專利名稱：電容觸摸屏及具有該電容觸摸屏的觸控裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及觸控技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種改進的電容觸摸屏及具有該電容觸摸屏的觸控裝置。
背景技術(shù)：
觸摸屏利用其機械損耗小且體積小的特點，已被廣泛應用在各類電子產(chǎn)品上。常見的觸摸屏有自電容和互電容印刷電路板結(jié)構(gòu)。自電容只能實現(xiàn)單點觸摸，如果雙點觸摸會產(chǎn)生“鬼點”。因此，互電容式印刷電路板結(jié)構(gòu)的應用更為廣泛。圖1為現(xiàn)有的雙層結(jié)構(gòu)的互電容式印刷電路板結(jié)構(gòu)的平面圖?？v向黑色條為頂層的電容信號檢測端200’，橫向為激勵信號提供端100’，二者相互垂直。當觸摸物體(如手指)未觸摸屏幕時，激勵信號提供端100’主要吸收檢測端200’的負電荷，兩者形成的電容值為Cl。當觸摸物體(如手指)觸摸屏幕時，由于很大一部分激勵信號提供端100’距離信號檢測端200’較遠且手指較近，因此會轉(zhuǎn)而吸收手指上的負電荷，相應地吸收信號檢測端 200’的電荷就會減少，因此信號檢測端200’和激勵信號提供端100’之間形成的互電容會減小。通過相應的檢測電路檢測互電容變化量的大小，可以判斷接觸是否為有效接觸，并通過相應的計算方法可以計算出手指在屏幕上的坐標，實現(xiàn)定位。因此，即使屏幕上有多個觸摸點，也能計算出每個觸摸點的真實坐標?，F(xiàn)有的互電容式觸摸屏的信號檢測端和激勵信號提供端的排列存在這樣的問題: 當觸摸物體(如手指)處于兩個信號檢測端之間時，或者只接近其中一個激勵信號提供端時，另一個激勵信號提供端將只有微小的感應，因此感應信號不會形成穩(wěn)定精確的線性變化，從而產(chǎn)生定位誤差。此外，互電容式觸摸屏包括單層互電容式觸摸屏和雙層互電容式觸摸屏。雙層互電容式觸摸屏的成本雖然較四層或三層電路結(jié)構(gòu)的觸控板成本低，但是仍然無法滿足使用者對價格的要求。單層互電容式觸摸屏的成本雖然很低，但是電容傳感器輸出的電容變化量很小，且其中存在雜散電容，而且雜散電容會隨溫度、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，導致無法感測觸摸以及定位觸摸點。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的旨在至少解決上述技術(shù)缺陷之一。為達到上述目的，本實用新型第一方面提出一種電容觸摸屏，包括透明基板；第一導電陣列，所述第一導電陣列設置在所述透明基板上，且所述第一導電陣列包括多個激勵部件，所述多個激勵部件用于提供激勵信號；和第二導電陣列，所述第二導電陣列設置成與所述第一導電陣列成預定角度，且所述第二導電陣列包括多個接收部件，所述多個接收部件用于接收所述多個激勵部件提供的激勵信號，其中，所述接收部件包括本體；和與所述本體相連的接收信號增強部，所述接收信號增強部從所述本體與所述激勵部件相重疊的部位上向外延伸，且所述接收信號增強部具有多個不相交的折線分支，以增加所述接收部件接收激勵信號的接收區(qū)域。根據(jù)本實用新型實施例的電容觸摸屏，通過改變接收部件的形狀，可以增加接收部件接收激勵信號的接收區(qū)域，從而可以提高互電容的變化量，提高感應靈敏度和線性度。本實用新型第二方面還提出一種觸控裝置，包括根據(jù)本實用新型第一方面所述的電容觸摸屏；第一 I/O接口組，所述第一 I/O接口組中的每一個I/O接口與一個激勵部件相連；第二 I/O接口組，所述第二 I/O接口組中的每一個I/O接口與一個接收部件相連；和控制器，所述控制器分別與所述第一 I/O接口組和第二 I/O接口組相連，根據(jù)所述激勵部件和接收部件之間互電容的變化量檢測所述觸摸屏被觸摸的位置。根據(jù)本實用新型實施例的電容觸摸屏，通過采用上述結(jié)構(gòu)的電容觸摸屏，增加了檢測激勵部件和接收部件的互電容的變化的檢測區(qū)域，使觸摸點的坐標計算更為準確，提高了觸控裝置的定位精度。本實用新型附加的方面和優(yōu)點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，或通過本實用新型的實踐了解到。

本實用新型上述的和/或附加的方面和優(yōu)點從
以下結(jié)合附圖對實施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中圖1為現(xiàn)有的雙層結(jié)構(gòu)的互電容式印刷電路板結(jié)構(gòu)的示意圖；圖2為本實用新型一個實施例的互電容式單層無浮島觸摸屏結(jié)構(gòu)的示意圖；圖3為本實用新型一個實施例的接收部件的示意圖；圖4為本實用新型一個實施例的激勵部件的示意圖；圖5為本實用新型一個實施例的互電容式單層且有浮島的觸摸屏結(jié)構(gòu)的示意圖；圖6為本實用新型一個實施例的互電容式雙層無浮島的觸摸屏結(jié)構(gòu)的示意圖；圖7為本實用新型一個實施例的互電容式雙層且有浮島的觸摸屏結(jié)構(gòu)的示意圖；圖8為本實用新型另一個實施例的互電容式雙層且有浮島的觸摸屏結(jié)構(gòu)的示意圖；以及圖9為本實用新型實施例的觸控裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
下面詳細描述本實用新型的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號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施例是示例性的，僅用于解釋本實用新型，而不能解釋為對本實用新型的限制。在本實用新型的描述中，需要理解的是，術(shù)語“縱向”、“橫向”、“上”、“下”、“前”、 “后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底” “內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附
圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本實用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本實用新型的限制。在本實用新型的描述中，需要說明的是，除非另有規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”應做廣義理解，例如，可以是機械連接或電連接，也可以是兩個元件內(nèi)部的連通，可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語的具體含義。根據(jù)本實用新型實施例的電容觸摸屏，包括透明基板、第一導電陣列和第二導電陣列。第一導電陣列設置在透明基板上且包括多個激勵部件，用于提供激勵信號。第二導電陣列與第一導電陣列成預定角度且包括多個接收部件，用于接收所述多個激勵部件提供的激勵信號。每個接收部件包括本體和與本體相連的接收信號增強部，所述接收信號增強部從本體與激勵部件相重疊的部位上向外延伸，且接收信號增強部具有多個不相交的折線分支，以增加接收部件接收激勵信號的接收區(qū)域。第一導電陣列和第二導電陣列可以采用透明導體形成。在本實用新型的一個示例中，預定角度可以為90度，即第一導電陣列和第二導電陣列垂直設置。第一導電陣列和第二導電陣列可以位于兩個平面也可以位于同一平面。當?shù)谝粚щ婈嚵泻偷诙щ婈嚵形挥趦蓚€平面時，第一導電陣列設置在第二導電陣列的下方且相隔預定的距離，從而可以實現(xiàn)第一導電陣列和第二導電陣列之間絕緣。當?shù)谝粚щ婈嚵泻偷诙щ婈嚵形挥谕黄矫鏁r，第一導電陣列和第二導電陣列對插以形成電容觸摸屏。下面參考圖2至圖5描述根據(jù)本實用新型實施例的單層電容觸摸屏。單層電容觸摸屏的第一導電陣列包括多個激勵部件100，第二導電陣列包括多個接收部件200，通過將接收部件200對插到激勵部件100的鏤空部110中實現(xiàn)。如圖2所示，第一導電陣列包括激勵部件Txl、Tx2和Τχ3，第二導電陣列包括接收部件Rxl和Rx2。每個接收部件包括本體210和與本體210相連的接收信號增強部220，且接收信號增強部220 具有多個不相交的折線分支。如圖所示，除了與本體210相連的部分，折線分支的其他部分不相交。接收部件200的本體210和接收信號增強部220可以一體形成。激勵部件100在與接收部件的本體210相重疊的位置處斷開，并通過跳線300進行電連接且與接收部件200 電絕緣。例如，跳線300可以為碳膜跳線。可以理解的是，這僅為示意性的例子，也可以為接收部件的本體210在與激勵部件的非鏤空部相重疊的位置處斷開，并通過跳線300電連接。由此，通過設計上述形狀的接收信號增強部，可以增加接收部件200接收激勵信號的接收區(qū)域，從而增加接收部件200和激勵部件100之間的電容變化量。在實際的產(chǎn)品制造過程中，能夠在一定程度上降低生產(chǎn)成本，并提高利用該電容觸摸屏1的產(chǎn)品性能。下面將詳細描述電容觸摸屏的激勵部件和接收部件。在本實用新型的一個示例中，多個激勵部件100彼此平行設置且多個接收部件 200彼此平行設置。在本實用新型的另一個示例中，激勵部件100和接收部件200垂直設置。如圖2所示，多個激勵部件Txl、Tx2和Tx3沿橫向(圖2中的水平方向)彼此平行設置且相鄰的激勵部件間隔開。多個接收部件Rxl和Rx2沿縱向(圖2中的豎直方向)彼此平行設置，且相鄰的接收部件彼此間隔開。如圖3所示，接收信號增強部220包括四個不相交的折線分支221、222、223和 224，每個折線分支與接收部件的本體210成預定的角度。在本實用新型的一個實施例中，接收信號增強部220相對于接收部件的本體210對稱地形成。四個折線分支均可以為條狀。在本實用新型的一個實施例中，四個折線分支的尺寸和形狀相同。如圖4所示，每個激勵部件均具有鏤空部110，鏤空部110的形狀構(gòu)造成適于容納接收信號增強部220和形成有接收信號增強部220的接收部件的本體210的至少一部分， 將接收信號增強部220和形成有接收信號增強部220的接收部件的本體210的至少一部分容納在鏤空部110內(nèi)。其中，接收信號增強部220與鏤空部110之間具有預定的間距，從而可以實現(xiàn)第一導電陣列和第二導電陣列絕緣。此外，可以在單層觸摸屏的接收部件和激勵部件之間嵌入一種獨立的導體介質(zhì)從而增加互電容的變化量。如圖5所示為本實用新型一個實施例的互電容式單層且由浮島結(jié)構(gòu)的電容觸摸屏的示意圖，在激勵部件的鏤空部110與接收信號增強部220之間的間隙內(nèi)設置有多個相互獨立的浮島結(jié)構(gòu)400。浮島結(jié)構(gòu)400為一種導電材料，例如ΙΤ0。當接收部件200與激勵部件100之間的距離不變時，浮島結(jié)構(gòu)400就好像接收部件200與激勵部件 100之間的橋梁，通過浮島結(jié)構(gòu)400的橋接實際上相當于拉近了接收部件200與激勵部件 100之間的距離，使得接收部件200與激勵部件100之間的初始互電容值增大，從而提供觸摸后的互電容變化量，且使其成一個穩(wěn)定精確的線性變化，便于檢測，提高判斷的精度。通過調(diào)節(jié)浮島結(jié)構(gòu)400的大小和數(shù)量，或者調(diào)節(jié)多個浮島結(jié)構(gòu)400之間的間隔距離，可以調(diào)節(jié)觸摸后互電容變化量的范圍，使其更利于檢測。單層電容觸摸屏由于將第一導電陣列和第二導電陣列放置在同一平面上，節(jié)約了制造成本，且屏幕的透光性也較好。當然，本實用新型也可采用雙層結(jié)構(gòu)，也能有效地改善互電容的變化量，提高信噪比和線性度。下面結(jié)合圖6和圖7詳細描述本實用新型實施例的雙層電容觸摸屏。如圖6所示為本實用新型一個實施例的互電容式雙層無浮島結(jié)構(gòu)的電容觸摸屏的示意圖，該電容觸摸屏的第一導電陣列設置在第二導電陣列的下方且相隔預定的距離， 第一導電陣列包括激勵部件Txl、Tx2和Tx3，第二導電陣列包括接收部件Rxl和Rx2?？梢岳斫獾氖牵@僅為示意性的例子，也可以為第二導電陣列設置在第一導電陣列的下方且相隔預定的距離。同樣地，在雙層結(jié)構(gòu)的電容觸摸屏中也可以嵌入一種獨立的導體介質(zhì)以增加互電容的變化量。如圖7所示為本實用新型一個實施例的互電容式雙層且有浮島結(jié)構(gòu)的電容觸摸屏的示意圖，環(huán)繞接收信號增強部220設置有多個相互獨立的浮島結(jié)構(gòu)400。如圖8所示為本實用新型另一個實施例的互電容式雙層且有浮島結(jié)構(gòu)的電容觸摸屏的示意圖，在激勵部件的鏤空部110內(nèi)設置有多個相互獨立的浮島結(jié)構(gòu)400?？梢岳斫獾氖牵娙萦|摸屏的結(jié)構(gòu)不限于上述實施例，激勵部件100和接收部件 200的數(shù)量可以根據(jù)觸摸屏的尺寸及用于檢測的需要進行設置。下面參考圖9描述根據(jù)本實用新型實施例的觸控裝置。如圖9所示，根據(jù)本實用新型實施例的觸控裝置包括本實用新型上述實施例提供的電容觸摸屏1、第一 I/O接口組2、第二 I/O接口組3和控制器4，其中第一 I/O接口組2 中的每一個I/O接口與一個激勵部件100相連，第二 I/O接口組3中的每一個I/O接口與一個接收部件200相連，控制器4分別與所述第一 I/O接口組2和第二 I/O接口組3相連， 根據(jù)激勵部件100和接收部件200之間互電容的變化量檢測所述觸摸屏被觸摸的位置。[0045]多個激勵部件100輪流向多個接收部件200提供激勵信號，多個接收部件200分時檢測，完成掃描過程。由此，可以同時滿足單點或多點檢測。在觸摸物體(如手指)靠近電容觸摸屏1時，激勵部件100會吸收部分手指上的負電荷，因此吸收接收部件200的電荷會相應減小，從而使得接收部件200與激勵部件100 之間的互電容值減小?？刂破?通過第一 I/O接口組2和第二 I/O接口組3采集激勵部件 100和接收部件200的電荷，并計算激勵部件100和接收部件200之間的互電容的變化量， 然后根據(jù)互電容的變化量可以計算觸摸物體的觸摸點和觸摸動作。由于接收部件200接收激勵信號的面積展寬，使得控制器4檢測互電容的變化量的檢測區(qū)域也展寬，電容容量對觸摸物體的觸摸動作的反應更加精細，提高了觸控裝置的線性度。此外，由于在激勵部件 100和接收部件200之間加入了導電材料的浮島結(jié)構(gòu)400，實際上減小了激勵部件100和接收部件200之間的距離，使初始互電容值變大，從而增大觸摸后電容值變化量，使得控制器 4檢測互電容的變化量的檢測區(qū)域也展寬，電容容量對觸摸物體的觸摸動作的反應更加精細，進一步提高了觸控裝置的線性度。根據(jù)本實用新型實施例的觸控裝置，通過采用上述結(jié)構(gòu)的電容觸摸屏，增加了檢測接收部件和激勵部件的互電容的變化量的區(qū)域，使觸摸點的坐標計算更為準確，提高了觸控裝置的定位精度。盡管已經(jīng)示出和描述了本實用新型的實施例，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言， 可以理解在不脫離本實用新型的原理和精神的情況下可以對這些實施例進行多種變化、修改、替換和變型，本實用新型的范圍由所附權(quán)利要求及其等同限定。
權(quán)利要求1.一種電容觸摸屏，其特征在于，包括透明基板；第一導電陣列，所述第一導電陣列設置在所述透明基板上，且所述第一導電陣列包括多個激勵部件，所述多個激勵部件用于提供激勵信號；和第二導電陣列，所述第二導電陣列設置成與所述第一導電陣列成預定角度，且所述第二導電陣列包括多個接收部件，所述多個接收部件用于接收所述多個激勵部件提供的激勵信號，其中，所述接收部件包括本體；和與所述本體相連的接收信號增強部，所述接收信號增強部從所述本體與所述激勵部件相重疊的部位上向外延伸，且所述接收信號增強部具有多個不相交的折線分支以增加所述接收部件接收激勵信號的接收區(qū)域。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電容觸摸屏，其特征在于，所述激勵部件上形成有鏤空部，所述鏤空部的形狀構(gòu)造成適于容納所述接收信號增強部和形成所述接收信號增強部的本體的至少一部分。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電容觸摸屏，其特征在于，所述第一導電陣列、所述第二導電陣列和所述接收信號增強部均位于同一平面內(nèi)，且所述激勵部件或者接收部件在所述激勵部件與所述接收部件相重疊的位置處斷開，并通過跳線電連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電容觸摸屏，其特征在于，所述接收信號增強部與所述鏤空部之間具有預定距離的間隙。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電容觸摸屏，其特征在于，在所述激勵部件的鏤空部與所述接收信號增強部之間的間隙內(nèi)還設置有多個相互獨立的浮島結(jié)構(gòu)。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電容觸摸屏，其特征在于，所述第一導電陣列與所述第二導電陣列之間相隔預定的距離。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電容觸摸屏，其特征在于，在所述激勵部件的鏤空部內(nèi)或者環(huán)繞所述接收信號增強部還設置有多個相互獨立的浮島結(jié)構(gòu)。
8.根據(jù)權(quán)利要求5或7所述的電容觸摸屏，其特征在于，所述浮島結(jié)構(gòu)包括導電材料。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電容觸摸屏，其特征在于，所述多個不相交的折線分支相對于所述本體對稱。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電容觸摸屏，其特征在于，所述多個激勵部件彼此平行設置，且所述多個接收部件彼此平行設置。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電容觸摸屏，其特征在于，所述第一導電陣列與所述第二導電陣列垂直設置。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電容觸摸屏，其特征在于，所述接收信號增強部與所述接收部件的本體一體形成。
13.—種觸控裝置，其特征在于，包括根據(jù)權(quán)利要求1-12中任一項所述的電容觸摸屏；第一 I/O接口組，所述第一 I/O接口組中的每一個I/O接口與一個激勵部件相連；第二 I/O接口組，所述第二 I/O接口組中的每一個I/O接口與一個接收部件相連；和控制器，所述控制器分別與所述第一 I/O接口組和第二 I/O接口組相連，根據(jù)所述激勵部件和所述接收部件之間互電容的變化量檢測所述觸摸屏被觸摸的位置。
專利摘要本實用新型公開一種電容觸摸屏，包括透明基板；設置在透明基板上的第一導電陣列，包括多個用于提供激勵信號的激勵部件；第二導電陣列，設置成與第一導電陣列成預定角度，且包括用于接收所述多個激勵部件提供的激勵信號的多個接收部件，其中所述接收部件包括本體；和與本體相連的接收信號增強部，所述接收信號增強部從本體與激勵部件相重疊的部位上向外延伸，且具有多個不相交的折線分支，以增加接收部件接收激勵信號的接收區(qū)域。本實用新型還公開一種具有上述電容觸摸屏的觸控裝置。本實用新型的電容觸摸屏，通過改變接收部件的形狀，可以增加接收部件和激勵部件之間的互電容變化量，提高信噪比和線性度。
文檔編號G06F3/044GK202142041SQ20112019113
公開日2012年2月8日 申請日期2011年6月8日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月8日
發(fā)明者劉超, 李振剛, 楊云, 黃臣 申請人:比亞迪股份有限公司