lái)限制本實(shí)用新型的范圍?；诒緦?shí)用新型的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
[0035]參見(jiàn)圖1，本實(shí)用新防水電容式觸摸屏裝置，包括電容式觸摸屏SlOl和微控制器S102，所述電容式觸摸屏SlOl包括柔性電路板904、外層玻璃蓋板901和功能片903，所述外層玻璃蓋板901和功能片903通過(guò)光學(xué)膠層902粘合在一起，所述柔性電路板904與所述功能片903相連，在所述外層玻璃蓋板901上還設(shè)置有AF防指紋涂層905。上述AF防指紋處理，具有以下優(yōu)點(diǎn):a.防污性，防止指紋及油污不容易粘附、輕易擦除;b.防刮傷，表面華順，手感舒服，不容易刮花;c.膜層薄，優(yōu)異的光學(xué)性能、不改變?cè)械募y理;d.耐磨性，具有真度耐磨性能。上述光學(xué)膠層902具有高透光性及高剝離強(qiáng)度。
[0036]結(jié)合本實(shí)用新型一較佳的實(shí)施方式來(lái)看，在所述柔性電路板904外周設(shè)置有密封膠密封膜906，在所述功能片903外增設(shè)絕緣層907，由此增加本實(shí)用新型裝置的防水性能，使其具有超強(qiáng)防水功能。即功能片903，所述功能片903包括ITO傳感器，對(duì)壓合區(qū)線路增加絕緣印刷的絕緣層907，并做防水和防腐蝕處理，使功能片裸露的導(dǎo)電部分只有壓合區(qū)的銀膠PIN。功能片加柔性電路板904的線路跟外層玻璃蓋板901進(jìn)行小片貼合，貼合后從功能片903的Sensor面將Sensor與柔性電路板904直接點(diǎn)一條膠水，膠水延伸至功能片9030CA兩端開槽處，進(jìn)行密封處理。柔性電路板904進(jìn)行點(diǎn)膠處理，將1C、電阻、電容等元器件裸露的焊盤用膠密封，密封度100%，防水性能大幅度提高。
[0037]如圖2所示，應(yīng)當(dāng)說(shuō)明的是，所述微控制器S102包括與其連接的用于采集驅(qū)動(dòng)電極TX和接收電極RX交匯點(diǎn)電容值的數(shù)據(jù)采集機(jī)構(gòu)102、數(shù)據(jù)處理機(jī)構(gòu)104、與數(shù)據(jù)處理機(jī)構(gòu)104連接的防水判斷機(jī)構(gòu)105和防水處理機(jī)構(gòu)106。上述微控制器S102可采用多核ARM處理器，從而提供很快的數(shù)據(jù)處理速度，適應(yīng)各種應(yīng)用的需求，實(shí)現(xiàn)電容式觸摸屏SlOl操作的實(shí)時(shí)性和準(zhǔn)確性。尤其是在電容式觸摸屏SlOl上存在水的情況下，更需要微控制器S102提供更高的工作速度來(lái)處理各種等級(jí)防水需求。上述防水判斷機(jī)構(gòu)105用于根據(jù)所述電容式觸摸屏SlOl上電容變化值，判斷電容式觸摸屏SlOl上是否有水存在，如果有水存在，則判斷出水的各種分布情形。上述防水處理機(jī)構(gòu)106用于依據(jù)防水判斷機(jī)構(gòu)105的判斷結(jié)果，建立有效的數(shù)據(jù)模型，啟用對(duì)應(yīng)的防水算法進(jìn)行防水處理。
[0038]應(yīng)當(dāng)說(shuō)明的是，設(shè)置一與數(shù)據(jù)采集機(jī)構(gòu)102相連的用于采集電容值變化的驅(qū)動(dòng)頻率和驅(qū)動(dòng)電壓的電路參數(shù)設(shè)置機(jī)構(gòu)101。電路參數(shù)設(shè)置機(jī)構(gòu)101用于設(shè)置采集所述電容值變化的驅(qū)動(dòng)頻率和采集所述電容值變化的驅(qū)動(dòng)電壓，依據(jù)設(shè)置的驅(qū)動(dòng)頻率和驅(qū)動(dòng)電壓采集所述觸摸屏驅(qū)動(dòng)電極TX和接收電極RX交匯點(diǎn)的電容值的變化，微控制器S102上電之后，配置CTP電容檢測(cè)模擬電路參數(shù)。
[0039]應(yīng)當(dāng)說(shuō)明的是，上述數(shù)據(jù)采集模塊102通過(guò)驅(qū)動(dòng)線方向的電極依次發(fā)出激勵(lì)信號(hào)來(lái)掃描整個(gè)電容式觸摸屏SlOl，同時(shí)，感應(yīng)線方向的所有電極同時(shí)接收信號(hào)，來(lái)采集橫向和縱向電極交匯點(diǎn)的電容(即耦合電容)值的變化。人的手指接電容式觸摸屏S1I時(shí)，會(huì)使耦合電容值變小，而水附著在電容式觸摸屏SlOl上時(shí)，會(huì)使耦合電容值變大。電容式觸摸屏SlOl正常運(yùn)行之后，數(shù)據(jù)采集模塊102實(shí)時(shí)采集橫向和縱向電極交匯點(diǎn)的耦合電容值。
[0040]結(jié)合本實(shí)用新型一較佳的實(shí)施方式來(lái)看，在所述數(shù)據(jù)采集機(jī)構(gòu)102與數(shù)據(jù)處理機(jī)構(gòu)104之間還設(shè)置有數(shù)據(jù)存儲(chǔ)機(jī)構(gòu)103。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)機(jī)構(gòu)103用于存儲(chǔ)所述數(shù)據(jù)采集機(jī)構(gòu)102所采集到的觸摸屏驅(qū)動(dòng)電極TX和接收電極RX交匯點(diǎn)的電容值，供其他機(jī)構(gòu)實(shí)時(shí)調(diào)用。數(shù)據(jù)處理機(jī)構(gòu)104對(duì)獲取的觸摸屏各通道的電容值數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和算法處理，將橫向和縱向電極交匯點(diǎn)的耦合電容值的變化轉(zhuǎn)換成帶符號(hào)的參數(shù)，建立有效的數(shù)據(jù)模型，區(qū)分出有效觸摸區(qū)域，計(jì)算出每個(gè)有效觸摸區(qū)域的觸摸坐標(biāo)，并對(duì)計(jì)算出的坐標(biāo)進(jìn)行轉(zhuǎn)換和優(yōu)化，包括坐標(biāo)Mapp ing處理、邊緣優(yōu)化處理、ID識(shí)別、坐標(biāo)濾波及其他輔助處理。
[0041]結(jié)合本實(shí)用新型另一一較佳的實(shí)施方式來(lái)看，所述微控制器S102還包括與用于連接主機(jī)板109的通信機(jī)構(gòu)107。并且，所述微控制器S102還包括與所述通信機(jī)構(gòu)107連接的用于對(duì)底層數(shù)據(jù)接收的應(yīng)用機(jī)構(gòu)108。優(yōu)選地，所述通信機(jī)構(gòu)107與主機(jī)板109之間通過(guò)SP1、12C、USART或USB接口連接，觸摸數(shù)據(jù)傳輸格式可依客戶需求設(shè)定。
[0042]如圖3所示，是本實(shí)用新型電容式觸摸屏防水處理裝置的防水處理流程圖，使用本實(shí)用新型裝置的防水流程如下步驟:
[0043]步驟S201，給電容式觸摸屏S101裝置上電。
[0044]步驟S202，掃描并收集電容式觸摸屏SlOl各通道上的數(shù)據(jù)，以電路參數(shù)設(shè)置機(jī)構(gòu)設(shè)置好的時(shí)鐘頻率和驅(qū)動(dòng)電壓進(jìn)行掃描，同時(shí)收集電容式觸摸屏SlOl各通道數(shù)據(jù)。
[0045]步驟S203，對(duì)獲取的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理。數(shù)據(jù)處理機(jī)構(gòu)104對(duì)傳遞回來(lái)的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。
[0046]步驟S204，對(duì)電容式觸摸屏S1I全屏小于防水閥值的所有節(jié)點(diǎn)計(jì)數(shù)，此防水閥值可以由客戶自定義。
[0047]步驟S205，判斷步驟S204得出的計(jì)數(shù)值與水模式閥值做比較。計(jì)數(shù)值小于水模式閥值，則進(jìn)入步驟S206，不對(duì)電容式觸摸屏SlOl做防水處理。計(jì)數(shù)值大于水模式閥值，則進(jìn)入步驟S207，進(jìn)入水模式。
[0048]步驟S208，依據(jù)電容式觸摸屏SlOl各通道節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)方向和大小，建立水分布形態(tài)數(shù)據(jù)模型。
[0049]步驟S209，根據(jù)水分布形態(tài)數(shù)據(jù)模型，設(shè)定防水等級(jí)。
[0050]步驟S210，依據(jù)判定的防水等級(jí)，采用不同的防水算法進(jìn)行處理。
[0051]因此，本實(shí)用新型在傳統(tǒng)電容式觸摸屏表面增設(shè)AF防指紋工藝，不僅具有防污、防刮傷及耐磨的特點(diǎn)，而且防水效果優(yōu)異;通過(guò)增設(shè)的AF防指紋工藝結(jié)合微控制器內(nèi)的防水判斷機(jī)構(gòu)和防水處理機(jī)構(gòu)，使本實(shí)用新型具有超強(qiáng)的防水功能，觸摸屏表面即使存在大量水的情況下，用戶仍然可以正常操作觸摸屏，不會(huì)產(chǎn)生誤報(bào)點(diǎn)或無(wú)觸而導(dǎo)致觸摸屏操作異常的情況，很好的解決了周圍環(huán)境的干擾，避免了觸摸屏異常給客戶帶來(lái)的不便，客戶操作體驗(yàn)感良好;本實(shí)用新型可以自定義觸摸屏的防水等級(jí)要求，滿足航海、醫(yī)療等對(duì)高防水需求;本實(shí)用新型發(fā)明裝置提供多種接口12(:、1^41?1'、5?1、1^8與外部電路連接，電容式觸摸屏極大提高了本裝置的操作靈敏度及精準(zhǔn)度，且采用ITO傳感器的薄膜設(shè)計(jì)，提升本實(shí)用新型裝置的高透光性和壽命。本實(shí)用新型尚有多種實(shí)施方式，凡采用等同變換或者等效變換而形成的所有技術(shù)方案，均落在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種防水電容式觸摸屏裝置，包括電容式觸摸屏(SlOl)和微控制器(S102)，其特征在于:所述電容式觸摸屏(SlOl)包括柔性電路板(904)、外層玻璃蓋板(901)和功能片(903)，所述外層玻璃蓋板(901)和功能片(903)通過(guò)光學(xué)膠層(902)粘合在一起，所述柔性電路板(904)與所述功能片(903)相連，在所述外層玻璃蓋板(901)上還設(shè)置有AF防指紋涂層(905)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種防水電容式觸摸屏裝置，其特征在于:在所述柔性電路板(904)外周設(shè)置有密封膠密封膜(906)，在所述功能片(903)外增設(shè)絕緣層(907)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種防水電容式觸摸屏裝置，其特征在于:所述微控制器(S102)包括與其連接的用于采集驅(qū)動(dòng)電極TX和接收電極RX交匯點(diǎn)電容值的數(shù)據(jù)采集機(jī)構(gòu)(102)、數(shù)據(jù)處理機(jī)構(gòu)(104)、與數(shù)據(jù)處理機(jī)構(gòu)(104)連接的防水判斷機(jī)構(gòu)(105)和防水處理機(jī)構(gòu)(106)。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種防水電容式觸摸屏裝置，其特征在于:設(shè)置一與數(shù)據(jù)采集機(jī)構(gòu)(102)相連的用于采集電容值變化的驅(qū)動(dòng)頻率和驅(qū)動(dòng)電壓的電路參數(shù)設(shè)置機(jī)構(gòu)(101)。5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種防水電容式觸摸屏裝置，其特征在于:在所述數(shù)據(jù)采集機(jī)構(gòu)(102)與數(shù)據(jù)處理機(jī)構(gòu)(104)之間還設(shè)置有數(shù)據(jù)存儲(chǔ)機(jī)構(gòu)(103)。6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種防水電容式觸摸屏裝置，其特征在于:所述微控制器(S102)還包括與用于連接主機(jī)板(109)的通信機(jī)構(gòu)(107)。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種防水電容式觸摸屏裝置，其特征在于:所述微控制器(S102)還包括與所述通信機(jī)構(gòu)(107)連接的用于對(duì)底層數(shù)據(jù)接收的應(yīng)用機(jī)構(gòu)(108)。8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種防水電容式觸摸屏裝置，其特征在于:所述通信機(jī)構(gòu)(107)與主機(jī)板(109)之間通過(guò)SP1、12C、USART或USB接口連接。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種防水電容式觸摸屏裝置，其特征在于:所述功能片(903)包括ITO傳感器。
【文檔編號(hào)】G06F3/044GK205594609SQ201620310124
【公開日】2016年9月21日
【申請(qǐng)日】2016年4月14日
【發(fā)明人】趙全喜, 盧海兵
【申請(qǐng)人】蘇州芯沃科電子科技有限公司