CN101571778A - 投射电容式触摸屏 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种投射电容式触摸屏，可以大大缩短扫描时间、提高信噪比，使之触摸准确、反应灵敏。所述投射电容式触摸屏，包括覆于基材上的导电层，导电层包括电极条，每根电极条上连接有两根以上与外部电路连接的导线。作为优选方式，每根电极条两端各连接一根导线。所述基材可以是公知的各种材质，作为优选方式，所述基材为薄膜。通过本发明，能很好的解决现阶段ITO导电层以薄膜为基材时面阻值过大的问题，使ITO膜结构的投射电容式触摸屏触摸不准和反映不灵敏的问题得到有效的解决，减小了对原材料的依赖性，扩大了ITO膜结构的投射电容式触摸屏的选材范围，使膜结构的投射电容式触摸屏具备了大批量生产的可行性。

Description

投射电容式触摸屏

技术领域

本发明涉及一种投射电容式触摸屏。

背景技术

随着科技水平的不断发展，触摸屏作为一种简单、便捷的人机交互方式，已经广泛应用于我们日常生活各个领域，如手机、媒体播放器、导航系统、数码相机、数码相框、PDA、游戏设备、显示器、电器控制、医疗设备等等。通用的触摸屏技术包括适用于移动设备和消费电子产品的电阻式触摸屏和投射电容式(projected capacitive)触摸屏以及用于其他应用的表面电容式(surface capacitive)触摸屏、表面声波(SAW)触摸屏和红外线触摸屏。

其中投射电容式触摸屏因为具备多点触摸的功能，所以在消费电子应用上大放异彩。投射电容式触摸屏内设有覆于基材上的导电层，导电层一般为ITO导电层，有两层，每层导电层上分布有电极条，一层做为行矩阵，一层作为列矩阵。在每一条电极的端点用导线(可以通过电镀和印刷两种方式加工)引出，然后通过柔性电路板将导线引出与外部电路控制芯片连接。投射电容式触摸屏的内部电极的行与行、列与列，或行与列之间会产生的电容。其工作原理是通过人手触摸改变了电极条在触摸处的的电容分布，从而被识别的。人的手指面积大小是一定的，手指触摸引起电容改变值也是一定的。如果内部电容过大，会导致手指触摸后，引起的电容变化和受到干扰而产生的电容变化相似，从而不能正常识别手指触摸。所以要求投射电容式触摸屏内部的电容越小越好，这样人手指触摸后引起的电容改变值和原电容的值的比例就越大。比例越大代表信噪比越大，对触摸位置的判断也就更准。该电容的大小取决于内部电极条的阻值大小。电极条阻值越大，产生的电容越大。另外，因为投射电容式触摸屏通过控制芯片的工作方式是逐行/列扫描的，每扫描一条电极，都是通过充电、放电来工作的。电容越大，那么需要的充、放电时间就会越长。

导电层要覆于基材上，一般投射电容式触摸屏的基材都是玻璃，但玻璃又很不耐摔，所以从消费电子的用途来看，玻璃结构并不是很合理的。

如果用薄膜作为基材来制作投射电容式触摸屏，那完全可以解决抗摔的问题，且厚度也可以做到更薄。本发明中的薄膜是指软性的薄片。但用薄膜作为基材又存在一个很严重的问题，那就是会使导电层的面阻比较大，从而电极条的阻值较大。以导电层为ITO导电层为例，面阻跟ITO的厚度有关系，面阻＝ITO导电率/ITO层厚度，基材没有电阻，可以是玻璃，PC、PET膜等。ITO导电层如果太厚，面阻的均匀性就很差。玻璃镀ITO导电层时，是一大片玻璃(一般大小为43*49英寸)镀了ITO之后，然后裁切成14英寸*16英寸或16英寸*20英寸等，然后测试每片玻璃的大概面阻。但薄膜镀ITO后都是整卷(0.5m*100m)供应的，这么大的面积，如果ITO导电层过厚，均匀性就会很差。现在触摸屏行业内对基材为玻璃和基材为薄膜的面阻均匀性规定是不能大于10％。由于上述情况，现在以玻璃作为基材时，面阻最小可以做到3欧姆，而以薄膜作为基材时，面阻最小为270欧姆(以上都是指能作为触摸屏材料使用的情况，实际情况可能是还有面阻更低的，但已经不适合作为触摸屏材料使用了)，而制作投射电容式触摸屏的面阻以在150欧姆以下为宜。因此，以薄膜作为投射电容式触摸屏的基材，会导致触摸不准和反应过慢的问题。

发明内容

本发明提供了一种投射电容式触摸屏，可以大大缩短扫描时间、提高信噪比，使之触摸准确、反应灵敏。

所述投射电容式触摸屏，包括覆于基材上的导电层，导电层上分布有电极条，每根电极条上连接有两根以上与外部电路连接的导线。每根电极条上连接的两根以上导线的电阻最好相同。导线电阻值如果一致，在每条电极产生的电容值也基本一致，那么整个屏的均匀性就更好，从而使得触摸位置更精确。如果分辨率精度要求不是很高的话，这点可以不做要求。

作为优选方式，每根电极条两端各连接一根导线。

所述基材可以是公知的各种材质，作为优选方式，所述基材为薄膜。

常规的投射电容式触摸屏，其导电层包括上、下层导电层，每层导电层上分布有互相平行的电极条，上、下层导电层上分布的电极条互相垂直。

所述导电层一般为ITO导电层。

在每根电极条上引出两根以上的导线，在投射电容式触摸屏工作扫描每条电极时，经多根导线同时充电，充、放电时间大大缩短，由于电极电容值大小的测量是通过充、放电时间和内部电路比较而得出的，这样的效果相当于内部电极的阻值和电容大大减小。从而大大缩短扫描时间、提高信噪比，使之触摸准确、反应灵敏。如在投射电容式触摸屏电极条的两端引出导线，工作扫描每条电极时，是从电极的两端同时充电，充电时间缩短为原来的50％，这样的效果相当于将内部电极的阻值和电容就相应变小50％。也就是说如果导电层面阻为300欧姆，使用本发明，相当于现有设计中使用150欧面阻材料的效果。根据实际情况来看，制作投射电容式触摸屏的面阻在150欧姆以下为宜。因此，使用本发明，以薄膜作为导电层的基材，完全可以满足投射电容式触摸屏对原材料面阻要求，这样就可以同时解决触摸不准和反应过慢的问题。

通过本发明，能很好的解决现阶段ITO导电层以薄膜为基材(以下简称ITO膜结构)时面阻值过大的问题，使ITO膜结构的投射电容式触摸屏触摸不准和反映不灵敏的问题得到有效的解决；因为ITO膜制造的核心技术都掌握在日、美等国手中，本发明主要是通过简单、巧妙的电路设计对产品进行改进，减小了对原材料的依赖性，扩大了ITO膜结构的投射电容式触摸屏的选材范围；最后，由于本发明易于实施，使膜结构的投射电容式触摸屏具备了大批量生产的可行性。

附图说明

图1是投射电容式触摸屏结构示意图；

图2是本发明上电极示意图；

图3是本发明下电极示意图；

图4是现有技术上电极示意图；

图5是现有技术下电极示意图；

图6是近端导线布线示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。

实施例

本发明所述投射电容式触摸屏结构如图1-3所示，为了清楚显示辅助材料的具体结构，图1将各部件分开来示意。投射电容式触摸屏包括覆于基材上的导电层，导电层包括上、下层导电层1、2，分别覆于上、下层基材3、4上，上、下层导电层通过光学胶9粘合。所述基材为薄膜，所述导电层为ITO导电层，通过刻蚀，形成互相平行的电极条5，上、下层导电层上分布的电极条互相垂直，分别作为行电极矩阵和列电极矩阵，通过行、列矩阵的配合来识别坐标。行电极数和列电极数主要取决于屏幕大小。屏幕越大，需要的电极条数越多(每条电极的宽度规定在5mm-6mm之间)。

每根电极条5两端各连接一根导线8，通过柔性电路板将两端导线连接。因为近端6的导线长度要远小于远端7的导线，为了使两者电阻接近，故在空间允许的情况下按图6的弯曲走线的方法来对近端导线6做相应处理，通过弯曲走线可以加长导线长度，再配合导线宽度的选择，完全可以达到远、近端导线电阻接近的目的。

对照实施例

如图4、5所示，现有技术与实施例不同之处在于，每根电极条5只从一端(近端)接出导线8，通过柔性电路板与外部电路连接。所述基材为玻璃。

Claims (6)

1.一种投射电容式触摸屏，包括覆于基材上的导电层，导电层包括电极条，其特征在于每根电极条上连接有两根以上与外部电路连接的导线。

2.如权利要求1所述的投射电容式触摸屏，其特征在于每根电极条两端各连接一根导线。

3.如权利要求1所述的投射电容式触摸屏，其特征在于每根电极条上连接的两根以上导线的电阻相同。

4.如权利要求1所述的投射电容式触摸屏，其特征在于所述基材为薄膜。

5.如权利要求1-4中任一项所述的投射电容式触摸屏，其特征在于所述导电层包括上、下层导电层，每层导电层上分布有互相平行的电极条，上、下层导电层上分布的电极条互相垂直。

6.如权利要求1-4中任一项所述的投射电容式触摸屏，其特征在于所述导电层为ITO导电层。

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