專利名稱：觸摸屏檢測設(shè)備及觸控裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電子設(shè)備設(shè)計(jì)及制造技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種觸摸屏檢測設(shè)備及觸控
>J-U ρ α裝直。
背景技術(shù)：
目前觸摸屏的應(yīng)用范圍從以往的銀行自動(dòng)柜員機(jī)，工控計(jì)算機(jī)等小眾商用市場，迅速擴(kuò)展到手機(jī)，PDA (個(gè)人數(shù)字助理)，GPS (全球定位系統(tǒng))，PMP (MP3，MP4等)，甚至平板電腦等大眾消費(fèi)電子領(lǐng)域。用于觸摸屏具有觸控操作簡單、便捷、人性化的優(yōu)點(diǎn)，因此觸摸屏有望成為人機(jī)互動(dòng)的最佳界面而迅速在便攜式設(shè)備中得到了廣泛應(yīng)用?！る娙萦|摸屏通常被分為自電容和互電容兩類。如圖I所示，為現(xiàn)有技術(shù)中常見的一種自電容觸摸屏的結(jié)構(gòu)圖。該自電容觸摸屏主要有雙層的菱形結(jié)構(gòu)感應(yīng)單元100’和200’，其檢測原理是對(duì)X軸和Y軸分別掃描，如果檢測到某個(gè)交叉點(diǎn)的電容變化超出了預(yù)設(shè)范圍，則將該行和列的交叉點(diǎn)做為觸摸坐標(biāo)。雖然該自電容觸摸屏的線性度較好，但是經(jīng)常有鬼點(diǎn)出現(xiàn)，難以實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)觸摸。此外，由于采用雙層屏，也會(huì)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)及成本大幅增加，并且菱形結(jié)構(gòu)在電容變化量很小的情況下會(huì)出現(xiàn)坐標(biāo)飄移，受外界干擾影響大。如圖2a所示，為現(xiàn)有技術(shù)中常見的另一種自電容觸摸屏的結(jié)構(gòu)圖。該自電容觸摸屏采用三角形圖形屏結(jié)構(gòu)。該自電容觸摸屏包括基板300’、設(shè)置在基板300’之上的多個(gè)三角形感應(yīng)單元400’、和每個(gè)三角形感應(yīng)單元400’相連的多個(gè)電極500’。如圖2b所示，為三角形自電容觸摸屏的檢測原理。如圖所示，橢圓表示手指，S1、S2表示手指與兩個(gè)三角形感應(yīng)單元的接觸面積。假設(shè)坐標(biāo)原點(diǎn)在左下角，則橫坐標(biāo)X = S2/(S1+S2)*P，其中，P為分辨率。當(dāng)手指向右移動(dòng)時(shí)，由于S2不是線性增大，所以X坐標(biāo)存在一個(gè)偏差。從上述原理可以看出，目前的三角形感應(yīng)單元是單端檢測，即只從一個(gè)方向檢測，然后通過算法算出兩個(gè)方向的坐標(biāo)。雖然該自電容觸摸屏結(jié)構(gòu)更為簡單，但并沒有針對(duì)屏幕的電容感應(yīng)進(jìn)行優(yōu)化，電容變化量小，從而導(dǎo)致信噪比不夠。此外，由于該感應(yīng)單元為三角形，當(dāng)手指橫向移動(dòng)時(shí)面積不是線性增大，因此線性度較差，導(dǎo)致了坐標(biāo)計(jì)算發(fā)生偏移，線性度不夠好。此外，該電容感應(yīng)單元輸出電容變化量很小，達(dá)到飛法級(jí)，其電纜雜散電容的存在，對(duì)測量電路提出了更高的要求。而且，雜散電容會(huì)隨溫度、位置、內(nèi)外電場分布等諸多因素影響而變化，干擾甚至淹沒被測電容信號(hào)。此外，對(duì)于單層電容來說，由于Vcom電平信號(hào)的影響會(huì)對(duì)感應(yīng)電容形成嚴(yán)重的干擾，其中，Vcom電平信號(hào)是為了防止LCD屏幕液晶老化而不停翻轉(zhuǎn)的電平信號(hào)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的旨在至少解決上述技術(shù)缺陷之一，特別是解決或避免出現(xiàn)現(xiàn)有自電容觸摸屏中的上述缺點(diǎn)。本發(fā)明實(shí)施例第一方面提出了一種觸控裝置，包括觸摸屏檢測設(shè)備，所述觸摸屏檢測設(shè)備包括基板；和形成在所述基板上的多個(gè)感應(yīng)單元，所述多個(gè)感應(yīng)單元彼此不相交，且每個(gè)所述感應(yīng)單元包括第一部分，所述第一部分的一端具有第一電極；第二部分，所述第二部分的一端與所述第一部分的另一端相連，所述第二部分的另一端具有第二電極；觸摸屏控制芯片，所述觸摸屏控制芯片中的一部分管腳與所述多個(gè)感應(yīng)單元的第一電極相連，所述觸摸屏控制芯片中的另一部分管腳與所述多個(gè)感應(yīng)單元的第二電極相連，且所述觸摸屏控制芯片向所述多個(gè)感應(yīng)單元的第一電極和/或第二電極施加電平信號(hào)，所述電平信號(hào)在感應(yīng)單元被觸摸時(shí)向所述感應(yīng)單元產(chǎn)生的自電容充電，且所述觸摸屏控制芯片在檢測到所述多個(gè)感應(yīng)單元中一個(gè)或部分被觸摸時(shí)，計(jì)算相應(yīng)的感應(yīng)單元中所述第一電極至所述自電容的第一電阻與所述第二電極至所述自電容的第二電阻之間的比例關(guān)系，以及根據(jù)所述比例關(guān)系及被觸摸的所述感應(yīng)單元計(jì)算觸摸點(diǎn)坐標(biāo)。本發(fā)明實(shí)施例第二方面還提出了一種觸摸屏檢測設(shè)備，包括基板；和形成在所述基板上的多個(gè)感應(yīng)單元，所述多個(gè)感應(yīng)單元彼此不相交，且每個(gè)所述感應(yīng)單元包括第一部分，所述第一部分的一端具有第一電極；第二部分，所述第二部分的一端與所述第一部分的另一端相連，所述第二部分的另一端具有第二電極，其中，每個(gè)第一電極和第二電極均與觸摸屏控制芯片的對(duì)應(yīng)管腳相連。 本發(fā)明實(shí)施例第三方面還提出了一種便攜式電子設(shè)備，包括如上所述的觸控裝置。本發(fā)明實(shí)施例的觸摸屏檢測裝置中的感應(yīng)單元采用雙端檢測，即感應(yīng)單元的兩端均具有電極，且每個(gè)電極均與觸摸屏控制芯片的對(duì)應(yīng)管腳相連，在進(jìn)行觸摸檢測時(shí)通過感應(yīng)單元自身即可實(shí)現(xiàn)對(duì)觸摸點(diǎn)的定位。本發(fā)明實(shí)施例通過對(duì)感應(yīng)單元兩端的電極施加電平信號(hào)，如果該感應(yīng)單元被觸碰，手指則會(huì)和該感應(yīng)單元形成自電容，因此本發(fā)明通過施加的電平信號(hào)可對(duì)該自電容進(jìn)行充電，并根據(jù)第一電阻和第二電阻之間的比例關(guān)系確定觸摸位置。例如在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，第一電阻和第二電阻之間的比例關(guān)系根據(jù)在對(duì)所述自電容充電和/或放電時(shí)，從所述第一電極和/或第二電極進(jìn)行檢測獲得的第一檢測值和第二檢測值之間的比例關(guān)系計(jì)算得到。因此從第一電極和/或第二電極檢測該自電容充電和/或放電時(shí)產(chǎn)生的第一檢測值和第二檢測值。這樣，通過第一檢測值和第二檢測值就能夠反應(yīng)觸摸點(diǎn)位于該感應(yīng)單元的位置，從而確定觸摸點(diǎn)在觸摸屏的位置。此外，感應(yīng)單元只需要相鄰的兩邊走線即可，不僅可以減少走線長度，而且還可以提高畫線精度和減少銀漿的使用，從而降低制造成本。更為重要的是，本發(fā)明通過計(jì)算第一電阻和第二電阻之間比例實(shí)現(xiàn)觸摸位置的確定，因此相對(duì)于目前的菱形或三角形設(shè)計(jì)來說，由于在確定觸摸位置時(shí)，無需計(jì)算自電容的大小，且自電容的大小不會(huì)影響觸摸位置的精度，從而提高了測量精度，改善了線性度。此外，由于本發(fā)明實(shí)施例的第一部分和第二部分中任意一個(gè)均可為形狀規(guī)則的矩形，因此相對(duì)于目前的菱形或三角形等不規(guī)則的形狀來說，也可以進(jìn)一步地提高線性度。本發(fā)明實(shí)施例提出了一種新穎的自電容檢測方式，在感應(yīng)單元被觸摸時(shí)，觸摸點(diǎn)就可將該感應(yīng)單元分為兩個(gè)電阻，從而在進(jìn)行自電容檢測的同時(shí)考慮這兩個(gè)電阻就可以確定觸摸點(diǎn)在該感應(yīng)單元上的位置。本發(fā)明實(shí)施例的結(jié)構(gòu)簡單，并且對(duì)于一個(gè)感應(yīng)單元來說，可從其的第一電極和/或第二電極進(jìn)行充電或放電，并在充電和/或放電時(shí)進(jìn)行檢測，不僅能夠降低RC常數(shù)，節(jié)省時(shí)間提高效率，并且還能夠保證坐標(biāo)不會(huì)偏移。此外，本發(fā)明實(shí)施例還可以有效提高電路的性噪比，降低電路噪聲，提高感應(yīng)線性度。并且，在檢測過程中由于對(duì)被觸摸的感應(yīng)單元進(jìn)行充電，因此其中會(huì)產(chǎn)生小電流，能夠很好地消除Vcom電平信號(hào)對(duì)觸摸屏中感應(yīng)單元產(chǎn)生的自電容的影響，因此可以相應(yīng)地消除屏幕屏蔽層及相關(guān)工序，從而可以在增強(qiáng)了抗干擾能力的同時(shí)進(jìn)一步降低成本。本發(fā)明附加的方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發(fā)明的實(shí)踐了解到。


本發(fā)明上述的和/或附加的方面和優(yōu)點(diǎn)從下面結(jié)合附圖對(duì)實(shí)施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中圖I為現(xiàn)有技術(shù)中常見的一種自電容觸摸屏的結(jié)構(gòu)圖；圖2a為現(xiàn)有技術(shù)中常見的另一種自電容觸摸屏的結(jié)構(gòu)圖；·圖2b為現(xiàn)有技術(shù)中常見的另一種自電容觸摸屏的檢測原理圖；圖3為本發(fā)明實(shí)施例觸控裝置的檢測原理示意圖；圖4a為本發(fā)明實(shí)施例觸摸屏檢測設(shè)備結(jié)構(gòu)圖；圖4b為本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例觸摸屏檢測裝置結(jié)構(gòu)圖；圖5為本發(fā)明實(shí)施例的感應(yīng)單元被觸摸時(shí)的示意圖；和圖6為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的觸控裝置示意圖。
具體實(shí)施例方式下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號(hào)表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，僅用于解釋本發(fā)明，而不能解釋為對(duì)本發(fā)明的限制。本發(fā)明實(shí)施例提出了一種新穎的自電容檢測方式，在感應(yīng)單元被觸摸時(shí)，觸摸點(diǎn)可以將該感應(yīng)單元分為兩個(gè)電阻，在進(jìn)行自電容檢測的同時(shí)考慮這兩個(gè)電阻就可以確定觸摸點(diǎn)在該感應(yīng)單元上的位置。如圖3所示，為本發(fā)明實(shí)施例觸控裝置的檢測原理示意圖。當(dāng)手指觸摸該感應(yīng)單元時(shí)，將相當(dāng)于將該感應(yīng)單元分割為兩個(gè)電阻，這兩個(gè)電阻的阻值與觸摸點(diǎn)的位置相關(guān)。例如，如圖所述，當(dāng)觸摸點(diǎn)與第一電極較近時(shí)，則電阻Rl就較小，而電阻R2就較大；反正，當(dāng)觸摸點(diǎn)與第二電極較近時(shí)，則電阻Rl就較大，而電阻R2就較小。因此，本發(fā)明通過對(duì)電阻Rl和R2的檢測就可以確定觸摸點(diǎn)在該感應(yīng)單元上的位置。在本發(fā)明的實(shí)施例中，可通過多種方式檢測電阻Rl和R2，例如可通過檢測第一電極和第二電極的電流檢測值、自電容檢測值、電平信號(hào)檢測值和電荷變化量中的一種或多種，從而根據(jù)這些檢測值獲得電阻Rl和R2。另外，在本發(fā)明的實(shí)施例中，檢測可在充電時(shí)進(jìn)行(即獲得第一充電檢測值和第二充電檢測值)，也可在放電時(shí)進(jìn)行(即獲得第一放電檢測值和第二放電檢測值)。此外，在充電和放電時(shí)進(jìn)行的檢測可以采用多種方式。但是需要說明的是，充電、放電或者檢測中至少有一個(gè)步驟是對(duì)第一電極和第二電極進(jìn)行的，這樣才能夠獲得反應(yīng)第一電阻和第二電阻之間差值的兩個(gè)檢測值，即第一檢測值和第二檢測值。也就是說，在充電、放電或檢測時(shí)需要有電流經(jīng)過第一電阻和第二電阻，這樣檢測到的第一檢測值和第二檢測值才能夠反應(yīng)第一電阻和第二電阻之間的差值。在本發(fā)明的實(shí)施例中，通常需要充兩次電(包括同時(shí)對(duì)第一電極和第二電極充電的情況)，以及兩次檢測。在一些實(shí)施例中，還可能會(huì)進(jìn)行兩次放電。在以下的實(shí)施例中均是進(jìn)行兩次充電及兩次檢測，在以下的實(shí)施例中不再贅述。在此需要說明的是，進(jìn)行兩次充電及兩次檢測僅是本發(fā)明實(shí)施例的一種方案，算法相對(duì)比較簡單。然而本領(lǐng)域技術(shù)人員也可根據(jù)上述思想增加充電及檢測的次數(shù)，例如可進(jìn)行三次充電和檢測，之后根據(jù)第一次的充電檢測值和第二次的充電檢測值計(jì)算第一電阻，再根據(jù)第一次的充電檢測值和第三次的充電檢測值計(jì)算第二電阻。具體地，本發(fā)明包括但不限于以下幾種測量方式進(jìn)行檢測I、先向感應(yīng)單元的第一電極和第二電極施加電平信號(hào)以對(duì)自電容充電(如果該感應(yīng)單元被觸摸則就會(huì)產(chǎn)生自電容)；接著從第一電極和/或第二電極進(jìn)行充電檢測以獲得第一充電檢測值和第二充電檢測值。在該實(shí)施例中，由于充電是從第一電極和第二電極·進(jìn)行的，因此對(duì)于檢測來說既可以從第一電極進(jìn)行檢測，也可以從第二電極進(jìn)行檢測，或者也可從第一電極和第二電極分別進(jìn)行檢測。還需要說明的是，在該實(shí)施例中，對(duì)第一電極和第二電極的充電可同時(shí)進(jìn)行，也可分別進(jìn)行，例如在第一電極和第二電極同時(shí)施加相同的電平信號(hào)以對(duì)自電容進(jìn)行充電，在其他實(shí)施例中，第一電極和第二電極施加的電平信號(hào)也可以不同；或者，也可以先在第一電極上施加一個(gè)電平信號(hào)，之后再在第二電極上施加同一個(gè)電平信號(hào)或另一個(gè)電平信號(hào)。同樣地，進(jìn)行檢測時(shí)既可以同時(shí)進(jìn)行，也可分別進(jìn)行。在以下實(shí)施例中，充電、放電或檢測均可同時(shí)進(jìn)行，或者分別進(jìn)行，在此不再贅述。2、向所述感應(yīng)單元的第一電極或第二電極分別兩次施加電平信號(hào)以對(duì)所述自電容進(jìn)行兩次充電；接著在每次充電之后從所述第一電極和/或第二電極進(jìn)行充電檢測以獲得所述第一充電檢測值和第二充電檢測值。在該實(shí)施例中，由于充電是從第一電極或第二電極進(jìn)行的，因此在檢測時(shí)需要從第一電極和第二電極分別進(jìn)行檢測，其中，檢測可同時(shí)進(jìn)行，也可分別進(jìn)行。此外，在本發(fā)明的實(shí)施例中，還可以在第一電極進(jìn)行兩次充電，并從第一電極進(jìn)行兩次檢測，或者，從第二電極進(jìn)行兩次充電，在第二電極進(jìn)行兩次檢測。只要是，在兩次充電時(shí)，分別將另一個(gè)電極接地或接高阻以改變另一個(gè)電極的狀態(tài)。例如當(dāng)向感應(yīng)單元的第一電極分別兩次施加電平信號(hào)以對(duì)自電容進(jìn)行兩次充電時(shí)，其中，兩次充電中的一次將所述第二電極接地，另一次將所述第二電極接為高阻；當(dāng)向感應(yīng)單元的第二電極分別兩次施加電平信號(hào)以對(duì)自電容進(jìn)行兩次充電時(shí)，兩次充電中的一次將所述第一電極接地，另一次將所述第一電極接為高阻。這樣即使是在第一電極進(jìn)行了兩次充電，由于第二電極狀態(tài)的改變，也能夠在第一電極進(jìn)行兩次檢測，以獲得能夠反應(yīng)第一電阻Rl和第二電阻R2之間比例關(guān)系的第一檢測值和第二檢測值。3、向感應(yīng)單元的第一電極和第二電極施加電平信號(hào)以對(duì)自電容充電；接著控制第一電極和/或第二電極接地以對(duì)自電容放電；之后從第一電極和/或第二電極進(jìn)行放電檢測以獲得所述第一放電檢測值和第二放電檢測值。在該實(shí)施例中，由于對(duì)自電容充電是從第一電極和第二電極進(jìn)行的，因此放電或檢測就可從第一電極和/或第二電極進(jìn)行。具體地，例如可同時(shí)向第一電極和第二電極施加電平信號(hào)以對(duì)自電容進(jìn)行充電，或者也可不同時(shí)施加。在放電時(shí)兩次放電可均將第一電極接地，或者均將第二電極接地。4、向感應(yīng)單元的第一電極或第二電極施加電平信號(hào)以對(duì)自電容充電；接著分別控制第一電極和第二電極接地以對(duì)自電容放電；之后分別從第一電極和/或第二電極進(jìn)行放電檢測以獲得第一放電檢測值和第二放電檢測值。在該實(shí)施例中，由于對(duì)自電容放電是從第一電極和第二電極進(jìn)行的，因此充電或檢測就可從第一電極和/或第二電極進(jìn)行。在該實(shí)施例中，兩次充電也可均用第一電極，而將第二電極分別接地或接為高阻。同樣地，兩次充電也可均用第二電極，而將第一電極分別接地或接為高阻。5、向感應(yīng)單元的第一電極或第二電極施加電平信號(hào)以對(duì)自電容充電；接著分別控制第一電極或第二電極接地以對(duì)自電容放電，之后分別從第一電極和第二電極進(jìn)行放電檢測以獲得第一放電檢測值和第二放電檢測值。在該實(shí)施例中，由于對(duì)自電容檢測是從第一電極和第二電極進(jìn)行的，因此充電或放電就可從第一電極和/或第二電極進(jìn)行。在該實(shí)施例中，兩次充電也可均用第一電極，而將第二電極分別接地或接為高阻。同樣地，兩次充電 也可均用第二電極，而將第一電極分別接地或接為高阻。或者，在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)之上，還可以在充電時(shí)進(jìn)行一次檢測以獲得第一充電檢測值，在放電時(shí)進(jìn)行第二次檢測以獲得第二放電檢測值，再根據(jù)第一充電檢測值和第二放電檢測值獲得第一電阻和第二電阻之間的比例關(guān)系。需要說明的是，在本發(fā)明的實(shí)施例中，上述第一電極和第二電極的功能相同，且二者可以互換，因此在上述實(shí)施例中，既可以從第一電極檢測也可以從第二電極檢測，只要能滿足在充電、放電或檢測時(shí)需要有電流經(jīng)過第一電阻和第二電阻這一要求即可。從上述描述中可以看出，對(duì)于本發(fā)明的上述充電及檢測方式有很多種變化，但本發(fā)明的核心就是根據(jù)第一電阻和第二電阻之間的關(guān)系，例如比例關(guān)系或者其他關(guān)系來確定觸摸點(diǎn)的位置。進(jìn)一步地，該第一電阻和第二電阻之間的關(guān)系需要通過自電容的充電和/或放電來檢測。如果感應(yīng)單元沒有被觸摸，則就不會(huì)與手產(chǎn)生自電容，因此檢測到自電容的數(shù)據(jù)會(huì)很小，不滿足觸摸的判斷條件，對(duì)于此本發(fā)明實(shí)施例中會(huì)不斷掃描，等待手指觸摸到感應(yīng)單元之后才開始計(jì)算，在此不再贅述。在本發(fā)明的實(shí)施例中，可以以掃描的方式依次向多個(gè)感應(yīng)單元施加相應(yīng)的電壓，同時(shí)在檢測時(shí)也可以以掃描的方式依次進(jìn)行檢測。另外還需要說明的是，上述檢測方式僅為本發(fā)明的一些優(yōu)選方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員還可根據(jù)上述思想進(jìn)行擴(kuò)展或修改，這些均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。如圖4a所示，為本發(fā)明實(shí)施例觸摸屏檢測設(shè)備結(jié)構(gòu)圖。該觸控裝置包括基板100、多個(gè)不相交的感應(yīng)單元200，且多個(gè)感應(yīng)單元200的每個(gè)均具有第一電極210和第二電極220。在本發(fā)明的實(shí)施例中，基板100可為單層基板。其中，在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，多個(gè)感應(yīng)單元的長度逐漸增加，且每個(gè)所述感應(yīng)單元包括第一部分230和第二部分240。第一部分230的一端具有第一電極210,第二部分240的一端與第一部分230的另一端相連,且第二部分240的另一端具有第二電極220。具體地，第一部分230與基板100的第一邊110平行，第二部分240與基板100的第二邊120平行，且第一邊110和第二邊120相鄰。且每個(gè)第一電極210和第二電極220均與觸摸屏控制芯片的對(duì)應(yīng)管腳相連。
在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，每個(gè)感應(yīng)單元200的第一部分230與其他感應(yīng)單元200的第一部分230平行，每個(gè)感應(yīng)單元200的第二部分240與其他感應(yīng)單元200的第二部分240平行。通過這樣的設(shè)置能夠有效地提高感應(yīng)單元對(duì)觸摸屏的覆蓋率。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，感應(yīng)單元200的第一部分230、第二部分240中至少一個(gè)為矩形，優(yōu)選地，第一部分230、第二部分240均為矩形。在該實(shí)施例中，由于矩形結(jié)構(gòu)圖形規(guī)則，因此在手指橫向或縱向移動(dòng)時(shí)線性度好，此外，兩個(gè)矩形結(jié)構(gòu)之間的間距相同，便于計(jì)算。本發(fā)明實(shí)施例的觸摸屏檢測裝置中的感應(yīng)單元采用雙端檢測，即感應(yīng)單元的兩端均具有電極，且每個(gè)電極均與觸摸屏控制芯片的對(duì)應(yīng)管腳相連，在進(jìn)行觸摸檢測時(shí)通過感應(yīng)單元自身即可實(shí)現(xiàn)對(duì)觸摸點(diǎn)的定位。更為重要的是，本發(fā)明通過計(jì)算第一電阻和第二電阻之間比例實(shí)現(xiàn)觸摸位置的確定，因此相對(duì)于目前的菱形或三角形設(shè)計(jì)來說，由于在確定觸摸位置時(shí)，無需計(jì)算自電容的大小，且自電容的大小不會(huì)影響觸摸位置的精度，對(duì)自電容檢測精度的依賴降低，從而提高了測量精度，改善了線性度。此外，由于本發(fā)明實(shí)施例的第一部分、第二部分中任意一個(gè)均可為形狀規(guī)則的矩形，因此相對(duì)于目前的菱形或三角形等不規(guī)則的形狀來說，也可以進(jìn)一 步地提高線性度。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，每個(gè)感應(yīng)單元的第一部分與第二部分長度相等，從而能夠提高運(yùn)算速度。優(yōu)選地，基板100為矩形，第一邊110和第二邊120之間相互垂直。第一邊110和第二邊120相互垂直，不僅使得感應(yīng)單元設(shè)計(jì)更加規(guī)則，例如使得感應(yīng)單元的第一部分230和第二部分240之間也相互垂直，從而提高對(duì)觸摸屏的覆蓋率，而且第一部分230和第二部分240之間相互垂直也可以提高檢測的線性度。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，相鄰兩個(gè)感應(yīng)單元200之間的間距相等。這樣就可以通過多個(gè)感應(yīng)單元200對(duì)觸摸屏的第一邊110和第二邊120均勻劃分，從而提高運(yùn)算速度。當(dāng)然在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，相鄰兩個(gè)感應(yīng)單元200之間的間距也可以不等，如圖4b所示，例如由于用戶往往觸摸觸摸屏的中心部位，因此可以將觸摸屏中心部位的感應(yīng)單元之間的間距減小，從而提高中心部位的檢測精度。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，多個(gè)感應(yīng)單元200位于同一層，因此只需要一層ITO即可，從而在保證精度的同時(shí)，極大地降低制造成本。如圖4a所示。在該實(shí)施例中，感應(yīng)單元200的第一電極210位于基板100的第一邊110上，第二電極220位于基板100的第二邊120上，且第一邊110和第二邊120相互垂直。在該實(shí)施例中，檢測到在感應(yīng)單元上的觸摸位置之后，即可獲得在觸摸屏之上的觸摸位置。如圖5所示，為本發(fā)明實(shí)施例的感應(yīng)單元被觸摸時(shí)的示意圖。從圖5可知，第一電極為210，第二電極為220，觸摸位置接近于第二電極220，假設(shè)感應(yīng)單元的長度為10個(gè)單位長度，且將感應(yīng)單元均勻地分為10份，其中，感應(yīng)單元第一部分230的長度為5個(gè)單位長度，感應(yīng)單元第二部分240的長度為5個(gè)單位長度。經(jīng)過檢測，獲知第一電阻和第二電阻之比為9 1，即第一電極210至觸摸位置的長度(由第一電阻體現(xiàn))為全部感應(yīng)單元長度的90%。換句話說,觸摸點(diǎn)位于距離第一電極210處9個(gè)單位長度的位置,獲知,觸摸點(diǎn)位于距離第二電極220處I個(gè)單位長度的位置。從圖5的以上例子可以看出，本發(fā)明的計(jì)算方式非常簡單，因此能夠極大地提高觸摸屏檢測的反應(yīng)速度。如圖6所示，為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的觸控裝置示意圖。該觸控裝置包括由基板100和多個(gè)不相交的感應(yīng)單元200所構(gòu)成的觸摸屏檢測設(shè)備300、觸摸屏控制芯片400。其中，觸摸屏控制芯片400中的一部分管腳與多個(gè)感應(yīng)單元200的第一電極210相連，觸摸屏控制芯片400中的另一部分管腳與多個(gè)感應(yīng)單元200的第二電極220相連。觸摸屏控制芯片400向多個(gè)感應(yīng)單元200的第一電極210和/或第二電極220施加電平信號(hào)，該電平信號(hào)在感應(yīng)單元200被觸摸時(shí)向感應(yīng)單元200產(chǎn)生的自電容充電，且觸摸屏控制芯片400在檢測到多個(gè)感應(yīng)單元中一個(gè)或部分被觸摸時(shí)，計(jì)算相應(yīng)的感應(yīng)單元中第一電極至自電容的第一電阻與第二電極至自電容的第二電阻之間的比例關(guān)系，以及根據(jù)所述比例關(guān)系及被觸摸的所述感應(yīng)單元計(jì)算觸摸點(diǎn)坐標(biāo)。同樣地，該充電、放電和檢測可同時(shí)進(jìn)行也可分別進(jìn)行，在此不再贅述。例如，參照?qǐng)D5所示，最外側(cè)的感應(yīng)單元被觸摸，且觸摸屏控制芯片400獲得了最外側(cè)感應(yīng)單元的第一電阻和第二電阻的比例關(guān)系，由于最外側(cè)感應(yīng)單元的位置信息已存儲(chǔ)在觸摸屏控制芯片400中，當(dāng)然也可存儲(chǔ)在外接的存儲(chǔ)器中，因此觸摸屏控制芯片400就可以依據(jù)該比例關(guān)系查找最外側(cè)感應(yīng)單元的位置信息，從而確定觸摸點(diǎn)坐標(biāo)。·
在本發(fā)明的實(shí)施例中，通常手指或其他物體會(huì)觸摸多個(gè)感應(yīng)單元，此時(shí)觸摸屏控制芯片400可以先獲得在這被觸摸的多個(gè)感應(yīng)單元中每個(gè)的觸摸位置，然后通過求平均的方式計(jì)算最終在觸摸屏上的觸摸位置。另外，第一檢測值和第二檢測值可為電流檢測值、自電容檢測值、電平信號(hào)檢測值和電荷變化量中的一種或多種，只要能反應(yīng)第一電阻和第二電阻之間的差值即可。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，觸摸屏控制芯片400之中包括兩個(gè)電容檢測模塊CTS以同時(shí)從第一電極210和第二電極220對(duì)感應(yīng)單元200進(jìn)行檢測。由于這兩個(gè)電容檢測模塊CTS可以共用一些器件，因此也不會(huì)增加芯片的整體功耗。在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，也可僅采用一個(gè)自電容觸摸屏控制芯片400依次從第一電極210和第二電極220對(duì)感應(yīng)單元200進(jìn)行檢測。觸摸屏控制芯片400根據(jù)第一電阻和第二電阻之間的比例關(guān)系確定觸摸位置。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，第一電阻和第二電阻之間的比例關(guān)系根據(jù)在對(duì)自電容充電和/或放電時(shí)，從第一電極和/或第二電極進(jìn)行檢測獲得的第一檢測值和第二檢測值之間的比例關(guān)系計(jì)算得到。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，第一檢測值和第二檢測值為電流檢測值、自電容檢測值、電平信號(hào)檢測值和電荷變化量中的一種或多種。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，第一檢測值包括第一充電檢測值或第一放電檢測值，所述第二檢測值包括第二充電檢測值或第二放電檢測值。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，觸摸屏控制芯片400向感應(yīng)單元200的第一電極210和第二電極220施加電平信號(hào)以對(duì)自電容充電，觸摸屏控制芯片400從第一電極210和/或第二電極220進(jìn)行充電檢測以獲得第一充電檢測值和第二充電檢測值。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，觸摸屏控制芯片400向感應(yīng)單元200的第一電極210或第二電極220分別兩次施加電平信號(hào)以對(duì)自電容進(jìn)行兩次充電，在每次充電之后觸摸屏控制芯片400從第一電極210和/或第二電極220進(jìn)行充電檢測以獲得第一充電檢測值和第二充電檢測值。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，當(dāng)觸摸屏控制芯片400向感應(yīng)單元200的第一電極210分別兩次施加電平信號(hào)以對(duì)自電容進(jìn)行兩次充電時(shí)，兩次充電中的一次將第二電極220接地，另一次將第二電極220接為高阻；或者，當(dāng)觸摸屏控制芯片400向感應(yīng)單元200的第二電極220分別兩次施加電平信號(hào)以對(duì)自電容進(jìn)行兩次充電時(shí)，兩次充電中的一次將第一電極210接地，另一次將第一電極210接為高阻。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，觸摸屏控制芯片400向感應(yīng)單元200的第一電極210和第二電極220施加電平信號(hào)以對(duì)自電容充電，觸摸屏控制芯片400控制第一電極210和/或第二電極220接地以對(duì)自電容放電，觸摸屏控制芯片400從第一電極210和/或第二電極220進(jìn)行放電檢測以獲得所述第一放電檢測值和第二放電檢測值。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，觸摸屏控制芯片400向感應(yīng)單元200的第一電極210或第二電極220施加電平信號(hào)以對(duì)自電容充電，觸摸屏控制芯片400分別控制第一電極210和第二電極220接地以對(duì)自電容放電，觸摸屏控制芯片400分別從第一電極210和/或第 二電極220進(jìn)行放電檢測以獲得第一放電檢測值和第二放電檢測值。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，觸摸屏控制芯片400向感應(yīng)單元200的第一電極210或第二電極220施加電平信號(hào)以對(duì)自電容充電，觸摸屏控制芯片400分別控制第一電極210或第二電極220接地以對(duì)自電容放電，觸摸屏控制芯片400分別從第一電極210和第二電極220進(jìn)行放電檢測以獲得第一放電檢測值和第二放電檢測值。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，觸摸屏控制芯片400包括一個(gè)或兩個(gè)CTS (電容檢測模塊)。本發(fā)明實(shí)施例通過對(duì)感應(yīng)單元兩端的電極施加電平信號(hào)，如果該感應(yīng)單元被觸碰，手指則會(huì)和該感應(yīng)單元形成自電容，因此本發(fā)明通過施加的電平信號(hào)可對(duì)該自電容進(jìn)行充電，并根據(jù)第一電阻和第二電阻之間的比例關(guān)系確定觸摸位置。例如在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，第一電阻和第二電阻之間的比例關(guān)系根據(jù)在對(duì)所述自電容充電和/或放電時(shí)，從所述第一電極和/或第二電極進(jìn)行檢測獲得的第一檢測值和第二檢測值之間的比例關(guān)系計(jì)算得到。因此從第一電極和/或第二電極檢測該自電容充電和/或放電時(shí)產(chǎn)生的第一檢測值和第二檢測值。這樣，通過第一檢測值和第二檢測值就能夠反應(yīng)觸摸點(diǎn)位于該感應(yīng)單元的位置，從而確定觸摸點(diǎn)在觸摸屏的位置。此外，感應(yīng)單元只需要相鄰的兩邊走線即可，不僅可以減少走線長度，而且還可以提高畫線精度和減少銀漿的使用，從而降低制造成本。更為重要的是，相對(duì)于目前的菱形或三角形設(shè)計(jì)，可以極大地提高線性度，從而提高檢測精度。本發(fā)明實(shí)施例提出了一種新穎的自電容檢測方式，在感應(yīng)單元被觸摸時(shí)，觸摸點(diǎn)就可將該感應(yīng)單元分為兩個(gè)電阻，從而在進(jìn)行自電容檢測的同時(shí)考慮這兩個(gè)電阻就可以確定觸摸點(diǎn)在該感應(yīng)單元上的位置。本發(fā)明實(shí)施例的結(jié)構(gòu)簡單，并且對(duì)于一個(gè)感應(yīng)單元來說，可從其的第一電極和/或第二電極進(jìn)行充電或放電，并在充電和/或放電時(shí)進(jìn)行檢測，不僅能夠降低RC常數(shù)，節(jié)省時(shí)間提高效率，并且還能夠保證坐標(biāo)不會(huì)偏移。此外，本發(fā)明實(shí)施例還可以有效提高電路的性噪比，降低電路噪聲，提高感應(yīng)線性度。并且，在檢測過程中由于對(duì)被觸摸的感應(yīng)單元進(jìn)行充電，因此其中會(huì)產(chǎn)生小電流，能夠很好地消除Vcom電平信號(hào)對(duì)觸摸屏中感應(yīng)單元產(chǎn)生的自電容的影響，因此可以相應(yīng)地消除屏幕屏蔽層及相關(guān)工序，從而可以在增強(qiáng)了抗干擾能力的同時(shí)進(jìn)一步降低成本。在本說明書的描述中，參考術(shù)語“一個(gè)實(shí)施例”、“一些實(shí)施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實(shí)施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)包含于本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例或示例中。在本說明書中，對(duì)上述術(shù)語的示意性表述不一定指的是相同的實(shí)施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可以在任何的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例或示例中以合適的方式結(jié)合。盡管已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以理解在不脫離本發(fā)明的原理和精神的情況下可以對(duì)這些實(shí)施例進(jìn)行多種變化、修改、替換 和變型，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求及其等同限定。
權(quán)利要求
1.一種觸控裝置，其特征在于，包括 觸摸屏檢測設(shè)備，所述觸摸屏檢測設(shè)備包括 基板；和 形成在所述基板上的多個(gè)感應(yīng)單元，所述多個(gè)感應(yīng)單元彼此不相交，且每個(gè)所述感應(yīng)單元包括 第一部分，所述第一部分的一端具有第一電極； 第二部分，所述第二部分的一端與所述第一部分的另一端相連，所述第二部分的另一端具有第二電極； 觸摸屏控制芯片，所述觸摸屏控制芯片中的一部分管腳與所述多個(gè)感應(yīng)單元的第一電極相連，所述觸摸屏控制芯片中的另一部分管腳與所述多個(gè)感應(yīng)單元的第二電極相連，且所述觸摸屏控制芯片向所述多個(gè)感應(yīng)單元的第一電極和/或第二電極施加電平信號(hào)，所述電平信號(hào)在感應(yīng)單元被觸摸時(shí)向所述感應(yīng)單元產(chǎn)生的自電容充電，且所述觸摸屏控制芯片在檢測到所述多個(gè)感應(yīng)單元中一個(gè)或部分被觸摸時(shí)，計(jì)算相應(yīng)的感應(yīng)單元中所述第一電極至所述自電容的第一電阻與所述第二電極至所述自電容的第二電阻之間的比例關(guān)系，以及根據(jù)所述比例關(guān)系及被觸摸的所述感應(yīng)單元計(jì)算觸摸點(diǎn)坐標(biāo)。
2.如權(quán)利要求I所述的觸控裝置，其特征在于，每個(gè)所述感應(yīng)單元的第一部分與其他感應(yīng)單元的第一部分平行，每個(gè)所述感應(yīng)單元的第二部分與其他感應(yīng)單元的第二部分平行。
3.如權(quán)利要求2所述的觸控裝置，其特征在于，其中，所述基板具有相鄰的第一邊和第二邊，且所述第一部分與所述第一邊平行，所述第二部分與所述第二邊平行。
4.如權(quán)利要求3所述的觸控裝置，其特征在于，每個(gè)所述感應(yīng)單元的第一部分與第二部分長度相等。
5.如權(quán)利要求3所述的觸控裝置，其特征在于，所述基板為矩形，所述第一邊和所述第二邊之間相互垂直。
6.如權(quán)利要求3所述的觸控裝置，其特征在于，相鄰兩個(gè)感應(yīng)單元的第一部分之間的間距相等，相鄰兩個(gè)感應(yīng)單元的第二部分之間的間距相等。
7.如權(quán)利要求I所述的觸控裝置，其特征在于，所述多個(gè)感應(yīng)單元位于同一層。
8.如權(quán)利要求I所述的觸控裝置，其特征在于，所述第一部分和所述第二部分中至少一個(gè)為矩形。
9.如權(quán)利要求I所述的觸控裝置，其特征在于，所述第一電阻和所述第二電阻之間的比例關(guān)系根據(jù)在對(duì)所述自電容充電和/或放電時(shí)，從所述第一電極和/或第二電極進(jìn)行檢 測獲得的第一檢測值和第二檢測值之間的比例關(guān)系計(jì)算得到。
10.如權(quán)利要求9所述的觸控裝置，其特征在于，所述第一檢測值和所述第二檢測值為電 流檢測值、自電容檢測值、電平信號(hào)檢測值和電荷變化量中的一種或多種。
11.如權(quán)利要求9所述的觸控裝置，其特征在于，所述第一檢測值包括第一充電檢測值或第一放電檢測值，所述第二檢測值包括第二充電檢測值或第二放電檢測值。
12.如權(quán)利要求11所述的觸控裝置，其特征在于，所述觸摸屏控制芯片向所述感應(yīng)單元的第一電極和第二電極施加電平信號(hào)以對(duì)所述自電容充電，所述觸摸屏控制芯片從所述第一電極和/或第二電極進(jìn)行充電檢測以獲得所述第一充電檢測值和第二充電檢測值。
13.如權(quán)利要求11所述的觸控裝置，其特征在于，所述觸摸屏控制芯片向所述感應(yīng)單元的第一電極或第二電極分別兩次施加電平信號(hào)以對(duì)所述自電容進(jìn)行兩次充電，在每次充電之后所述觸摸屏控制芯片從所述第一電極和/或第二電極進(jìn)行充電檢測以獲得所述第一充電檢測值和第二充電檢測值。
14.如權(quán)利要求11所述的觸控裝置，其特征在于，當(dāng)所述觸摸屏控制芯片向所述感應(yīng)單元的第一電極分別兩次施加電平信號(hào)以對(duì)所述自電容進(jìn)行兩次充電時(shí)，所述兩次充電中的一次將所述第二電極接地，另一次將所述第二電極接為高阻； 當(dāng)所述觸摸屏控制芯片向所述感應(yīng)單元的第二電極分別兩次施加電平信號(hào)以對(duì)所述自電容進(jìn)行兩次充電時(shí)，所述兩次充電中的一次將所述第一電極接地，另一次將所述第一電極接為高阻。
15.如權(quán)利要求11所述的觸控裝置，其特征在于，所述觸摸屏控制芯片向所述感應(yīng)單元的第一電極和第二電極施加電平信號(hào)以對(duì)所述自電容充電，所述觸摸屏控制芯片控制所述第一電極和/或所述第二電極接地以對(duì)所述自電容放電，所述觸摸屏控制芯片從所述第一電極和/或第二電極進(jìn)行放電檢測以獲得所述第一放電檢測值和第二放電檢測值。
16.如權(quán)利要求11所述的觸控裝置，其特征在于，所述觸摸屏控制芯片向所述感應(yīng)單元的第一電極或第二電極施加電平信號(hào)以對(duì)所述自電容充電，所述觸摸屏控制芯片分別控制所述第一電極和所述第二電極接地以對(duì)所述自電容放電，所述觸摸屏控制芯片分別從所述第一電極和/或第二電極進(jìn)行放電檢測以獲得所述第一放電檢測值和第二放電檢測值。
17.如權(quán)利要求11所述的觸控裝置，其特征在于，所述觸摸屏控制芯片向所述感應(yīng)單元的第一電極或第二電極施加電平信號(hào)以對(duì)所述自電容充電，所述觸摸屏控制芯片分別控制所述第一電極或所述第二電極接地以對(duì)所述自電容放電，所述觸摸屏控制芯片分別從所述第一電極和第二電極進(jìn)行放電檢測以獲得所述第一放電檢測值和第二放電檢測值。
18.如權(quán)利要求11所述的觸控裝置，其特征在于，所述觸摸屏控制芯片包括一個(gè)或兩個(gè)電容檢測模塊CTS。
19.一種便攜式電子設(shè)備，其特征在于，包括如權(quán)利要求1-18任一項(xiàng)所述的觸控裝置。
20.一種觸摸屏檢測設(shè)備，其特征在于，包括 基板；和 形成在所述基板上的多個(gè)感應(yīng)單元，所述多個(gè)感應(yīng)單元彼此不相交，且每個(gè)所述感應(yīng)單元包括 第一部分，所述第一部分的一端具有第一電極； 第二部分，所述第二部分的一端與所述第一部分的另一端相連，所述第二部分的另一端具有第二電極，其中，每個(gè)第一電極和第二電極均與觸摸屏控制芯片的對(duì)應(yīng)管腳相連。
21.如權(quán)利要求20所述的觸摸屏檢測設(shè)備，其特征在于，每個(gè)所述感應(yīng)單元的第一部分與其他感應(yīng)單元的第一部分平行，每個(gè)所述感應(yīng)單元的第二部分與其他感應(yīng)單元的第二部分平行。
22.如權(quán)利要求21所述的觸摸屏檢測設(shè)備，其特征在于，其中，所述基板具有相鄰的第一邊和第二邊，且所述第一部分與所述第一邊平行，所述第二部分與所述第二邊平行。
23.如權(quán)利要求22所述的觸摸屏檢測設(shè)備，其特征在于，每個(gè)所述感應(yīng)單元的第一部分與第二部分長度相等。
24.如權(quán)利要求22所述的觸摸屏檢測設(shè)備，其特征在于，所述基板為矩形，所述第一邊和所述第二邊之間相互垂直。
25.如權(quán)利要求22所述的觸摸屏檢測設(shè)備，其特征在于，相鄰兩個(gè)所述感應(yīng)單元的第一部分之間的間距相等，相鄰兩個(gè)所述感應(yīng)單元的第二部分之間的間距相等。
26.如權(quán)利要求20所述的觸摸屏檢測設(shè)備，其特征在于，所述多個(gè)感應(yīng)單元位于同一層。
27.如權(quán)利要求20所述的觸摸屏檢測設(shè)備，其特征在于，所述第一部分和所述第二部分中至少一個(gè)為矩形。
全文摘要
本發(fā)明提出一種觸摸屏檢測設(shè)備及觸控裝置，該觸控裝置包括基板；多個(gè)不相交的感應(yīng)單元，所述多個(gè)感應(yīng)單元形成在所述基板之上，且所述多個(gè)感應(yīng)單元的每個(gè)均具有相對(duì)設(shè)置的第一電極和第二電極；和觸摸屏控制芯片。本發(fā)明實(shí)施例還可以有效提高電路的性噪比，降低電路噪聲，提高感應(yīng)線性度。
文檔編號(hào)G06F3/044GK102902437SQ20111045946
公開日2013年1月30日 申請(qǐng)日期2011年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月26日
發(fā)明者李振剛, 黃臣, 楊云 申請(qǐng)人:比亞迪股份有限公司