CN1160661C - 用介质层校正电场分布非线性的触摸屏 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种通过检测一层具有电场分布的导电膜上触摸点的电信号来定位触摸点坐标的触摸屏，其特征是围绕导电膜周围用来形成上述电场分布的电极下制作了一层介质绝缘层，该介质绝缘层可对电场分布的非线性进行校正。这种电场非线性校正技术设计简单，制作容易，可有效扩大触摸屏的线性触摸定位区域。
Description
技术领域
本发明涉及一种触摸屏，尤其是通过检测一层具有电场分布的导电膜上触摸点的电信号来定位触摸点坐标的触摸屏。
背景技术
目前通过检测导电膜上触摸点的电信号来定位触摸点坐标的触摸屏，需要：一个在透明基材21上制作(通常是)矩形导电膜20的导电工作板2，围绕导电膜20四周制作电极22、23、24、25，相邻电极在四角31连接并制作电极引线32；和一个能从导电膜20检测出电信号的检测装置。上述装置可以是一个在透明软膜11下表面制作了导电膜10并通过检测电极13和引线14与控制器34相连的导电软膜1，上述导电软膜1边缘与导电工作板2通过绝缘封接层40封合，但在中心，导电膜10与20通过绝缘隔子30或液体、空气等彼此隔离，只在受到触摸时导电软膜1才与导电工作板2接触，触摸屏的控制器34能检测到触摸，并在触摸过程中通过检测触摸点的电信号来定位触摸点坐标(如图1所示)；上述装置也可以是其它能导电的笔甚至手等装置。为使触摸点的定位坐标和检测到的相应电信号之间具有良好的线性关系，要求上述导电膜上形成的电场分布的等位线，在触摸点，是与检测坐标方向垂直的平行直线。由于电极本身存在压降(见美国专利4538168)，在检测过程中，沿(同电位两角点之间的)电极边缘的等位线是非线性的曲线。由此会造成靠近电极边缘直线定位的定位线不是直线，而是(如图2所示)向中心弯曲的非线性定位线50，从而严重影响触摸定位的精度。为解决电场分布的非线性和定位精度的矛盾，有二种办法：一.通过控制软件，依靠一定的算法对获取的位置信息进行线性校正，但会增加驱动电路和控制软件的成本；二.对形成工作面电场分布的电极进行线性化设计。现有的电极线性化设计依靠精密的电阻网络或开关元件(见美国专利4661655、5438168、4822957)和弯曲状电极(见美国专利3798370、4198519)来实现。采用开关元件因制作成本太高，附加的工艺复杂，目前已很少采用；弯曲状电极，采用图形校正，设计简单，但其电极宽度D加上电极的弯曲量H(如图2所示)，都会相对缩小线性触摸定位区51，虽然理论上电极的宽度可做得非常窄，但从制作工艺及电极上电阻分布的均匀性考虑，电极宽度不宜太窄；而精密的电阻网络的设计技术，其电极设计又比较复杂。
发明内容
本发明的目的是提供一种采用介质层校正电场分布非线性的触摸屏。
本发明的目的可以通过以下措施来达到：
一种用介质层校正电场分布非线性的触摸屏，它包括一个在透明基材21上具有导电膜20的导电工作板2，围绕导电膜20四周有电极22、23、24、25、相邻电极在四角31连接并有电极引线32和一个能从导电膜20检测出电信号的检测装置，其特征是围绕导电膜20的电极22、23、24、25下面有一层介质绝缘层60。
本发明的目的还可以通过以下措施来达到：
介质绝缘层60的内边缘线61是直线，外边缘线62是曲线；
介质绝缘层60的外边缘线62的弯曲量H′，与该触摸屏沿电极边缘52直线触摸定位所形成的非线性定位线50的弯曲量H相一致；
介质绝缘层60的外边缘线62的弯曲量H′，与该触摸屏沿电极边缘52直线触摸定位所形成的非线性定位线50的弯曲量H满足
|(H-H′)|/(上述介质层内边缘的相邻正交边的长度)＜1％；
介质绝缘层60上面的电极22、23、24、25，必须覆盖介质绝缘层60的外边缘线62；
介质绝缘层60的外边缘线62′是一条直线，外边缘线62′与导电膜20的边缘线28相隔一间隙h；介质绝缘层60上面的电极22、23、24、25，必须覆盖间隙h。
本发明的优点：本发明采用图形校正，设计简单，而且可以在电极宽度范围D内，校正电极分布的非线性，使有效线性触摸定位区51扩展到电极边缘52或接近电极边缘52位置。
附图说明
图1是现有触摸屏的一种结构示意图；
图2是现有方框电极及其产生的非线性定位弯曲线示意图；
图3是本发明的一种介质绝缘层示意图；
图4是本发明的另一种介质绝缘层示意图。
具体实施方式
实施例一
在如图1的导电膜20上制作电极前，先制作了一层介质绝缘层60(如图3)，然后在上述介质绝缘层60上再制作电极22、23、24、25。上述介质绝缘层60的外边缘线62是曲线，内边缘线61是直线。外边缘线62的弯曲量H′与非线性定位线50的弯曲量H相一致。而在介质绝缘层60上的电极，必须覆盖介质绝缘层60的外边缘线62，保证电极与下面导电膜20的接触面的边缘线与上述介质绝缘层60的外边缘线62一致。为保证上述介质绝缘层60能有效补偿电场分布的非线性，可以在与导电膜20具有相同方阻的导电基材上，先制作一定宽度D的由电极22、23、24、25围成的矩形框，从四角点引出连接线，连接触摸屏驱动器组成试验屏。在试验屏上，沿电极内边缘画直线定位，得到定位线的弯曲量H，并通过调整试验电极的厚度和电阻率，使其内边缘定位线的弯曲量H小于电极宽度D。然后再设计介质层的弯曲量H′，使H′＝H，并使制作在介质绝缘层60上的电极材料和制作工艺与试验屏的一致。如必要，上述试验可以按调整的电极参数重复做。
实施例二
在如图1的导电膜20上制作电极前，先制作了一层介质绝缘层60(如图3)，然后在上述介质绝缘层60上再制作电极22、23、24、25。上述介质绝缘层60的外边缘线62是曲线，内边缘线61是直线。外边缘线62的弯曲量H′与非线性定位线50的弯曲量H满足
|(H-H′)|/(上述介质层内边缘的相邻正交边的长度)＜1％。
实施例三
如图4。把实施例一中介质层的外边缘线62由图3的曲线变成图4的外边缘线62′，外边缘线62′是一条直线，且上述外边缘直线62′与导电膜20的边缘线28之间必须有一间隙h。电极22、23、24、25制作在介质绝缘层60及间隙h上面，并保证电极与下面导电膜20，通过间隙h导通。要求间隙h远小于电极宽度D。从而可使上述电极形成的电场分布的线性区，也即有效线性触摸定位区51从图2的位置向外扩展D-h的范围。
Claims (5)
1、一种用介质层校正电场分布非线性的触摸屏，它包括一个在透明基材(21)上具有导电膜(20)的导电工作板(2)，围绕导电膜(20)四周有电极(22)、(23)、(24)、(25)，相邻电极在四角(31)连接并有电极引线(32)和一个能从导电膜(20)检测出电信号的检测装置，其特征是围绕导电膜(20)的电极(22、23、24、25)下面有一层介质绝缘层(60)，介质绝缘层(60)的内边缘线(61)是直线，外边缘线(62)是曲线，介质绝缘层(60)的外边缘线(62)的弯曲量H′，与该触摸屏沿电极边缘(52)直线触摸定位所形成的非线性定位线(50)的弯曲量H相一致。
2、如权利要求1所述的触摸屏，其特征是介质绝缘层(60)外边缘线(62)的弯曲量H′，与该触摸屏沿电极边缘(52)直线触摸定位所形成的非线性定位线(50)的弯曲量H满足
|(H-H’)|/(上述介质层内边缘的相邻正交边的长度)＜1％。
3、如权利要求1所述的触摸屏，其特征是介质绝缘层(60)上面的电极(22)、(23)、(24)、(25)，必须覆盖介质绝缘层(60)的外边缘线(62)。
4、如权利要求1所述的触摸屏，其特征是介质绝缘层(60)的外边缘线(62′)是一条直线，外边缘线(62′)与导电膜(20)的边缘线(28)相隔一间隙h。
5、如权利要求4所述的触摸屏，其特征是介质绝缘层(60)上面的电极(22)、(23)、(24)、(25)，必须覆盖间隙h。
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| CNB031129935A CN1160661C (zh) | 2003-03-18 | 2003-03-18 | 用介质层校正电场分布非线性的触摸屏 |
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| CNB031129935A CN1160661C (zh) | 2003-03-18 | 2003-03-18 | 用介质层校正电场分布非线性的触摸屏 |
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