電容觸摸式鍵盤的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種電容觸摸式鍵盤，包括傳感器層，其上表面覆蓋固態(tài)透明膠層，固態(tài)透明膠層上覆蓋玻璃蓋板，固態(tài)透明膠層將傳感器層與玻璃蓋板粘接在一起，玻璃蓋板上覆蓋頂層透明柔性蓋板，傳感器層的下表面覆蓋底層透明柔性蓋板，軟性線路板夾在玻璃蓋板和傳感器層之間且綁定在傳感器層上。本發(fā)明能夠通過投射電容觸控技術(shù)來實(shí)現(xiàn)鍵盤功能，觸控面板部分將采用整面ITOsensor架橋工藝，完全透明，結(jié)構(gòu)方面將做到超薄，將鍵盤跟手寫板集成為一體；鍵盤區(qū)域是整片ITOGLASSSENSOR有很高的防水性，鍵盤的部件無需任何移動，無磨損。
【專利說明】電容觸摸式鍵盤

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種鍵盤，尤其是一種電容觸摸式鍵盤。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著蘋果手機(jī)的廣泛應(yīng)用和火爆趨勢，使得多點(diǎn)電容觸控技術(shù)獲得了廣泛的發(fā)展。同時微軟、安卓等主流操作系統(tǒng)也內(nèi)置了對多點(diǎn)觸控技術(shù)的支持，使得該項(xiàng)技術(shù)更加的受到關(guān)注。時至今日，多點(diǎn)觸控技術(shù)已經(jīng)引發(fā)了多個行業(yè)的激烈競爭，個人數(shù)碼類產(chǎn)品、商用顯示觸摸市場教育市場都在經(jīng)歷著劇烈的變革，目前觸控技術(shù)已經(jīng)成為最時尚和前沿的人機(jī)交互技術(shù)?，F(xiàn)有的觸控式鍵盤大多采用電容壓力式原理設(shè)計，電路設(shè)計復(fù)雜，價格昂貴，傳感器面板自身沒有防水性，也沒有懸浮觸控功能，且核心技術(shù)被蘋果、微軟壟斷。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種完全透明、結(jié)構(gòu)超薄、將鍵盤跟手寫板集成為一體、具有防水性能的電容觸摸式鍵盤。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案:一種電容觸摸式鍵盤，包括傳感器層，其上表面覆蓋固態(tài)透明膠層，固態(tài)透明膠層上覆蓋玻璃蓋板，固態(tài)透明膠層將傳感器層與玻璃蓋板粘接在一起，玻璃蓋板上覆蓋頂層透明柔性蓋板，傳感器層的下表面覆蓋底層透明柔性蓋板，軟性線路板夾在玻璃蓋板和傳感器層之間且綁定在傳感器層上。
[0005]所述軟性線路板上焊接主控電路，主控電路由微控制器MCU和A/D轉(zhuǎn)換器組成，微控制器MCU通過USB接口和I2C總線與HOST主機(jī)通訊，微控制器MCU通過A/D轉(zhuǎn)換器與傳感器層通訊，微控制器MCU與A/D轉(zhuǎn)換器之間采用I2C通訊。
[0006]所述頂層透明柔性蓋板的厚度為0.3mm,所述玻璃蓋板的厚度為0.55mm,所述固態(tài)透明膠層的厚度為0.175mm,所述底層透明柔性蓋板的厚度為0.3mm。
[0007]所述傳感器層由上層架橋?qū)雍拖聦悠帘螌咏M成，上層架橋?qū)雍拖聦悠帘螌又g通過極間電容Cm連接，所述傳感器層的厚度為0.55_。
[0008]所述微控制器MCU采用GTM802芯片，GTM802芯片外圍分別設(shè)置ICE燒錄、調(diào)試端口和時鐘，所述A/D轉(zhuǎn)換器采用GT9113芯片，所述GTM802芯片的第31、27、21、20、22、15、I引腳分別與GT9113芯片的第35、36、37、30、31、33、27引腳相連。
[0009]由上述技術(shù)方案可知，本發(fā)明能夠通過投射電容觸控技術(shù)來實(shí)現(xiàn)鍵盤功能,觸控面板部分將采用整面ITO sensor架橋工藝，完全透明，結(jié)構(gòu)方面將做到超薄，將鍵盤跟手寫板集成為一體；鍵盤區(qū)域是整片ITO GLASS SENSOR有很高的防水性，鍵盤的部件無需任何移動，無磨損；鍵盤的疊層設(shè)計簡單，可以做到超??；鍵盤的電路智能化設(shè)計，15秒沒有任何操作，將會自動進(jìn)入sle印模式，功耗是傳統(tǒng)鍵盤的1/10 ;鍵盤的通訊支持I2C、USB、HotKnot，鍵盤集成了手寫面板，可以實(shí)現(xiàn)簡單的鼠標(biāo)功能?？傊?，本發(fā)明的產(chǎn)品小巧玲瓏，邊角圓弧過度，超薄設(shè)計，采用目前流行的電容式觸控設(shè)計，靈敏度高，防水性能好，使用壽命長，電路智能化設(shè)計，支持通訊方式多，功耗低。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)圖。
[0011]圖2是圖1中軟性線路板和傳感器層的綁定連接示意圖。
[0012]圖3是圖1中傳感器層的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖4是圖3中的上層架橋?qū)雍拖聦悠帘螌拥倪B接示意圖。
[0014]圖5是軟性線路板上焊接的主控電路的電路框圖。
[0015]圖6、7分別是圖5中微控制器MCU、A/D轉(zhuǎn)換器的電路原理圖。

【具體實(shí)施方式】
[0016]一種電容觸摸式鍵盤，包括傳感器層5，其上表面覆蓋固態(tài)透明膠層3，固態(tài)透明膠層3上覆蓋玻璃蓋板2，固態(tài)透明膠層3將傳感器層5與玻璃蓋板2粘接在一起，玻璃蓋板2上覆蓋頂層透明柔性蓋板1，傳感器層5的下表面覆蓋底層透明柔性蓋板6，軟性線路板4夾在玻璃蓋板2和傳感器層5之間且綁定在傳感器層5上，如圖1、2所示。所述頂層透明柔性蓋板I的厚度為0.3mm，所述玻璃蓋板2的厚度為0.55mm，所述固態(tài)透明膠層3的厚度為0.175mm,所述底層透明柔性蓋板6的厚度為0.3mm。
[0017]如圖3、4所示，所述傳感器層5由上層架橋?qū)?a和下層屏蔽層5b組成，上層架橋?qū)?a和下層屏蔽層5b之間通過極間電容Cm連接，所述傳感器層5的厚度為0.55mm?？梢?，整片傳感器層5是在鍍ITO的GLASS上面蝕刻菱形pattern，通道數(shù)量TX=42，RX=30，蝕刻工藝采用架橋工藝。
[0018]如圖5所示，所述軟性線路板4上焊接主控電路9，主控電路9由微控制器MCU7和A/D轉(zhuǎn)換器8組成，微控制器MCU7通過USB接口和I2C總線與HOST主機(jī)通訊，微控制器MCU7通過A/D轉(zhuǎn)換器8與傳感器層5通訊，微控制器MCU7與A/D轉(zhuǎn)換器8之間采用I2C通τΗ ο
[0019]如圖6、7所示，所述微控制器MCU7采用GTM802芯片，GTM802芯片外圍分別設(shè)置ICE燒錄、調(diào)試端口和時鐘，所述A/D轉(zhuǎn)換器8采用GT9113芯片，所述GTM802芯片的第31、27、21、20、22、15、1 引腳分別與 GT9113 芯片的第 35、36、37、30、31、33、27 引腳相連。
[0020]以下結(jié)合圖1至7對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。
[0021]所述的鍵盤將會有三種工作狀態(tài):
a)Normal Mode鍵盤在Normal mode時，坐標(biāo)刷新周期為10ms。Normal mode狀態(tài)下，一段時間無觸摸事件發(fā)生，鍵盤將自動轉(zhuǎn)入Green mode,以降低功耗。鍵盤無觸摸自動進(jìn)入Green mode的時間可通過配置信息設(shè)置,范圍為O?15s,步進(jìn)為Is,設(shè)置為O的時候系統(tǒng)不會進(jìn)入Green mode ；
b)Green Mode在Green mode下,鍵盤掃描周期固定為40ms,若檢測到有觸摸動作發(fā)生，自動進(jìn)入Normal mode ；
c)Sleep Mode HOST主機(jī)睡眠，通過USB發(fā)送睡眠命令，使鍵盤進(jìn)入Sleep mode。當(dāng)需要鍵盤退出Sle印mode時，HOST主機(jī)通過USB發(fā)送喚醒命令，喚醒后鍵盤將進(jìn)入Normalmode。在Sleep Mode模式下鍵盤不產(chǎn)生功耗。
[0022]所述傳感器層5采用架橋工藝，架橋工藝的目的就是在ITO玻璃面產(chǎn)生很多小的電容橋點(diǎn)，由橫向、縱向掃描點(diǎn)擊相互交叉構(gòu)成電容兩極，橫向電極以此提供激勵信號，縱向所有電極同時接受信號，這樣可以得到所有橫向和縱向點(diǎn)擊交匯點(diǎn)的電容大小，即整個觸摸屏的二維平面大小。每行和每列交叉點(diǎn)都需要單獨(dú)進(jìn)行掃描檢測，掃描次數(shù)=行數(shù)*列數(shù)，根據(jù)觸摸屏的二維電容變化量資料，可以計算出每一個觸摸點(diǎn)的坐標(biāo)。因此，即使屏上有多個觸摸點(diǎn)，也能計算出每個觸摸點(diǎn)的真實(shí)坐標(biāo)，基于這種測量方法，可以準(zhǔn)確測量多點(diǎn)絕對坐標(biāo)。圖4中的電容Cm是兩個感應(yīng)單元之間形成的極間電容。這里的觸控面板是透明玻璃上鍍ITO導(dǎo)電膜即傳感器層5，頂層透明柔性蓋板I是用來保護(hù)觸控面板，同時改善鍵盤的體驗(yàn)效果。
[0023]綜上所述，本發(fā)明能夠通過投射電容觸控技術(shù)來實(shí)現(xiàn)鍵盤功能，觸控面板部分將采用整面ITO sensor架橋工藝，完全透明，結(jié)構(gòu)方面將做到超薄，將鍵盤跟手寫板集成為一體；鍵盤區(qū)域是整片ITO GLASS SENSOR有很高的防水性，鍵盤的部件無需任何移動，無磨損；鍵盤的疊層設(shè)計簡單，可以做到超??；鍵盤的電路智能化設(shè)計，15秒沒有任何操作，將會自動進(jìn)入sleep模式，功耗是傳統(tǒng)鍵盤的1/10 ;鍵盤的通訊支持I2C、USB、HotKnot，鍵盤集成了手寫面板，可以實(shí)現(xiàn)簡單的鼠標(biāo)功能。
【權(quán)利要求】
1.一種電容觸摸式鍵盤，其特征在于:包括傳感器層(5)，其上表面覆蓋固態(tài)透明膠層(3)，固態(tài)透明膠層(3)上覆蓋玻璃蓋板(2)，固態(tài)透明膠層(3)將傳感器層(5)與玻璃蓋板(2 )粘接在一起，玻璃蓋板(2 )上覆蓋頂層透明柔性蓋板(I)，傳感器層(5 )的下表面覆蓋底層透明柔性蓋板(6)，軟性線路板(4)夾在玻璃蓋板(2)和傳感器層(5)之間且綁定在傳感器層(5)上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電容觸摸式鍵盤，其特征在于:所述軟性線路板(4)上焊接主控電路(9)，主控電路(9)由微控制器MCU (7)和A/D轉(zhuǎn)換器(8)組成，微控制器MCU (7)通過USB接口和I2C總線與HOST主機(jī)通訊，微控制器MCU (7)通過A/D轉(zhuǎn)換器(8)與傳感器層(5 )通訊，微控制器MCU (7 )與A/D轉(zhuǎn)換器(8 )之間采用I2C通訊。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電容觸摸式鍵盤，其特征在于:所述頂層透明柔性蓋板(I)的厚度為0.3mm，所述玻璃蓋板(2 )的厚度為0.55mm，所述固態(tài)透明膠層(3 )的厚度為0.175mm,所述底層透明柔性蓋板(6)的厚度為0.3mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電容觸摸式鍵盤，其特征在于:所述傳感器層(5)由上層架橋?qū)?5a)和下層屏蔽層(5b)組成，上層架橋?qū)?5a)和下層屏蔽層(5b)之間通過極間電容Cm連接，所述傳感器層(5)的厚度為0.55mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電容觸摸式鍵盤，其特征在于:所述微控制器MCU(7)采用GTM802芯片，GTM802芯片外圍分別設(shè)置ICE燒錄、調(diào)試端口和時鐘，所述A/D轉(zhuǎn)換器(8)采用6了9113芯片，所述6了]?802芯片的第31、27、21、20、22、15、1引腳分別與GT9113芯片的第.35、36、37、30、31、33、27 引腳相連。
【文檔編號】G06F3/044GK104182109SQ201410417004
【公開日】2014年12月3日 申請日期:2014年8月22日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月22日
【發(fā)明者】楊玉峰, 曹緒文, 張少波 申請人:安徽方興科技股份有限公司