专利名称：一种电容式触控结构、触控模块及触控终端的制作方法
技术领域：
本实用新型属于触控技术领域，尤其涉及一种电容式触控结构、触控模块及触控终端。
背景技术：
电容式触控已经开始在家用电器、消费电子、工业控制、医疗器材等领域的各种控 制设备上普及，其具有时尚美观、干净耐用等特性，而且随着技术的进步稳定性也得到提 升，已呈现出逐渐取代传统机械结构的触控装置。电容式触控原理是由控制器向检测电极发送高频的PWM驱动，再由滤波电路滤波 后送到AD检测口检测其电压值。当手指触摸在检测电极上时，电极的耦合电容发生变化， 该变化经滤波电路后转换为电压的变化，通过转换得到的AD值来确定触摸位置信息。伴随 着电容式触控技术的提高，人们又开始追求多样化的功能，而其中背光技术的应用最为广 泛。传统的背光技术一般采用以下几种方式1、检测电极上开孔，中间嵌入背光灯，背光从孔中射出。2、检测电极采用透明导电材料，一般与PCB电路分离并位于PCB之上，背光灯安装 于PCB正面，背光直接透射或通过导光板均勻化后再穿过透明电极。3、在PCB板的检测电极上安装导光板，背光灯从导光板侧面发出背光，经导光板 反射和折射后以均勻光线射出。以上背光技术采用的方式中，方式1背光直接由灯发出，呈现出点光源的特性，光 线不够均勻，只适用于按键结构；方式2由于需要使用透明电极，电极制作工艺复杂、成本 较贵，比如现有的ITO材料，一般适合应用于触摸屏；方式3要求必须带有导光板，成本较
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实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种电容式触控结构、触控模块及触控终端，旨在使 带有背光效果的电容式触控终端的成本和背光效果均能兼顾。本实用新型是这样实现的，一种电容式触控结构，包括一半透明的PCB板，所述 PCB板上布设有检测电极和与所述检测电极连接的电容式触摸控制电路，所述PCB板的背 面下方设有背光灯，所述检测电极为网状结构。进一步地，所述PCB板的背面铺设有绝缘保护油层，所述绝缘保护油层在对应所 述PCB板上布设有检测电极的区域留空。进一步地，所述检测电极的网状结构具体呈栅条、矩形方格、菱形方格或同心圆环 的样式。进一步地，所述检测电极呈多边形、方形、圆形或滑条形。进一步地，所述背光灯正对所述PCB板上布设有检测电极的区域。本实用新型实施例还提供了一种触控模块，所述触控模块内置如上所述的电容式触控结构。本实用新型实施例还提供了一种触控终端，所述触控终端包括如上所述的电容式触控结构。本实用新型中，至少在半透明的PCB板的背面对应于检测电极的区域不铺设绝缘 保护油层，保证该区域可透光，再配合网状设计的检测电极，使得最终透射出的光线更加均 勻而不会出现局部过亮的现象，可节省导光板的使用，达到兼顾成本和背光效果的目的。
图1A、图1B、图1C、图ID是传统“实心”检测电极与本实用新型实施例提供的网状 结构的检测电极的各种形状的设计对比示意图；图2是本实用新型实施例提供的电容式触控结构图；图3A、图3B分别是实心检测电极的电场线分布图和网状检测电极的电场线分布图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，
以下结合附图及实施 例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释 本实用新型，并不用于限定本实用新型。本实用新型实施例中，检测电极设计成网状，电极所占的PCB板的区域留空不铺 设绿油，该PCB板选用半透明的基材。从而直接将PCB板作导光板使用，背光灯从PCB板背 面将光线射入。不同于传统的电容式触控结构的“实心”检测电极的设计方式，本实用新型实施例 中将检测电极设计为网状结构，图1A、图1B、图1C、图ID为传统“实心”检测电极与本实用 新型实施例提供的网状结构的检测电极的各种形状的设计对比，检测电极的外形可以设计 为多边形、方形、圆形、滑条形等形状，网状结构可以是栅条、矩形方格、菱形方格、同心圆环 等样式，只要设计有中空部分可透光即可。图2示出了本实用新型实施例提供的电容式触控结构，为了便于描述，仅示出了 与本实施例相关的部分。参照图2，半透明的PCB板201上布设有检测电极和与检测电极连接的电容式触 摸控制电路202，检测电极在电容式触摸控制电路202的驱动信号的控制下，在检测电极周 围产生电场，与无穷远的大地形成等效电容，当手指接近时改变了原有电场的分布，同时原 等效电容大小发生变化，通过检测该等效电容的变化即可检测手指的触摸动作，其中电容 式触摸控制电路202可以采用自耦合电容检测方式来检测等效电容的大小，也可以采用互 耦合电容检测方式。检测电极具有如上所述外形和样式的网状结构，图2中仅以矩形方格 样式的网状结构为例进行说明，图2中检测电极包括有检测电极横线203和检测电极纵线 204。进一步地，还可以在PCB板201的背面铺设绿油、黄油、黑油等绝缘保护油层，但 仅限于在与检测电极对应的区域之外铺设，如图2中的与检测电极对应的区域之外的部分 205铺设有绝缘保护油层，而在与检测电极对应的区域206则留空不铺设绝缘保护油层，由于PCB板21选用半透明基材，因此留空部分可透光。PCB板21背面的下方设置一背光灯底座207，底座207上安装有背光灯208，且背 光灯208正对PCB板21不铺设绝缘保护油层的区域，可选用LED实现。背光灯208的光线 从PCB板201的留空部分射入，射出时的光线被均勻化而不会出现局部过亮的现象，可通过 调整PCB板201的厚度、背光灯208的供电电压、背光灯208与PCB板201的间距来调整背 光亮度和均勻化效果。PCB板201的留空部分的设计方式可以省掉导光板，同时将检测电极 为网状设计，而不必采用成本较高的可透光的透明电极，进一步节约了生产成本。分别通过软件仿真和实际电路验证实心检测电极与网状检测电极产生的等效 电容的差异以及手指触摸时等效电容的变化差异，在Windows XP操作系统+SolidWorks Premium 2009仿真软件的仿真测试环境下验证结果表明，实心检测电极产生的等效电容相 对略大，但等效电容的变化两者基本一致，参见图3A所示的实心检测电极的电场线分布图 和图3B所示的网状检测电极的电场线分布图，对比两图发现除了电极表面的电场分布存 在一定差异外(约小于0. 5mm时)，随着远离检测电极的距离的增加，电场分布情况趋于一 致，故在电容式触控检测原理上，完全可以采用网状检测电极来替换实心检测电极。具体实施时，可采用上述电容式触控结构制成单独的触控模块，也可直接将上述 电容式触控结构直接制作在各种电容式触控终端，比如电容式触摸按键控制终端、电容式 触摸滑条控制终端、电容式触摸转轮控制终端及电容式触摸屏终端等，具体的终端产品上 还可在检测电极上加设一盖板来保护检测电极(厚度约Imm 6mm)。以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本 实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型 的保护范围之内。
权利要求一种电容式触控结构，包括一半透明的PCB板，所述PCB板上布设有检测电极和与所述检测电极连接的电容式触摸控制电路，所述PCB板的背面下方设有背光灯，其特征在于，所述检测电极为网状结构。
2.如权利要求1所述的电容式触控结构，其特征在于，所述PCB板的背面铺设有绝缘保 护油层，所述绝缘保护油层在对应所述PCB板上布设有检测电极的区域留空。
3.如权利要求1所述的电容式触控结构，其特征在于，所述检测电极的网状结构具体 呈栅条、矩形方格、菱形方格或同心圆环的样式。
4.如权利要求1所述的电容式触控结构，其特征在于，所述检测电极呈多边形、方形、 圆形或滑条形。
5.如权利要求1所述的电容式触控结构，其特征在于，所述背光灯正对所述PCB板上布 设有检测电极的区域。
6.一种触控模块，其特征在于，所述触控模块内置如权利要求1至5任一项所述的电容 式触控结构。
7.—种触控终端，其特征在于，所述触控终端包括如权利要求1至5任一项所述的电容 式触控结构。
专利摘要本实用新型适用于触控技术领域，提供了一种电容式触控结构、触控模块及触控终端，该电容式触控结构包括一半透明的PCB板，所述PCB板上布设有检测电极和与所述检测电极连接的电容式触摸控制电路，所述PCB板的背面下方设有背光灯，所述检测电极为网状结构。本实用新型中，至少在半透明的PCB板的背面对应于检测电极的区域不铺设绝缘保护油层，保证该区域可透光，再配合网状设计的检测电极，使得最终透射出的光线更加均匀而不会出现局部过亮的现象，可节省导光板的使用，达到兼顾成本和背光效果的目的。
文档编号H03K17/96GK201571037SQ200920261968
公开日2010年9月1日 申请日期2009年12月24日 优先权日2009年12月24日
发明者李亮, 柳玉平 申请人:深圳市汇顶科技有限公司