CN101882040A - 在双层导电材料薄膜上设置电极的互电容触摸屏 - Google Patents

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Abstract

一种在双层导电材料薄膜上设置电极的互电容触摸屏，包括上层电极薄膜和下层电极薄膜，所述两层电极薄膜都包括各自的电极面和绝缘面。所述两层电极薄膜各自的绝缘面贴合在一起。所述下层电极薄膜的电极面分隔设置有下层电极板，在各下层电极板之间的空隙设置有屏蔽电极板，从而使下层电极板和屏蔽电极板布满整个下层电极薄膜的电极面。本发明所述触摸屏在厚度不增加的情况下，不需单独增设屏蔽电极薄膜就可以隔离来自显示屏的干扰，降低了触摸屏的制造成本。

Description

在双层导电材料薄膜上设置电极的互电容触摸屏
技术领域
本发明涉及将动作信息转换为所需电信号的数据输入装置，尤其是涉及电容式触摸屏，特别是涉及在薄膜上设置电极的触摸屏。
背景技术
现有技术互电容触摸屏包括与该触摸屏外设的激励信号模块电连接的驱动电极和与所述触摸屏外设的传感信号侦测处理模块电连接的传感电极，在驱动电极和传感电极之间形成互电容。在所述互电容触摸屏表面发生触碰动作时，将会改变以触碰点中心的区域内的互电容值发生变化，从而将触碰动作信息转换为电信号。经过对电容值变化区域数据的处理就可以获得触碰动作中心位置的坐标数据，进而相关数据处理设备就可以依据所述触碰动作中心位置的坐标数据判断出所述触碰动作对应的被触摸屏覆盖的显示屏上的位置，从而完成该显示屏上的所述位置所对应的相应功能或者操作。
为了减小触摸屏的厚度，现有技术开发出一种电极薄膜，该电极薄膜包括用透明导电材料制成的电极面和用透明绝缘材料制成的绝缘面。用两层所述电极薄膜制成现有技术互电容触摸屏。如图5所示，在上层电极薄膜100′的电极面设置有上层电极板111′，在下层电极薄膜200′的电极面设置有下层电极板211′，所述上层电极薄膜100′的绝缘面120′与下层电极薄膜200′的绝缘面220′贴合在一起。所述上层电极板111′和下层电极板211′中的一种电连接触摸屏外设的激励信号模块，那么另一种就电连接触摸屏外设的传感信号侦测触摸模块，从而在上层电极板111′与下层电极板211′之间形成互电容，一般情况下，所述互电容以正交阵列的形式布满整个触摸屏。由于所述电极薄膜很薄，用该电极膜制成的互电容触摸屏很容易受到外界影响。具体而言，将所述触摸屏安装在显示屏400表面上时，所述下层电极薄膜200′覆盖在显示屏400的显示平面上，所述触摸屏很容易收到来自显示屏400的干扰。现有技术的解决所述干扰问题的办法就是在所述电极薄膜200′的下方再设置一层屏蔽电极薄膜300′，如图5所示，所述屏蔽电极薄膜300′包括一整块用透明导电材料制成的屏蔽电极311′和用透明绝缘材料制成的绝缘面320′，所述屏蔽电极311′直接接地或者电连接一直流源。所述屏蔽电极薄膜300′可以隔离来自显示屏400的干扰。但是，增设屏蔽电极薄膜300′的方法不仅增加了所述互电容触摸屏的制造成本，也会造成触摸屏的厚度增加，不符合触摸屏向更薄方向发展的趋势。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于避免现有技术的不足之处而提出一种双层导电材料薄膜上设置电极的互电容触摸屏，该触摸屏在厚度不增加的情况下，不需单独增设屏蔽电极薄膜就可以隔离来自显示屏的干扰。
本发明解决所述技术问题可以通过采用以下技术方案来实现：
设计、制造一种在双层导电材料薄膜上设置电极的互电容触摸屏，包括上层电极薄膜和下层电极薄膜，所述两层电极薄膜都包括各自的用透明导电材料制成的电极面和用透明绝缘材料制成的绝缘面；所述两层电极薄膜各自的绝缘面贴合在一起。尤其是，所述下层电极薄膜的电极面分隔设置有下层电极板，在各下层电极板之间的空隙设置有屏蔽电极板，从而使下层电极板和屏蔽电极板布满整个下层电极薄膜的电极面；所有屏蔽电极板通过串联和/或并联的方式直接接地或者电连接至直流源；所述下层电极薄膜的电极面用于覆盖在显示屏上；所述上层电极薄膜的电极面设置有上层电极板；所述上层电极板和下层电极板中的一种电极板通过串联和/或并联的方式电连接触摸屏外设的激励信号模块，另一种电极板通过串联和/或并联的方式电连接触摸屏外设的传感信号侦测处理模块。
所述上层电极板可以采用以下具体结构，所述上层电极板设置在正对下层电极薄膜的各下层电极板之间间隙的位置。
在上述上层电极板具体结构基础上，还可以采用以下方案，在所述上层电极薄膜的电极面还设置有哑电极板，各哑电极板各自都处于电悬空状态。具体地，所述上层电极薄膜的电极面中，与每个下层电极板正对着的区域中设置有至少一块哑电极板，从而使上层电极板和哑电极板布满整个上层电极薄膜的电极面。
所述下层电极板应当用做驱动电极板，也就是，所述下层电极板通过串联和/或并联的方式电连接触摸屏外设的激励信号模块，所述上层电极板通过串联和/或并联的方式电连接触摸屏外设的传感信号侦测处理模块。
所述两层电极薄膜可以采用以下具体结构，所述上层电极板分组串联成至少两条上层电极链，每条上层电极链的各上层电极板各自的形心在同一直线上，各条上层电极链的电极板形心连线互相平行。同样，所述下层电极板分组串联成至少两条下层电极链，每条下层电极链的各下层电极板各自的形心在同一直线上，各条下层电极链的电极板形心连线互相平行。任一条所述上层电极链的电极板形心连线与任一条所述下层电极链的电极板形心连线互相垂直。
关于所述上、下层电极板的形状，所述上层电极板和下层电极板的形状是矩形、菱形或者多边形。
另外，所述透明导电材料是氧化铟锡Indium Tin Oxide，简称ITO。所述透明导电材料还可以是锑掺杂氧化锡Antimony Tin Oxide，简称ATO。那么所述上、下层电极薄膜就是ITO薄膜，或者是ATO薄膜。
同现有技术相比较，本发明“在双层导电材料薄膜上设置电极的互电容触摸屏”的技术效果在于：
本发明确保触摸屏只设置电极薄膜，并且在下层电极薄膜上设置了屏蔽电极板，不仅有效隔离了来自显示屏的干扰，还解决了现有技术单独增设屏蔽电极薄膜造成的触摸屏厚度增加问题，符合触摸屏向更薄方向发展的趋势；另外，本发明设置屏蔽电极板与下层电极板互补，而单独增设屏蔽电极薄膜的屏蔽电极板布满整个电极薄膜，本发明屏蔽电极板的面积明显缩小，降低了触摸屏的制造成本。
附图说明
图1是本发明“在双层导电材料薄膜上设置电极的互电容触摸屏”第一实施例的结构示意图，包括，
图1-1是所述第一实施例的正投影主视示意图；
图1-2是所述第一实施例的正投影后视示意图；
图1-3是图1-1所示A-A方向剖视示意图；
图2是本发明第二实施例的结构示意图，包括，
图2-1是所述第二实施例的正投影主视示意图；
图2-2是所述第二实施例的正投影后视示意图；
图2-3是图2-1所示B-B方向剖视示意图；
图3是本发明第三实施例的结构示意图，包括，
图3-1是所述第三实施例的正投影主视示意图；
图3-2是所述第三实施例的正投影后视示意图；
图3-3是图3-1所示C-C方向剖视示意图；
图4是本发明第四实施例的结构示意图，包括，
图4-1是所述第四实施例的正投影主视示意图；
图4-2是所述第四实施例的正投影后视示意图；
图4-3是图3-1所示D-D方向剖视示意图；
图5是现有技术互电容触摸屏的剖视示意图。
具体实施方式
以下结合附图所示实施例作进一步详述。
本发明提出一种在双层导电材料薄膜上设置电极的互电容触摸屏，如图1至图4所示，包括上层电极薄膜100和下层电极薄膜200，所述两层电极薄膜100、200都包括各自的用透明导电材料制成的电极面110、210和用透明绝缘材料制成的绝缘面120、220；所述两层电极薄膜100、200各自的绝缘面120、220贴合在一起。所述下层电极薄膜200的电极面210分隔设置有下层电极板211，在各下层电极板212之间的空隙设置有屏蔽电极板212，从而使下层电极板211和屏蔽电极板212布满整个下层电极薄膜200的电极面210。如图2所示，所有屏蔽电极板212通过串联和/或并联的方式直接接地或者电连接至直流源700；所述下层电极薄膜200的电极面210用于覆盖在显示屏400上。所述上层电极薄膜100的电极面110设置有上层电极板111。所述上层电极板111和下层电极板211中的一种电极板通过串联和/或并联的方式电连接触摸屏外设的激励信号模块800，另一种电极板通过串联和/或并联的方式电连接触摸屏外设的传感信号侦测处理模块900。
本发明所述屏蔽电极板212和下层电极板211都设置在下层电极薄膜200的电极面210上，而且，所述屏蔽电极板212和下层电极板211互补布置。上述技术方案相对现有技术触摸屏而言，首先，本发明屏蔽电极板212与下层电极板211同在一张下层电极薄膜200内，相对现有技术单独设置屏蔽电极薄膜的方案省去了一层电极薄膜，降低触摸屏的制造成本，同时，还确保触摸屏的厚度没有增厚；另外，本发明屏蔽电极板212和下层电极板211互补布置，而不像现有技术触摸屏的屏蔽电极板铺满整个电极薄膜，本发明屏蔽电极板212的总面积明显小于现有技术屏蔽电极板的面积和，进一步节省了触摸屏的制造成本。
所述上层电极板111可以采用任何布置方式，但是优选采用不与下层电极板211正对的方案，即如同本发明各实施例，如图1至图4所示，所述上层电极板111设置在正对下层电极薄膜200的各下层电极板211之间间隙的位置。该结构减少上、下层电极板111、211的正对面积，甚至该正对面积为0，可以提高互电容的有效电容率，以增加触摸屏的灵敏度。
为了进一步提高所述互电容触摸屏的有效电容率，本发明第二至第四实施例，如图2至图4所示，在所述上层电极薄膜100的电极面110还设置有哑电极板112，各哑电极板112各自都处于电悬空状态。所述电悬空状态就是指各哑电极板之间没有任何电连接，而且，各哑电极板也不与触摸屏外设的任何模块电连接。
如图2至图4所示，所述哑电极板112可以采用与下层电极板211正对布置，即所述上层电极薄膜100的电极面110中，与每个下层电极板211正对着的区域中设置有至少一块哑电极板112，从而使上层电极板111和哑电极板112布满整个上层电极薄膜100的电极面110。
所述上层电极板111可以做驱动电极或传感电极，所述下层电极板211也可以做驱动电极或传感电极，这取决于它们电连接的模块。电连接激励信号模块的电极板就是驱动电极，电连接传感信号侦测处理模块的就是传感电极。本发明第二实施例，如图2所示，所述下层电极板211通过串联和/或并联的方式电连接触摸屏外设的激励信号模块800，所述下层电极板211做驱动电极；所述上层电极板111通过串联和/或并联的方式电连接触摸屏外设的传感信号侦测处理模块900，所述上层电极板111做传感电极。当然，所述上层电极板111可以与下层电极板211互换，因此，在第一、第三和第四实施例中并没有明确限定它们所电连接的触摸屏外设模块。
本发明所述透明导电材料可以是氧化铟锡Indium Tin Oxide，简称ITO，还可以是锑掺杂氧化锡Antimony Tin Oxide，简称ATO。如果所述透明导电材料采用ITO，那么所述上、下层电极薄膜100、200就是ITO薄膜；如果所述透明导电材料采用ATO，那么所述上、下层电极薄膜100、200就是ATO薄膜。
以下通过四个实施例详细说明本发明的技术方案，本发明所述四个实施例的电极板布置都采用如下结构：
所述上层电极板111分组串联成至少两条上层电极链113，每条上层电极链113的各上层电极板111各自的形心在同一直线上，各条上层电极链113的电极板形心连线互相平行。同样，所述下层电极板211分组串联成至少两条下层电极链213，每条下层电极链213的各下层电极板211各自的形心在同一直线上，各条下层电极链213的电极板形心连线互相平行；任一条所述上层电极链113的电极板形心连线与任一条所述下层电极链213的电极板形心连线互相垂直。
本发明第一实施例，如图1所示，所述上层电极薄膜100中没有设置哑电极板112，所述上层电极板111和下层电极板211的形状都是菱形。上层电极板111沿横向分组串联成多条电极板形新连线互相平行的上层电极链113，下层电极板211沿纵向分组串联成多条电极板形新连线互相平行的下层电极链213，任一一条上层电极链113的电极板形心连线与任一条所述下层电极链213的电极板形心连线互相垂直。如图1-3所示，在屏蔽电极板212的屏蔽作用下，所述触摸屏可以不受来自显示屏400的干扰，还不需要增设单独的屏蔽电极薄膜，既确保触摸屏有尽可能薄的厚度，也节省了制造成本。
本发明第二实施例，如图2所示，较所述第一实施例，在上层电极薄膜100内设置了哑电极板112。由于所述哑电极板处于电悬空状态，在上、下层电极板111、211之间起到电场中继的作用，从而进一步提高该触摸屏的有效电容率。
本发明第三实施例，如图3所示，所述上层电极薄膜100中设置哑电极板112，所述上层电极板111和下层电极板211的形状都是矩形。上层电极板111沿纵向分组串联成多条电极板形新连线互相平行的上层电极链113，下层电极板211沿横向分组串联成多条电极板形新连线互相平行的下层电极链213，任一一条上层电极链113的电极板形心连线与任一条所述下层电极链213的电极板形心连线互相垂直。所述哑电极板112采用与下层电极板211正对布置，即所述上层电极薄膜100的电极面110中，与每个下层电极板211正对着的区域中设置有四块矩形哑电极板112，从而使上层电极板111和哑电极板112布满整个上层电极薄膜100的电极面110。如图3-3所示，在屏蔽电极板212的屏蔽作用下，所述触摸屏可以不受来自显示屏400的干扰，还不需要增设单独的屏蔽电极薄膜，既确保触摸屏有尽可能薄的厚度，也节省了制造成本。
本发明第四实施例，如图4所示，所述上层电极薄膜100中设置哑电极板112，所述上层电极板111的形状是六边形，下层电极板211的形状都是菱形。上层电极板111沿纵向分组串联成多条电极板形新连线互相平行的上层电极链113，下层电极板211沿横向分组串联成多条电极板形新连线互相平行的下层电极链213，任一一条上层电极链113的电极板形心连线与任一条所述下层电极链213的电极板形心连线互相垂直。所述哑电极板112采用与下层电极板211正对布置，即所述上层电极薄膜100的电极面110中，与每个下层电极板211正对着的区域中设置有六块三角形哑电极板112，从而使上层电极板111和哑电极板112布满整个上层电极薄膜100的电极面110。如图3-3所示，在屏蔽电极板212的屏蔽作用下，所述触摸屏可以不受来自显示屏400的干扰，还不需要增设单独的屏蔽电极薄膜，既确保触摸屏有尽可能薄的厚度，也节省了制造成本。

Claims (8)

1.一种在双层导电材料薄膜上设置电极的互电容触摸屏，包括上层电极薄膜(100)和下层电极薄膜(200)，所述两层电极薄膜(100、200)都包括各自的用透明导电材料制成的电极面(110、210)和用透明绝缘材料制成的绝缘面(120、220)；所述两层电极薄膜(100、200)各自的绝缘面(120、220)贴合在一起；其特征在于：
所述下层电极薄膜(200)的电极面(210)分隔设置有下层电极板(211)，在各下层电极板(212)之间的空隙设置有屏蔽电极板(212)，从而使下层电极板(211)和屏蔽电极板(212)布满整个下层电极薄膜(200)的电极面(210)；所有屏蔽电极板(212)通过串联和/或并联的方式直接接地或者电连接至直流源(700)；所述下层电极薄膜(200)的电极面(210)用于覆盖在显示屏(400)上；
所述上层电极薄膜(100)的电极面(110)设置有上层电极板(111)；
所述上层电极板(111)和下层电极板(211)中的一种电极板通过串联和/或并联的方式电连接触摸屏外设的激励信号模块(800)，另一种电极板通过串联和/或并联的方式电连接触摸屏外设的传感信号侦测处理模块(900)。
2.根据权利要求1所述的在双层导电材料薄膜上设置电极的互电容触摸屏，其特征在于：
所述上层电极板(111)设置在正对下层电极薄膜(200)的各下层电极板(211)之间间隙的位置。
3.根据权利要求所1述的在双层导电材料薄膜上设置电极的互电容触摸屏，其特征在于：
在所述上层电极薄膜(100)的电极面(110)还设置有哑电极板(112)，各哑电极板(112)各自都处于电悬空状态。
4.根据权利要求所2述的在双层导电材料薄膜上设置电极的互电容触摸屏，其特征在于：
所述上层电极薄膜(100)的电极面(110)中，与每个下层电极板(211)正对着的区域中设置有至少一块哑电极板(112)，从而使上层电极板(111)和哑电极板(112)布满整个上层电极薄膜(100)的电极面(110)。
5.根据权利要求1所述的在双层导电材料薄膜上设置电极的互电容触摸屏，其特征在于：
所述下层电极板(211)通过串联和/或并联的方式电连接触摸屏外设的激励信号模块(800)，所述上层电极板(111)通过串联和/或并联的方式电连接触摸屏外设的传感信号侦测处理模块(900)。
6.根据权利要求1所述的在双层导电材料薄膜上设置电极的互电容触摸屏，其特征在于：
所述上层电极板(111)分组串联成至少两条上层电极链(113)，每条上层电极链(113)的各上层电极板(111)各自的形心在同一直线上，各条上层电极链(113)的电极板形心连线互相平行；
同样，所述下层电极板(211)分组串联成至少两条下层电极链(213)，每条下层电极链(213)的各下层电极板(211)各自的形心在同一直线上，各条下层电极链(213)的电极板形心连线互相平行；
任一条所述上层电极链(113)的电极板形心连线与任一条所述下层电极链(213)的电极板形心连线互相垂直。
7.根据权利要求1至6所述的在双层导电材料薄膜上设置电极的互电容触摸屏，其特征在于：
所述上层电极板(111)和下层电极板(211)的形状是矩形、菱形或者多边形。
8.根据权利要求1所述的在双层导电材料薄膜上设置电极的互电容触摸屏，其特征在于：
所述透明导电材料是氧化铟锡Indium Tin Oxide，简称ITO，或者是锑掺杂氧化锡Antimony Tin Oxide，简称ATO；
那么所述上、下层电极薄膜(100、200)就是ITO薄膜，或者是ATO薄膜。
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