CN105487737A - 一种单层电极的多点电容式触摸屏功能片及电容式触摸屏 - Google Patents

一种单层电极的多点电容式触摸屏功能片及电容式触摸屏 Download PDF

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孙大鹏
高丽雯
窦胜国
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Abstract

本发明公开了一种单层电极的多点电容式触摸屏功能片，其包括基板以及设置在该基板上的电极层，所述电极层包括若干方块形的电极以及从每个电极引出的导线，所述导线采用金属材质且其宽度不超过3um。电极层不区分X\Y向电极，而是采用自电容设计方案，可以减少电极所需要的空间，同时又不影响触摸屏精度，另一方面，采用金属导线可以实现其宽度不超过3um，从而减少导线所需要的空间，整体上克服了现有技术影响触摸屏精度的问题。

Description

一种单层电极的多点电容式触摸屏功能片及电容式触摸屏
技术领域
本发明涉及触摸屏技术领域，尤其涉及一种单层电极的多点电容式触摸屏功能片及电容式触摸屏。
背景技术
投射电容式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，如智能手机、智能手表、导航系统、数码相机、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触摸屏以及用于其他应用的表面电容式触摸屏、表面声波触摸屏和红外线触摸屏。投射电容式触摸屏因为具备多点触摸、灵敏度高的性能，不仅仅在消费电子应用上大放异彩，在其他领域的使用也越来越普及。
采用双层电极（X、Y分别制作到不同的导电层上，X和Y形成互电容）设计方案的电容屏功能片一直是现有投射式电容屏中各种结构里面精准度性能最好的，但是双层电极结构的触摸屏功能片成本会比单层要高不少，所以又产生了一种在一层电极上做出X、Y电极的电容屏触摸屏功能片(互电容单层多点)，但该电容屏触摸屏功能片中的电极层包括X向电极1、Y向电极2以及透明导线3，均采用ITO、IZO、纳米银或者纳米碳管，因此需要用一部分空间来设置透明导线3（如图1），而透明导线最小50um,间距30um，如果做一个5寸屏，Y向电极至少要做24根电极，那么需要的空间为24*(0.05+0.03)=1.92mm；X向电极至少要做13根，所有就有13个1.92的区间是属于透明导线的空间；这部分空间因为不参与坐标计算就会影响触摸的精准度，导致触摸精准度没有双层结构的高；且这种单层多点因为要使用透明导电材料做导线，所以触摸屏的尺寸不能过大，尺寸过大，透明导线长度就大，电阻也越大，芯片无法驱动；现有的单层多点产品尺寸不超过10.1寸。
发明内容
本发明解决的技术问题是：现有单层触摸屏功能片采用互电容的设计方案，该电容屏触摸屏功能片中的电极层包括X、Y电极以及透明导线，因此需要用一部分空间来设置透明导线而透明导线最小50um,间距30um，如果做一个5寸屏，Y向电极至少要做24根电极，24*(0.05+0.03)=1.92mm；X向电极13根，所有就有13个1.92的区间是属于导线的空间；这部分空间因为不参与坐标计算就会影响触摸的精准度，导致触摸精准度没有双层结构的高；且这种单层多点因为要使用透明导电材料做导线，所以触摸屏的尺寸不能过大，尺寸过大，透明导线长度就大，电阻也越大，芯片无法驱动。
为了解决以上问题，本发明提供的具体技术方案是：一种单层电极的多点电容式触摸屏功能片，其包括基板以及设置在该基板上的电极层，所述电极层包括若干方块形的电极以及从每个电极引出的导线，所述导线采用金属材质且其宽度不超过3um。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：一方面，电极层不区分X\Y电极，而是采用自电容设计方案，可以减少电极所需要的空间，同时又不影响触摸屏精度，另一方面，采用金属导线可以实现其宽度不超过3um，从而减少导线所需要的空间，整体上克服了现有技术影响触摸屏精度的问题。
进一步地，所述电极采用自电容驱动方式驱动。本功能片利用电极的自身电容来识别触摸位置，与之匹配的是，驱动方式需要采用自电容驱动方式。
进一步地，所述电极按照矩阵形式分布，且所述导线均沿着同一方向走线。此结构有利于排线，便于生产，且后期使用时有利于配合LCD使用，提高显示效果。
进一步地，所述导线采用的金属材质为铬、铜或铝。此金属材料比较常规，适于批量制造。
进一步地，所述电极采用ITO、IZO、纳米银或者纳米碳管材质。优先选择ITO，此材料比较常用，满足要求。
进一步地，所述导线是通过在基板上蚀刻而成，且钝化处理。此方式是为了降低金属导线对光线的反射作用。
一种电容式触摸屏，包括权利要求1至5任意一项所述的一种单层电极的多点电容式触摸屏功能片。该单层多点电容式触摸屏性能与双层结构性能接近，且不再受尺寸的限制。
说明书附图
图1所示为现有技术中的电极层的结构示意图；
图2所示为本发明中的电极层的结构示意图；
其中，1、X向电极2、Y向电极3、透明导线4、方块形的电极5、金属材质的导线。
具体实施方式
根据附图，对本发明的具体实施方式进行具体说明；
实施例1一种单层电极的多点电容式触摸屏功能片，其包括基板以及设置在该基板上的电极层，所述电极层包括若干方块形的电极4以及从每个电极引出的导线5，所述导线5采用金属材质且其宽度不超过3um，所述电极4采用ITO、IZO、纳米银或者纳米碳管材质，优先选择ITO；所述电极4数目由触摸屏的设计要求来定，优选的，所述导线5采用的金属材质为铬、铜或铝，所述电极5采用自电容驱动方式驱动。如图2所示为具有5*5个方块形的ITO电极的电极层。
优选地，所述电极4按照矩阵形式分布，且所述导线5均沿着同一方向走线。此结构中，金属材质的导线间距设计要结合配套使用的LCD（液晶显示器）设计，金属材质的导线间距跟该LCD的BM（黑色矩阵）线设计间距一致，宽度小于BM线宽。
优选地，所述导线5是通过在基板上蚀刻而成，且钝化处理。此方式是为了降低金属导线对光线的反射作用。
实施例2一种电容式触摸屏，包括盖板、电容屏功能片以及柔性线路板，所述盖板通过硅胶覆盖在电容屏功能片上方，在电容屏功能片下方设置所述柔性线路板，其中，所述盖板可以是钢化玻璃、PC、PMMA等公知的各种材质，所述柔性线路板集成了驱动电路，以上均为现有知识，本发明的改进在于，所述电容屏功能片为实施例1中的一种单层电极的多点电容式触摸屏功能片。使用时，将电容式触摸屏和LCD（液晶显示器）全贴合，且触摸屏功能片上的金属材质的导线沿着LCD（液晶显示器）的BM（黑色矩阵）线的垂直方向走线，这样就不会影响电容式触摸屏的视觉效果，金属材质的导线也不会挡住LCD（液晶显示器）的内容显示。
需要理解的是：上述实施方式对本发明的涉及思路做了比较详细的文字描述，但是这些文字描述，只是对本发明设计思路的简单文字描述，而不是对本发明设计思路的限制，任何不超出本发明设计思路的组合，增加或修改，均落入本发明的保护范围内。

Claims (7)

1.一种单层电极的多点电容式触摸屏功能片，其包括基板以及设置在该基板上的电极层，其特征在于，所述电极层包括若干方块形的电极以及从每个电极引出的导线，所述导线采用金属材质且其宽度不超过3um。
2.如权利要求1所述的一种单层电极的多点电容式触摸屏功能片，其特征在于，所述电极采用自电容驱动方式驱动。
3.如权利要求1所述的一种单层电极的多点电容式触摸屏功能片，其特征在于，所述电极按照矩阵形式分布，且所述导线均沿着同一方向走线。
4.如权利要求1至3任意一项所述的一种单层电极的多点电容式触摸屏功能片，其特征在于，所述导线采用的金属材质为铬、铜或铝。
5.如权利要求4所述的一种单层电极的多点电容式触摸屏功能片，其特征在于，所述导线是通过在基板上蚀刻而成，且钝化处理。
6.如权利要求5所述的一种单层电极的多点电容式触摸屏功能片，其特征在于，所述电极采用ITO、IZO、纳米银或者纳米碳管材质。
7.一种电容式触摸屏，其特征在于，包括权利要求1至6任意一项所述的一种单层电极的多点电容式触摸屏功能片。
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