CN202736005U - 一种全透明电容式触摸屏 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种全透明电容式触摸屏，属于电容式触摸屏技术领域。该电容式触摸屏为单层薄膜结构，包括触摸感应单元，IC控制单元和主板单元，所述的触摸感应单元的图案为一个个独立的三角形形状，在一个个独立的三角形形状的同一侧通过银浆金属引线连接到FPC上，IC控制单元和主板单元通过连接器实现通讯。本实用新型解决了银浆两边走线且数目多的问题，降低对外观效果和设计造成的局限，满足多种客户的需求。

Description

一种全透明电容式触摸屏

技术领域

本实用新型涉及一种全透明电容式触摸屏，属于电容式触摸屏技术领域。

背景技术

三角形结构模型的电容式触摸屏，它是根据投射式电容触摸屏的感应原理来实现的。手指通过“人体”导体接地与感应单元构成电容的两级，而手指触摸产生的电容与手指覆盖到感应单元的面积成正比的。所以可以设计成多个三角形组成的结构。同一行的左右两三角形组成一个“条状”，多组这样的行“条状”排列成触摸屏的行阵；而每一行左端的三角形组成一个列感应单元，每一行右端三角形组成另一个列感应单元，且2<n<6。（如图1所示）。

随着电容式触摸屏尺寸的扩大，为了使触摸屏有一个较高的分辨率，所以需要的三角形数目也随之增加，而集成电路（Integrated Circuit, IC）提供的感应通道数有限，所以需要将多个三角形通过导电膜（Indium Tin Oxide，ITO)并联形成一个列感应单元，然后通过银浆等金属引线连接到IC感应通道，这样可以节省感应通道的数目，同时使IC的集成度提高。

在手机、平板电脑、游戏机等牵引下，世界触摸屏的市场表现相当可观，触摸屏在消费电子产品中正从手机触摸屏幕小尺寸等领域向具有更大屏幕尺寸发展。投射式电容触摸屏的结构能保护导体和感应器，而且更能有效地防止外在环境因素对触摸屏幕造成影响，就算屏幕沾有污渍、尘埃或油渍，依然能准确算出触摸位置，其具有精度高，反应快，同时也具有较高的分辨率，也更耐刮擦。但是由于目前投射式电容触摸屏的感应通道和驱动通道设计图案复杂、工艺要求比较高，同时需要用到的银浆等金属引线也比较多且细等问题，所以对触摸屏的外形图案设计限制比较多。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型提出了一种全透明电容式触摸屏，解决银浆等金属两边走线且数目多的问题，降低对外观效果和设计造成的局限。

本实用新型为解决其技术问题采用如下技术方案：

一种全透明电容式触摸屏，电容式触摸屏为单层薄膜结构，包括触摸感应单元，IC控制单元和主板单元，所述的触摸感应单元的图案为一个个独立的三角形形状，在一个个独立的三角形形状的同一侧通过银浆金属引线连接到FPC上，其中n个三角形的n条底边并联在一起组成一个列感应单元，另外n个三角形的n个顶角并联在一起组成另外一个列感应单元，其中n为自然数，且2<n<6,并将每个列感应单元分别连接到IC控制单元的各自的感应通道上，IC控制单元和主板单元通过连接器实现通讯。

所述的电容式触摸屏是由多个列感应单元构成的触摸屏，其中每个列感应单元的长度为5mm-10mm。

本实用新型的有益效果如下：

不再通过ITO实现多个三角形的连接，而是每个三角形都是独立的，仍然是相互交叉排列的，然后在同一侧，通过银浆等金属引线将每个三角形都引出来，然后在柔性电路板（Flexible Printed Circuit，FPC)实现多个三角形的并联，最后连接到IC的每一个感应通道上；外围的屏蔽线（GUARD RIING）通过ITO的引线来实现。具体的优点如表1所示。

表1  本实用新型与常规模型的优点对照

附图说明

图1 单层薄膜（FILM）结构电容式触摸屏的三角形模型图案。

图2 单层FILM结构电容式触摸屏的组成结构框图。

图 3单层FILM结构电容式触摸屏的一般框图。

图 4(a)为常规模型；图4（b）为本实用新型的模型。

 具体实施方式

下面结合附图对本发明创造做进一步详细说明。

本实用新型用到的材料主要包括ITO导电薄膜，控制器芯片，盖板（Cover Lens），本实用新型全透明电容式触摸屏的结构如图2所示，主要可以分为三个部分:触摸感应单元，IC控制单元和主板单元，其中触摸感应单元通过与FPC的绑定实现通讯，IC控制单元和主板单元通过连接器实现通讯。

触摸感应单元:本实用新型的电容式触摸屏设为单层薄膜结构，所以触摸感应单元的设计图案为三角形形状。同时随着触摸屏尺寸的逐渐增加，用到的通道数也越来越多。例如，如果要设计的触摸屏为7英寸，则总共需要设计的三角形数目为160个，而目前支持7英寸的IC控制单元中的IC可以提供的通道数有限，只能提供40个感应通道，只能将每四个三角形并联后连接到IC控制单元的一个感应通道。目前，常规的方法是，通过ITO实现四个三角形的连接，然后通过银浆等金属引线两边走线的方式引到IC的感应通道上[如图4（a）所示]。

而本实用新型与之前不同，不再通过ITO实现三角形的并联，在触摸感应单元图案设计时仍然是一个个独立的三角形图案如图4（b）所示，然后在同一侧通过银浆等金属引线连接到FPC上，然后在FPC上实现多个三角形的并联，然后再连接到IC控制单元上的每个感应通道上。如上面所述，完成以上设计后，将组成触摸感应单元的FILM与lens相贴合，完成触摸感应单元的设计。

由于本实用新型列举的为单层结构电容式触摸屏，采用的IC控制单元应该是支持单层设计结构的。例如，如果设计的触摸屏尺寸为7英寸时，可以使用控制单元 IC的型号为MSTAR2146，提供的感应通道数为40。

最后通过连接器连接到主板上，通过调试，完成该实用新型的设计。

图 3为单层FILM结构电容式触摸屏，最外围的框线为盖板（LENS）的边缘，里面一层线为FILM的边缘，再里面一层为可识别触摸的区域（即AA区），框图的下面为FPC的外形，网格区域是摆放组成控制单元元件的区域，最下面为接口部分。其中特别注意的是最长线以下，不能透明，因为该区域有银浆等金属引线和FPC。

本实用新型列举的单层结构投射式电容触摸屏，采用的ITO图案为三角形模型，并且每个三角形都是独立的，都通过银浆等金属线引出来，组成感应单元；触摸感应单元通过FILM与FPC的绑定贴合，实现触摸单元与IC控制单元的连接；然后在FPC上，将组成一个列感应通道的多个独立三角形实现并联，然后将这些列感应单元分别连接到IC的每个感应通道上，外围的GUARD RING 通过ITO来实现。最后IC控制单元通过连接器实现与主板单元的连接，经过最终的调试，完成整个单层电容式触摸屏的设计。

图4（b）是以7英寸的触摸屏为例，右边为每个独立的ITO三角形图案，左边为银浆，每个三角形都通过银浆引出来，在通过与FPC绑定，实现触摸感应单元与IC触控单元的连接。其中，图中三角形底边在右边的四个三角形组成一个列感应单元，在FPC上实现并联连接。另外三角形的顶角在右边的四个三角形组成另外一个列感应单元，也在FPC上实现并联连接。最后这两个列感应单元分别连接到IC控制单元的两个感应通道上。

组成列感应单元的三角形个数可以是n，n为自然数，2<n<6，采用上述同样的连接方式组成列感应单元，即在同一侧，将n个底边在同一侧的三角形在FPC相互并联起来，组成一个列感应单元，将n个顶角在同一侧的三角形在FPC相互并联起来组成另一个列感应单元，再将每个列感应单元分别连接到IC控制单元的各自感应通道上。

下面描述本实用新型的工作原理及工作过程。

本实用新型列举的单层结构的全透明电容式触摸屏的工作原理如下：通过在FPC上，将四个独立的三角形连接在一起，组成一个列感应单元，然后分别依次扫描由四个三角形图案组成的列感应单元，记录每个列感应单元的电容计数变化值，记录第n行左右两个列感应单元的电容计数变化值为a ,b。对于Y坐标的计算，触点在Y轴上的坐标等于行“条状”（左右两感应单元a, b的和）电容计算变化极大值处的物理坐标加上触点偏离该行“条状”的偏移量；对于X的坐标，是通过左端每一个列感应通道电容计数变化值加和与右端列感应通道电容计数变化值加和的比例来计算的。

同时，由于人的手指一般大小为10mm*10mm,所以由多个三角形组成的列感应单元一般设计成5mm--10mm。通过上述方法计算出来的为触点在触摸屏上的物理坐标，当与显示屏配套使用时，需要根据相应的分辨率转化为逻辑坐标。

本实用新型触摸感应单元的设计图案是由三角形图案为例，并不失对其他图案的保护。

Claims (2)

1.一种全透明电容式触摸屏，其特征在于电容式触摸屏为单层薄膜结构，包括触摸感应单元，IC控制单元和主板单元，所述的触摸感应单元的图案为一个个独立的三角形形状，在一个个独立的三角形形状的同一侧通过银浆金属引线连接到FPC上，其中n个三角形的n条底边并联在一起组成一个列感应单元，另外n个三角形的n个顶角并联在一起组成另外一个列感应单元，其中n为自然数，且2<n<6,并将每个列感应单元分别连接到IC控制单元的各自的感应通道上，IC控制单元和主板单元通过连接器实现通讯。

2.根据权利要求1所述的一种全透明电容式触摸屏，其特征在于所述的电容式触摸屏由多个列感应单元构成的触摸屏，其每个列感应单元的长度约为5mm-10mm。

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