CN1165015C

CN1165015C - 周边电极宽度变化的触摸屏

Info

Publication number: CN1165015C
Application number: CNB031129943A
Authority: CN
Inventors: 刘忠安
Original assignee: CETC 55 Research Institute
Current assignee: CETC 55 Research Institute
Priority date: 2003-03-18
Filing date: 2003-03-18
Publication date: 2004-09-01
Anticipated expiration: 2023-03-18
Also published as: CN1438608A

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的内轮廓线(71)是曲线，内轮廓线(71)的弯曲变化趋势和等宽电极定位曲线(50)的弯曲变化趋势一致，外轮廓线(72)可以是直线、曲线或折线。可对电场分布的非线性进行多重校正，扩大有效线性触摸定位区域。

Description

周边电极宽度变化的触摸屏

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)向中心弯曲的定位曲线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能有效校正电场分布非线性的周边电极宽度变化的触摸屏。

本发明的目的可以通过以下措施来达到：

一种周边电极宽度变化的触摸屏，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周边的电极的内轮廓线71是曲线，其弯曲变化趋势和等宽电极的定位曲线50的弯曲变化趋势一致，外轮廓线72可以是直线、曲线或折线。

本发明的目的可以通过以下措施来达到：

电极22、23、24、25的形状是连续的；

电极22、23、24、25的形状是分段的；

电极段与段之间的间隔的形状是相应边电极的中垂线的垂直线垂直的直线；

电极段与段之间的间隔的形状是与相应边电极的中垂线的垂直线成α角度的斜线，0°＜α＜90°，且电极图形与相应边上电极的中垂线是成轴对称的；

电极段与段之间的间隔的形状是曲线或折线，且电极图形与相应边上电极的中垂线是成轴对称的；

电极段与段之间的长度L及间隔宽度d是不变的；

电极段与段之间的长度L是从角点到相应边电极的中垂线逐渐变长或间隔宽度d是从角点到相应边电极的中垂线逐渐变小的；

电极段与段之间的长度L是从角点到相应边电极的中垂线逐渐变长，同时间隔宽度d是从角点到相应边电极的中垂线逐渐变小的。

本发明的优点：

本发明是吸取了精密的电阻网络和弯曲状电极的多重校正效果，可更有效地改善电场分布的线性度，扩大线性触摸区域。

附图说明

图1 是现有触摸屏的一种结构示意图；

图2 是现有触摸屏的等宽电极及产生的非线性定位弯曲线示意图；

图3 是发明的一种连续不等宽电极示意图；

图4 是本发明的一种电极外轮廓线是曲线或折线的电极示意图；

图5 是本发明的一种分段宽度变化的电极示意图；

图6 是图5中段状电极70的放大示意图；

图7 是本发明的另一种分段宽度变化的电极示意图；

图8 是图7中段状电极70的放大示意图。

具体实施方式

实施例一

如图3，电极22、23、24、25的内轮廓线71是曲线，其弯曲变化趋势和等宽电极的定位曲线50的弯曲变化趋势一致。电极22、23、24、25的外轮廓线72是直线，使电极的宽度从角点到中心逐渐增加。本实施例中宽度变化的电极的内轮廓线71对电场非线性的校正作用和等宽弯曲状电极(见美国专利3798370、4198519)相似。而由于电极宽度的变化，沿电极的电势梯度逐渐变化，其作用和精密的电阻网络(见美国专利4661655、4822957)相同，故宽度变化的电极对电场分布的非线性起到了双重校正作用，从而其线性触摸定位区域，可从等宽电极的线性触摸定位区51扩展到靠近电极内轮廓线71的矩形边框线52或接近矩形边框线52。

实施例二

如图4，电极22、23、24、25的内轮廓线71是曲线，其弯曲变化趋势和等宽电极的定位曲线50的弯曲变化趋势一致；电极22、23、24、25的外轮廓线72是曲线。

实施例三

如图4，电极22、23、24、25的内轮廓线71是曲线，其弯曲变化趋势和等宽电极的定位曲线50的弯曲变化趋势一致；电极22、23、24、25的外轮廓线72是折线。

实施例四

电极22、23、24、25的内轮廓线71是曲线，其弯曲变化趋势和等宽电极的定位曲线50的弯曲变化趋势一致；电极22、23、24、25的外轮廓线72中，有一条边是曲线或是折线，其它三条边是直线。

实施例五

电极22、23、24、25的内轮廓线71是曲线，其弯曲变化趋势和等宽电极的定位曲线50的弯曲变化趋势一致；电极22、23、24、25的外轮廓线72是曲线、折线和直线的任意组合。

实施例六

轮廓线如实施例一、二、三、四或五的宽度变化的制作在导电膜20上的电极22、23、24、25，但其电极结构是由不连续小段组合而成(如图5)。段与段的间隔与相应边电极的中垂线的垂直线垂直，宽度d一致，每段的长度L一致。(如图6)

实施例七

轮廓线如实施例一、二、三、四或五的宽度变化的制作在导电膜20上的电极22、23、24、25，但其电极结构是由不连续小段组合而成(如图5)。段与段的间隔与相应边电极的中垂线的垂直线垂直，宽度d从角点到每一边电极中垂线逐渐变小的，每段的长度L一致。

实施例八

轮廓线如实施例一、二、三、四或五的宽度变化的制作在导电膜20上的电极22、23、24、25，但其电极结构是由不连续小段组合而成(如图5)。段与段的间隔与相应边电极的中垂线的垂直线垂直，宽度d不变。每段的长度L从角点到每一边电极的中垂线逐渐变长的。

实施例九

轮廓线如实施例一、二、三、四或五的宽度变化的制作在导电膜20上的电极22、23、24、25，但其电极结构是由不连续小段组合而成(如图5)。段与段的间隔与相应边电极的中垂线的垂直线垂直，宽度d从角点到每一边电极中垂线逐渐变小，同时每段的长度L从角点到每一边电极的中垂线逐渐变长。

实施例十

轮廓线如实施例一、二、三、四或五的宽度变化的制作在导电膜20上的电极22、23、24、25，但其电极结构是由不连续小段组合而成(如图7)。段状电极之间的间隔变成与相应边电极的中垂线的垂直线成5°角度的斜线，且电极图形与电极中垂线成轴对称，宽度d一致，每段的长度L一致。(如图8)

实施例十一

轮廓线如实施例一、二、三、四或五的宽度变化的制作在导电膜20上的电极22、23、24、25，但其电极结构是由不连续小段组合而成(如图7)。段状电极之间的间隔变成与相应边电极的中垂线的垂直线成10°角度的斜线，且电极图形与电极中垂线成轴对称，宽度d从角点到每一边电极中垂线逐渐变小，每段的长度L一致(如图8)。

实施例十二

轮廓线如实施例一、二、三、四或五的宽度变化的制作在导电膜20上的电极22、23、24、25，但其电极结构是由不连续小段组合而成(如图7)。段状电极之间的间隔变成与相应边电极的中垂线的垂直线成20°角度的斜线，且电极图形与电极中垂线成轴对称，宽度d一致，每段的长度L从角点到每一边电极的中垂线逐渐变长(如图8)。

实施例十三

轮廓线如实施例一、二、三、四或五的宽度变化的制作在导电膜20上的电极22、23、24、25，但其电极结构是由不连续小段组合而成(如图7)。段状电极之间的间隔变成与相应边电极的中垂线的垂直线成30°角度的斜线，且电极图形与电极中垂线成轴对称，宽度d从角点到每一边电极中垂线逐渐变小，同时每段的长度L从角点到每一边电极的中垂线逐渐变长(如图8)。

实施例十四

轮廓线如实施例一、二、三、四或五的宽度变化的制作在导电膜20上的电极22、23、24、25，但其电极结构是由不连续小段组合而成，段状电极之间的间隔变成与相应边电极的中垂线的垂直线成40°角度的曲线或折线，且电极图形与电极中垂线成轴对称，宽度d一致，每段的长度L一致。

实施例十五

轮廓线如实施例一、二、三、四或五的宽度变化的制作在导电膜20上的电极22、23、24、25，但其电极结构是由不连续小段组合而成，段状电极之间的间隔变成与相应边电极的中垂线的垂直线成55°角度的曲线或折线，且电极图形与电极中垂线成轴对称，宽度d从角点到每一边电极中垂线逐渐变小，每段的长度L一致。

实施例十六

轮廓线如实施例一、二、三、四或五的宽度变化的制作在导电膜20上的电极22、23、24、25，但其电极结构是由不连续小段组合而成，段状电极之间的间隔变成与相应边电极的中垂线的垂直线成70°角度的曲线或折线，且电极图形与电极中垂线成轴对称，宽度d一致，每段的长度L从角点到每一边电极的中垂线逐渐变长。

实施例十七

轮廓线如实施例一、二、三、四或五的宽度变化的制作在导电膜20上的电极22、23、24、25，但其电极结构是由不连续小段组合而成，段状电极之间的间隔变成与相应边电极的中垂线的垂直线成85°角度的曲线或折线，且电极图形与电极中垂线成轴对称，宽度从角点到每一边电极中垂线逐渐变小，同时每段的长度L从角点到每一边电极的中垂线逐渐变长。

Claims

1、一种周边电极宽度变化的触摸屏，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)周边的电极的内轮廓线(71)是曲线，其弯曲变化趋势和等宽电极的定位曲线(50)的弯曲变化趋势是通过使电极(22)、(23)、(24)、(25)的宽度从角点到其中心逐渐增加来达到一致，外轮廓线(72)可以是直线、曲线或折线。

2、如权利1所述的触摸屏，其特征是电极(22)、(23)、(24)、(25)的形状是连续的。

3、如权利1所述的触摸屏，其特征是电极(22)、(23)、(24)、(25)的形状是分段的。

4、如权利3所述的触摸屏，其特征是电极段与段之间的间隔的形状是与相应边电极的中垂线的垂直线垂直的直线。

5、如权利3所述的触摸屏，其特征是电极段与段之间的间隔的形状是与相应边电极的中垂线的垂直线成α角度的斜线，0°＜α＜90°，且电极图形与相应边上电极的中垂线是成轴对称的。

6、如权利3所述的触摸屏，其特征是电极段与段之间的间隔的形状是曲线或折线，且电极图形与相应边上电极的中垂线是成轴对称的。

7、如权利4、5或6所述的触摸屏，其特征是电极段与段之间的长度L及间隔宽度d是不变的。

8、如权利4、5或6所述的触摸屏，其特征是电极段与段之间的长度L是从角点到相应边电极的中垂线逐渐变长或间隔宽度d是从角点到相应边电极的中垂线逐渐变小的。

9、如权利4、5或6所述的触摸屏，其特征是电极段与段之间的长度L是从角点到相应边电极的中垂线逐渐变长，同时间隔宽度d是从角点到相应边电极的中垂线逐渐变小的。