一种防水电容式触摸屏装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种防水电容式触摸屏装置，包括电容式触摸屏和微控制器，所述电容式触摸屏包括柔性电路板、外层玻璃盖板和功能片，所述外层玻璃盖板和功能片通过光学胶层粘合在一起，所述柔性电路板与所述功能片相连，在所述外层玻璃盖板上还设置有AF防指纹涂层。本实用新型在传统电容式触摸屏表面增设AF防指纹工艺，不仅具有防污、防刮伤及耐磨的特点，而且防水效果优异，并且增设的AF防指纹工艺结合微控制器内的防水判断机构和防水处理机构，使本实用新型具有超强的防水功能，触摸屏表面即使存在大量水的情况下，用户仍然可以正常操作触摸屏，不会产生误报点或无触而导致触摸屏操作异常的情况。
【专利说明】
一种防水电容式触摸屏装置
技术领域
[0001]本实用新型涉及通信、医疗、航海等技术领域，具体而言，涉及一种防水电容式触摸屏装置。
【背景技术】
[0002]触摸屏又称为“触控屏”、“触控面板”，是一种可接收触头等输入讯号的感应式液晶显示装置，当接触了屏幕上的图形按钮时，屏幕上的触觉反馈系统可根据预先编程的程式驱动各种连结装置，也可以说是一种附件在显示器表面可接收触头等输入讯号透明介质。按照触摸屏的工作原理和传输信息的介质，可把触摸屏分为四种:电阻式、电容感应式、红外线式以及表面声波式。其中电容式触摸屏利用人力的电流感应进行工作，是目前应用最为广泛的触摸屏。
[0003]电容式触摸屏通常采用采用I个或多个精心设计的、被蚀刻的ITO层，这些ITO层通过蚀刻形成多个水平和垂直电极。当手指接触触摸屏时，手指作为导体，会和触摸屏的Sensor (ΙΤ0导电层)形成外部电容，外部电容和Sensor自有的内部电容形成并联电路，改变内部电容的容量，并通过高频交流电检测内电容容量的改变，计算出触摸点的位置。
[0004]电容式触摸屏对温度，湿度等环境变化较为敏感，在某些领域，尤其航海，医疗，冰箱家电等行业，使用环境长时间处于潮湿状态，且操作人员容易带水操作，触摸屏很容易因为水存在导致触摸屏乱报点或者无触，严重影响用户使用。因此，研发一种防水且不受水存在影响性能的触摸屏成为亟待解决的问题。
【实用新型内容】
[0005]鉴于上述现有技术存在的缺陷，本实用新型的目的是提出一种防水电容式触摸屏装置航系统，具有超强的防水功能，触摸屏表面即使存在大量水的情况下，用户仍然可以正常操作触摸屏，给客户提供了良好的操作体验，很好的解决了周围环境的干扰，避免了触摸屏异常给客户带来的不便，且还具有灵敏度高、触摸精度准确等特点。为实现前述实用新型目的，本实用新型采用的技术方案包括:
[0006]—种防水电容式触摸屏装置，包括电容式触摸屏和微控制器，所述电容式触摸屏包括柔性电路板、外层玻璃盖板和功能片，所述外层玻璃盖板和功能片通过光学胶层粘合在一起，所述柔性电路板与所述功能片相连，在所述外层玻璃盖板上还设置有AF防指纹涂层。
[0007]本实用新型进一步地，在所述柔性电路板外周设置有密封胶密封膜，在所述功能片外增设绝缘层。
[0008]本实用新型进一步地，所述微控制器包括与其连接的用于采集驱动电极TX和接收电极RX交汇点电容值的数据采集机构、数据处理机构、与数据处理机构连接的防水判断机构和防水处理机构。
[0009]本实用新型进一步地，设置一与数据采集机构相连的用于采集电容值变化的驱动频率和驱动电压的电路参数设置机构。
[0010]本实用新型进一步地，在所述数据采集机构与数据处理机构之间还设置有数据存储机构。
[0011]本实用新型进一步地，所述微控制器还包括与用于连接主机板的通信机构。
[0012]本实用新型进一步地，所述微控制器还包括与所述通信机构连接的用于对底层数据接收的应用机构。
[0013]本实用新型进一步地，所述通信机构(107)与主机板(109)之间通过SP1、I2C、USART或USB接口连接
[0014]本实用新型进一步地，所述功能片包括ITO传感器。
[0015]借由上述方案，本实用新型至少具有以下优点:
[0016]①本实用新型在传统电容式触摸屏表面增设AF防指纹工艺，不仅具有防污、防刮伤及耐磨的特点，而且防水效果优异；
[0017]②增设的AF防指纹工艺结合微控制器内的防水判断机构和防水处理机构，使本实用新型具有超强的防水功能，触摸屏表面即使存在大量水的情况下，用户仍然可以正常操作触摸屏，不会产生误报点或无触而导致触摸屏操作异常的情况，很好的解决了周围环境的干扰，避免了触摸屏异常给客户带来的不便，客户操作体验感良好；
[0018]③本实用新型可以自定义触摸屏的防水等级要求，满足航海、医疗等对高防水需求；
[0019]@本实用新型发明装置提供多种接口12(:、1^41?1'、5?1、1^8与外部电路连接，电容式触摸屏极大提高了本装置的操作灵敏度及精准度，且采用ITO传感器的薄膜设计，提升本实用新型装置的高透光性和寿命。
[0020]上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本实用新型的较佳实施例并配合附图详细说明如后。
【附图说明】
[0021 ]图1是本实用新型一种防水电容式触摸屏装置的结构示意图；
[0022]图2是本实用新型一种防水电容式触摸屏装置的原理框图；
[0023]图3本实用新型一种电容式触摸屏防水处理装置的防水处理流程图。
[0024]图中各附图标记的含义如下。
[0025]SlOl电容式触摸屏 S102微控制器
[0026]901外层玻璃盖板 902光学胶层
[0027]903功能片904柔性电路板
[0028]905 AF防指纹涂层 906密封胶密封膜
[0029]907绝缘层101电路参数设置机构
[0030]102数据采集机构 103数据存储机构
[0031]104数据处理机构 105防水判断机构
[0032]106防水处理机构 107通信机构
[0033]108应用机构109主机板
【具体实施方式】
[0034]下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例，不用来限制本实用新型的范围。基于本实用新型的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
[0035]参见图1，本实用新防水电容式触摸屏装置，包括电容式触摸屏SlOl和微控制器S102，所述电容式触摸屏SlOl包括柔性电路板904、外层玻璃盖板901和功能片903，所述外层玻璃盖板901和功能片903通过光学胶层902粘合在一起，所述柔性电路板904与所述功能片903相连，在所述外层玻璃盖板901上还设置有AF防指纹涂层905。上述AF防指纹处理，具有以下优点:a.防污性，防止指纹及油污不容易粘附、轻易擦除;b.防刮伤，表面华顺，手感舒服，不容易刮花;c.膜层薄，优异的光学性能、不改变原有的纹理;d.耐磨性，具有真度耐磨性能。上述光学胶层902具有高透光性及高剥离强度。
[0036]结合本实用新型一较佳的实施方式来看，在所述柔性电路板904外周设置有密封胶密封膜906，在所述功能片903外增设绝缘层907，由此增加本实用新型装置的防水性能，使其具有超强防水功能。即功能片903，所述功能片903包括ITO传感器，对压合区线路增加绝缘印刷的绝缘层907，并做防水和防腐蚀处理，使功能片裸露的导电部分只有压合区的银胶PIN。功能片加柔性电路板904的线路跟外层玻璃盖板901进行小片贴合，贴合后从功能片903的Sensor面将Sensor与柔性电路板904直接点一条胶水，胶水延伸至功能片9030CA两端开槽处，进行密封处理。柔性电路板904进行点胶处理，将1C、电阻、电容等元器件裸露的焊盘用胶密封，密封度100%，防水性能大幅度提高。
[0037]如图2所示，应当说明的是，所述微控制器S102包括与其连接的用于采集驱动电极TX和接收电极RX交汇点电容值的数据采集机构102、数据处理机构104、与数据处理机构104连接的防水判断机构105和防水处理机构106。上述微控制器S102可采用多核ARM处理器，从而提供很快的数据处理速度，适应各种应用的需求，实现电容式触摸屏SlOl操作的实时性和准确性。尤其是在电容式触摸屏SlOl上存在水的情况下，更需要微控制器S102提供更高的工作速度来处理各种等级防水需求。上述防水判断机构105用于根据所述电容式触摸屏SlOl上电容变化值，判断电容式触摸屏SlOl上是否有水存在，如果有水存在，则判断出水的各种分布情形。上述防水处理机构106用于依据防水判断机构105的判断结果，建立有效的数据模型，启用对应的防水算法进行防水处理。
[0038]应当说明的是，设置一与数据采集机构102相连的用于采集电容值变化的驱动频率和驱动电压的电路参数设置机构101。电路参数设置机构101用于设置采集所述电容值变化的驱动频率和采集所述电容值变化的驱动电压，依据设置的驱动频率和驱动电压采集所述触摸屏驱动电极TX和接收电极RX交汇点的电容值的变化，微控制器S102上电之后，配置CTP电容检测模拟电路参数。
[0039]应当说明的是，上述数据采集模块102通过驱动线方向的电极依次发出激励信号来扫描整个电容式触摸屏SlOl，同时，感应线方向的所有电极同时接收信号，来采集横向和纵向电极交汇点的电容(即耦合电容)值的变化。人的手指接电容式触摸屏S1I时，会使耦合电容值变小，而水附着在电容式触摸屏SlOl上时，会使耦合电容值变大。电容式触摸屏SlOl正常运行之后，数据采集模块102实时采集横向和纵向电极交汇点的耦合电容值。
[0040]结合本实用新型一较佳的实施方式来看，在所述数据采集机构102与数据处理机构104之间还设置有数据存储机构103。数据存储机构103用于存储所述数据采集机构102所采集到的触摸屏驱动电极TX和接收电极RX交汇点的电容值，供其他机构实时调用。数据处理机构104对获取的触摸屏各通道的电容值数据进行分析和算法处理，将横向和纵向电极交汇点的耦合电容值的变化转换成带符号的参数，建立有效的数据模型，区分出有效触摸区域，计算出每个有效触摸区域的触摸坐标，并对计算出的坐标进行转换和优化，包括坐标Mapp ing处理、边缘优化处理、ID识别、坐标滤波及其他辅助处理。
[0041]结合本实用新型另一一较佳的实施方式来看，所述微控制器S102还包括与用于连接主机板109的通信机构107。并且，所述微控制器S102还包括与所述通信机构107连接的用于对底层数据接收的应用机构108。优选地，所述通信机构107与主机板109之间通过SP1、12C、USART或USB接口连接，触摸数据传输格式可依客户需求设定。
[0042]如图3所示，是本实用新型电容式触摸屏防水处理装置的防水处理流程图，使用本实用新型装置的防水流程如下步骤:
[0043]步骤S201，给电容式触摸屏S101装置上电。
[0044]步骤S202，扫描并收集电容式触摸屏SlOl各通道上的数据，以电路参数设置机构设置好的时钟频率和驱动电压进行扫描，同时收集电容式触摸屏SlOl各通道数据。
[0045]步骤S203，对获取的数据进行分析和处理。数据处理机构104对传递回来的数据进行处理。
[0046]步骤S204，对电容式触摸屏S1I全屏小于防水阀值的所有节点计数，此防水阀值可以由客户自定义。
[0047]步骤S205，判断步骤S204得出的计数值与水模式阀值做比较。计数值小于水模式阀值，则进入步骤S206，不对电容式触摸屏SlOl做防水处理。计数值大于水模式阀值，则进入步骤S207，进入水模式。
[0048]步骤S208，依据电容式触摸屏SlOl各通道节点的数据方向和大小，建立水分布形态数据模型。
[0049]步骤S209，根据水分布形态数据模型，设定防水等级。
[0050]步骤S210，依据判定的防水等级，采用不同的防水算法进行处理。
[0051]因此，本实用新型在传统电容式触摸屏表面增设AF防指纹工艺，不仅具有防污、防刮伤及耐磨的特点，而且防水效果优异;通过增设的AF防指纹工艺结合微控制器内的防水判断机构和防水处理机构，使本实用新型具有超强的防水功能，触摸屏表面即使存在大量水的情况下，用户仍然可以正常操作触摸屏，不会产生误报点或无触而导致触摸屏操作异常的情况，很好的解决了周围环境的干扰，避免了触摸屏异常给客户带来的不便，客户操作体验感良好;本实用新型可以自定义触摸屏的防水等级要求，满足航海、医疗等对高防水需求;本实用新型发明装置提供多种接口12(:、1^41?1'、5?1、1^8与外部电路连接，电容式触摸屏极大提高了本装置的操作灵敏度及精准度，且采用ITO传感器的薄膜设计，提升本实用新型装置的高透光性和寿命。本实用新型尚有多种实施方式，凡采用等同变换或者等效变换而形成的所有技术方案，均落在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种防水电容式触摸屏装置，包括电容式触摸屏(SlOl)和微控制器(S102)，其特征在于:所述电容式触摸屏(SlOl)包括柔性电路板(904)、外层玻璃盖板(901)和功能片(903)，所述外层玻璃盖板(901)和功能片(903)通过光学胶层(902)粘合在一起，所述柔性电路板(904)与所述功能片(903)相连，在所述外层玻璃盖板(901)上还设置有AF防指纹涂层(905)。2.根据权利要求1所述的一种防水电容式触摸屏装置，其特征在于:在所述柔性电路板(904)外周设置有密封胶密封膜(906)，在所述功能片(903)外增设绝缘层(907)。3.根据权利要求1所述的一种防水电容式触摸屏装置，其特征在于:所述微控制器(S102)包括与其连接的用于采集驱动电极TX和接收电极RX交汇点电容值的数据采集机构(102)、数据处理机构(104)、与数据处理机构(104)连接的防水判断机构(105)和防水处理机构(106)。4.根据权利要求3所述的一种防水电容式触摸屏装置，其特征在于:设置一与数据采集机构(102)相连的用于采集电容值变化的驱动频率和驱动电压的电路参数设置机构(101)。5.根据权利要求3所述的一种防水电容式触摸屏装置，其特征在于:在所述数据采集机构(102)与数据处理机构(104)之间还设置有数据存储机构(103)。6.根据权利要求3所述的一种防水电容式触摸屏装置，其特征在于:所述微控制器(S102)还包括与用于连接主机板(109)的通信机构(107)。7.根据权利要求6所述的一种防水电容式触摸屏装置，其特征在于:所述微控制器(S102)还包括与所述通信机构(107)连接的用于对底层数据接收的应用机构(108)。8.根据权利要求6所述的一种防水电容式触摸屏装置，其特征在于:所述通信机构(107)与主机板(109)之间通过SP1、12C、USART或USB接口连接。9.根据权利要求1所述的一种防水电容式触摸屏装置，其特征在于:所述功能片(903)包括ITO传感器。
【文档编号】G06F3/044GK205594609SQ201620310124
【公开日】2016年9月21日
【申请日】2016年4月14日
【发明人】赵全喜, 卢海兵
【申请人】苏州芯沃科电子科技有限公司