CN102819360A - 电容触摸屏及具有该电容触摸屏的触控装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电容触摸屏，包括：透明基板；多个相互平行的第一部件，所述多个第一部件形成在所述透明基板上；多个相互间隔的第二部件，所述多个第二部件形成在第一部件的上方，且所述第二部件与所述第一部件成第一预定角度；和多组第三部件，所述多组第三部件与所述多个第二部件位于同一平面，且每组第三部件均与所述多个第二部件中的一个相连，且相互间隔地排列，其中，相邻的两个第二部件对应的两组第三部件之间彼此交错设置。本发明还公开了一种具有上述电容触摸屏的触控装置。本发明通过采用分支交错结构，能够增加激励部件和检测部件的感应范围，更精确地定位触摸点。在实际的产品制造过程中，能够降低成本，并提高产品性能。

Description

电容触摸屏及具有该电容触摸屏的触控装置

技术领域

本发明涉及触控技术领域，特别涉及一种改进的电容触摸屏及具有该电容触摸屏的触控装置。

背景技术

触摸屏利用其机械损耗小且体积小的特点，已被广泛应用在各类电子产品上。常见的触摸屏有自电容和互电容印刷电路板结构。自电容只能实现单点触摸，如果双点触摸会产生鬼点。因此，互电容式印刷电路板结构的应用更为广泛。

图1为现有的双层结构的互电容式印刷电路板结构的平面图。纵向黑色条为顶层的电容信号检测端200’，横向为激励信号提供端100’，二者相互垂直。当触摸物体(如手指)未触摸屏幕时，激励端100’主要吸收检测端200’的负电荷，两者形成的电容值为C1。当触摸物体(如手指)触摸屏幕时，由于很大一部分激励信号提供端100’距离信号检测端200’较远且手指较近，因此会转而吸收手指上的负电荷，相应地吸收信号检测端200’的电荷就会减少，因此信号检测端200’和激励信号提供端100’之间形成的互电容会减小。通过相应的检测电路检测互电容变化量的大小，可以判断接触是否为有效接触，并通过相应的计算方法可以计算出手指在屏幕上的坐标，实现定位。

现有的互电容式触摸屏的信号检测端和激励信号提供端的排列存在这样的问题：当触摸物体(如手指)处于两个信号检测端之间时，或者只接近其中一个激励信号提供端时，另一个激励信号提供端将只有微小的感应，因此感应信号不会形成稳定精确的线性变化，从而产生定位误差。

发明内容

本发明的目的旨在至少解决上述技术缺陷之一。

为达到上述目的，本发明第一方面提出一种电容触摸屏，包括：透明基板；多个相互平行的第一部件，所述多个第一部件形成在所述透明基板上；多个相互间隔的第二部件，所述多个第二部件形成在第一部件的上方，且所述第二部件与所述第一部件成第一预定角度；和多组第三部件，所述多组第三部件与所述多个第二部件位于同一平面，且每组第三部件均与所述多个第二部件中的一个相连，且相互间隔地排列，其中，相邻的两个第二部件对应的两组第三部件之间彼此交错设置。

本发明实施例的电容触摸屏通过采用分支交错结构，能够增加激励部件和检测部件的感应范围，更有利于精确定位触摸点。在实际的产品制造过程中，能够降低成本，并提高产品性能。

本发明第二方面提出一种触控装置，包括：触摸屏，所述触摸屏为根据第一方面所述的电容触摸屏；第一I/O接口组，所述第一I/O接口组中的每一个I/O接口与一个所述第一部件相连；第二I/O接口组，所述第二I/O接口组中的每一个I/O接口与一个所述第二部件相连；和控制器，所述控制器分别与所述第一I/O接口组和第二I/O接口组相连，根据所述第一部件和所述第二部件之间电容的变化检测所述触摸屏被触摸的位置。

本发明实施例的触控装置通过采用具有上述交错结构的电容触摸屏，增加了检测第一部件和第二部件的互电容的变化的检测区域，提高了触控装置的检测精度和检测范围。此外，在芯片I/O接口数量相同的情况下可以拓宽整个屏幕，或者在相同屏幕的规格下可以减少连接的I/O接口数量，降低生产成本。

本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为现有的双层结构的互电容式印刷电路板结构的平面图；

图2为本发明一个实施例的电容触摸屏的示意图；

图3为本发明一个实施例的有浮岛电容触摸屏的示意图；以及

图4为本发明实施例的触控装置的结构示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

根据本发明实施例的电容触摸屏包括透明基板、多个相互平行的第一部件、多个相互间隔的第二部件和多组第三部件。多个第一部件形成在所述透明基板上。多个第二部件形成在第一部件的上方，且第二部件与第一部件成第一预定角度并与第一部件间隔预定距离，从而可以实现第一部件与第二部件之间绝缘。多组第三部件与多个第二部件位于同一平面，且每组第三部件均与多个第二部件中的一个相连，且多组第三部件等间隔地排列，其中，相邻的两个第二部件对应的两组第三部件之间彼此交错设置。

在本发明的一个示例中，第一预定角度可以为90度，即第二部件和第一部件垂直设置。

需要说明的是，第一部件为激励部件，第二部件为检测部件，即透明基板上面覆盖激励端，激励端上方是检测端。

下面参考图2和图3描述根据本发明实施例的电容触摸屏1。

如图2所示，根据本发明实施例的电容触摸屏1包括多个相互平行的第一部件100、多个相互间隔的第二部件200和多组第三部件300，其中与一个第二部件200相连的多个第三部件300称为一组第三部件300。多组第三部件300与多个第二部件200位于同一平面，且多组第三部件300相互间隔地排列，相邻的第二部件200对应的两组第三部件300之间彼此交错设置。由此，通过该交错结构，可以增加激励部件和检测部件的感应范围，不论触摸到检测部件的哪一个部位，都会有相应的感应，且感应的信号会有精确的大小变化。

此外，在I/O口数量相同的情况下，如果采用本发明，两个检测部件之间的距离可以增大一倍，屏幕的宽度可以拓宽一倍。因此，在实际的产品制造过程中，能够在一定程度上降低生产成本。

在本发明的一个实施例中，第三部件300包括第一分支310和多个第二分支320。第一分支310与第二部件200相连，且第一分支310与第二部件200成第二预定角度，其中所述第二预定角度可以为90度，也可以为任意锐角。多个第二分支320分别与第一分支310相连，且多个第二分支320相互间隔地排列。由此，通过设置多个第二分支320，可以增加检测部件接收激励信号的区域，并增加被测信号的强度，有利于检测出触摸点。

应理解的是，多个第二分支320的长度可以相同，也可以不同，例如多个第二分支320中越靠近第二部件200的第二分支320的长度可以越大。

根据上述实施例，具体地，相邻的两组第三部件300之中一组第三部件300中的第一分支310与另一组第三部件300中的第一分支310彼此交错。

如图3所示为本发明一个实施例的有浮岛电容触摸屏的部分示意图，在相互交错的两个第一分支310之间设有至少一个浮岛结构400。浮岛结构400为一种导电材料，例如ITO。当检测部件与激励部件之间的距离不变时，浮岛结构400就好像检测部件与激励部件之间的桥梁，通过浮岛结构400的桥接实际上相当于拉近了检测部件与激励部件之间的距离，使得检测部件与激励部件之间的初始互电容值增大，从而提供触摸后的互电容变化量，且使其成一个稳定精确的线性变化，便于检测，提高判断的精度。

应理解的是，在两个第一分支310之间可以设有一个浮岛结构400，也可以设有多个浮岛结构400，多个浮岛结构400可以沿着竖向叠置，且相邻的两个浮岛结构之间设有预定的间隔。当然，多个浮岛结构400也可以为其他的空间排列方式。通过调节浮岛结构400的大小，或者调节多个浮岛结构400之间的间隔距离，可以调节触摸后互电容变化量的范围，使其更利于检测。

下面参考图4描述根据本发明实施例的触控装置。

如图4所示，根据本发明实施例的触控装置包括本发明上述实施例提供的电容触摸屏1、第一I/O接口组2、第二I/O接口组3和控制器4，其中第一I/O接口组2中的每一个I/O接口与一个第一部件100相连，第二I/O接口组3中的每一个I/O接口与一个第二部件200相连，控制器4分别与所述第一I/O接口组2和第二I/O接口组3相连，根据第一部件100和第二部件200之间互电容的变化量检测所述触摸屏被触摸的位置。

在触摸物体(如手指)靠近电容触摸屏1时，第一部件100会吸收部分手指上的负电荷，因此吸收第二部件200的电荷会相应减小，从而使得第一部件100与第二部件200之间的互电容值减小。控制器4通过第一I/O接口组2和第二I/O接口组3采集第一部件100和第二部件200的电荷，并计算第一部件100和第二部件200之间的互电容的变化量，然后根据互电容的变化量可以计算触摸物体的触摸点和触摸动作。由于在第一部件100和第二部件200之间加入了导电材料的浮岛结构400，实际上减小了第一部件100和第二部件200之间的距离，使初始互电容值变大，从而增大触摸后电容值变化量，使得控制器4检测互电容的变化量的检测区域也展宽，电容容量对触摸物体的触摸动作的反应更加精细，提高了触控装置的线性度。

根据本发明实施例的触控装置，由于增加浮岛结构，电容触摸屏中的第一部件和第二部件之间的距离减小，从而增加了检测第一部件和第二部件的互电容的变化的检测区域，提高了触控装置的检测精度和检测范围。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同限定。

Claims (8)

1.一种电容触摸屏，其特征在于，包括：

透明基板；

多个相互平行的第一部件，所述多个第一部件形成在所述透明基板上；

多个相互间隔的第二部件，所述多个第二部件形成在所述第一部件上方，且所述第二部件与所述第一部件成第一预定角度并与所述第一部件间隔预定距离；和

多组第三部件，所述多组第三部件与所述多个第二部件位于同一平面，且每组第三部件均与所述多个第二部件中的一个相连，且相互间隔地排列，

其中，相邻的两个第二部件对应的两组第三部件之间彼此交错设置。

2.根据权利要求1所述的电容触摸屏，其特征在于，所述第三部件包括：

第一分支，所述第一分支与所述第二部件相连，且所述第一分支与所述第二部件成第二预定角度；和

多个第二分支，所述多个第二分支分别与所述第一分支相连，且所述多个第二分支相互间隔地排列。

3.根据权利要求2所述的电容触摸屏，其特征在于，相邻的两组第三部件之中一组第三部件中的第一分支与另一组第三部件中的第一分支彼此交错。

4.根据权利要求3所述的电容触摸屏，其特征在于，在相互交错的两个第一分支之间还设有至少一个浮岛结构。

5.根据权利要求4所述的电容触摸屏，其特征在于，所述浮岛结构包括导电材料。

6.根据权利要求1所述的电容触摸屏，其特征在于，所述第一部件为激励部件，所述第二部件为检测部件。

7.根据权利要求1所述的电容触摸屏，其特征在于，所述第一部件和所述第二部件相互垂直。

8.一种触控装置，其特征在于，包括：

触摸屏，所述触摸屏为如权利要求1-7任一项所述的电容触摸屏；

第一I/O接口组，所述第一I/O接口组中的每一个I/O接口与一个所述第一部件相连；

第二I/O接口组，所述第二I/O接口组中的每一个I/O接口与一个所述第二部件相连；和

控制器，所述控制器分别与所述第一I/O接口组和第二I/O接口组相连，根据所述第一部件和所述第二部件之间互电容的变化量检测所述触摸屏被触摸的位置。

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