CN201266369Y - 一种电容式触摸屏 - Google Patents

Abstract

本实用新型适用于触摸屏领域，提供了一种电容式触摸屏，包括玻璃基板，所述触摸屏还包括：承载电压的工作层，附着于所述玻璃基板的一表面上；电极层，呈段状分布于所述工作层的四周，电连接所述工作层；第一保护层，附着于所述工作层上。本实用新型中，电容式触摸屏的电极层呈段状分布于工作层的四条边上，同一条边的每个段电极上分别单独加相同的交流电压，段电极和边框电阻的比例可以灵活设置，使得触摸屏可以制作成任意尺寸大小。

Description

一种电容式触摸屏

技术领域

本实用新型属于触摸屏领域，尤其涉及一种电容式触摸屏。

背景技术

触摸屏作为一种人机交互界面已经进入各个领域，尤其是在便携式电子设备和公共查询设备中应用广泛。电容式触摸屏是利用触摸表面与人体之间的静电结合产生电容变化，从产生的诱导电流来检测其坐标。

电容式触摸屏分为投射电容式触摸屏和表面电容式触摸屏，其中投射电容式触摸屏的传感器采用双层电极结构，分辨率比较低，不能很好地进行文本输入，一般应用于按键式操作面板中；而表面电容式触摸屏的传感器采用单层电极结构，分辨率高，目前主要应用于大型公共查询设备中。

图1示出了现有的表面电容式触摸屏中电极与电阻网络的结构，在工作层的四个角落上有四个电极，交流信号源通过四个角电极向触摸处注入交流信号，电压作用在屏幕感应区的四个角落并形成一固定电场，当手指接触屏幕时，手指与触摸屏工作层形成的耦合电容引发电流，借助控制器测定，按照电流在四个角落比例的不同，可计算出触摸点位置。由于给角电极加电压会引起电压场分布上的枕形失真，因此，为了避免枕形失真，需要通过复杂的电阻网络来校正枕形失真，形成线性化电场；然而利用边框复杂的电阻网络来校正线性失真这种方式虽然有效，但是线性失真仍然存在，在10寸以上的大屏使用不会受到影响，但是小型化之后，在10寸屏以下时，这种影响就会变得比较突出，影响触摸屏定位；同时，现有表面电容式触摸屏中的电阻网络的图形十分复杂，很难将其制作在小尺寸的触摸屏上。基于上述原因，现有的表面电容式触摸屏小型化比较困难。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种电容式触摸屏，旨在解决现有表面电容式触摸屏小型化困难的问题。

本实用新型是这样实现的，一种电容式触摸屏，包括玻璃基板，所述触摸屏包括：

承载电压的工作层，附着于所述玻璃基板的一表面上；

电极层，呈段状分布于所述工作层的四周，电连接所述工作层；

第一保护层，附着于所述工作层上。

本实用新型的另一目的在于提供一种采用上述电容式触摸屏的设备。

本实用新型中，电容式触摸屏的电极层呈段状分布于工作层的四条边上，同一条边的每个段电极上分别单独加相同的交流电压，段电极和边框电阻的比例可以灵活设置，使得触摸屏可以制作成任意尺寸大小。

附图说明

图1是现有技术提供的表面电容式触摸屏中电极与电阻网络的结构示意图；

图2是本实用新型提供的电容式触摸屏的截面结构示意图；

图3是本实用新型提供的电容式触摸屏中工作层与边框电阻的结构示意图；

图4是本实用新型提供的电容式触摸屏在有触摸时的结构示意图；

图5是本实用新型提供的电容式触摸屏有交流信号向触摸点注入时的示意图；

图6是本实用新型提供的电容式触摸屏有X方向交流信号向触摸点注入时的示意图；

图7是本实用新型提供的电容式触摸屏有Y方向交流信号向触摸点注入时的示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

在本实用新型中，电容式触摸屏的电极层呈段状分布于工作层的四条边上，对同一条边的每个段电极上分别单独加相同的交流电压，段电极和边框电阻的比例可以灵活设置。

图2示出了本实用新型提供的电容式触摸屏的截面结构，该电容式触摸屏可以应用于各种便携式电子设备和公共查询设备中。

电容式触摸屏包括：保护层1、电极层2、工作层3以及玻璃基板4；其中，工作层3附着于玻璃基板4上，作为电压分布层；电极层2呈段状分布于工作层3的四周，电连接于工作层3；保护层1附着于工作层3上，保护工作层3不被损坏。

在工作层3的边框区域内设置有电极和边框电阻，如图3所示，电极层2呈段状分布于工作层3的四周，每两个段电极之间的区域为边框电阻，电极与边框电阻的比例可以灵活设置，电极的数目也可以有不同的设计，只要满足线性化要求即可。在设计时边框电阻的比例越大，越容易减少电荷分布在悬空一端的聚集，电极的比例越大，越容易减少电压分布在加电压一端的弯曲。作为本实用新型的一个实施例，在触摸屏工艺中，采用丝网印刷电极的方式来实现边框电阻的分布；制作电极的材料可以是银浆，银浆的电阻很小，将银浆打断后分布于触摸屏的边框区域，一段电极，一段电阻。

在本实用新型中，电容式触摸屏还包括：电磁屏蔽层5，与工作层3分布于玻璃基板4的两面，保护触摸屏不受电磁干扰。作为本实用新型的一个实施例，电容式触摸屏进一步包括保护层6，附着于电磁屏蔽层5上，保护电磁屏蔽层5不受损坏。

本实用新型中，工作层3可以为铟锡氧化物(Indium Tin Oxide，ITO)导电层，也可以为其它的透明导电层；作为本实用新型的一个实施例，在镀膜工艺中，ITO是通过真空溅射的方式镀在玻璃基板4上，也可以在玻璃基底的两面均镀上ITO，将工作层3和电磁屏蔽层5制作在一块玻璃基板上。

图4示出了本实用新型提供的电容式触摸屏在有触摸时的结构，当有导体接近或触摸本实用新型提供的电容式触摸屏时，导体与工作层3之间会形成耦合电容，此时，工作层3上触摸位置电位降低，每个边电极向该触摸位置注入交流信号，从而提供电压补偿。

在理论上，边框电阻上提供的补偿电压越多，就越能改善线性失真，理想的情况就是边框上没有电压信号的损耗，当边框上有无穷多的补偿电压时，其极限就是边框上没有电压降，相当于边框是一条理想导线，这样会导致边框电阻小，信号不能加在工作层上，即工作层被短路，因此可以利用适当的边框电阻来阻止工作层被短路，同时又能提供补偿电压信号。

本实用新型中，电极层2包括多个电极，每个电极由单独的引线引出。作为本实用新型的一个实施例，电容式触摸屏进一步包括附着于上述引线的引出端的柔性印刷线路板，该柔性印刷线路板通过导电胶热压到上述引线的引出端；交流信号源通过印刷线路板给边框电阻的两端加电压。如图5所示，每个电极均通过开关与交流信号源连接，当工作层3感受到有触摸时，在开关的控制下交流信号源通过电极给边框电阻注入交流信号。通过向每个电极单独注入大小和相位相同的交流电流，使工作层3的边缘在相同时刻具有大小和相位相同的交流信号输入，保证了从各个方向流向触摸点的电流大小与触摸点的距离是一种线性关系，从而改善了线性失真。

在本实用新型中，分别给每个电极单独加电压，当触摸屏工作时，分时在X和Y两个方向上的两边段状电极加大小相等相位相同的交流电压，一个方向加交流电压时，另外一个方向的所有电极都悬空且互相不连接。图6示出了向本实用新型提供的电容式触摸屏X方向的电极加交流电压时，电流由X方向电极向触摸点注入的示意图；而图7示出了向本实用新型提供的电容式触摸屏Y方向的电极加交流电压时，电流由Y方向电极向触摸点注入的示意图；在同一时刻只能有一个方向上的交流电流注入，即不同方向上的边框电阻连接端不能在同一时刻向触摸点注入交流电流；由开关来控制在某一时刻只能存在X方向的交流电流注入，在另一时刻却只能有Y方向上的交流电流注入。

本实用新型中，电容式触摸屏的电极层呈段状分布于工作层的四条边上，同一条边的每个段电极上分别单独加相同的交流电压，段电极和边框电阻的比例可以灵活设置，使得触摸屏可以制作成任意尺寸大小，有利于电容式触摸屏在便携式电子消费品上的普及。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1、一种电容式触摸屏，包括玻璃基板，其特征在于，所述触摸屏包括：

承载电压的工作层，附着于所述玻璃基板的一表面上；

电极层，呈段状分布于所述工作层的四周，电连接所述工作层；

第一保护层，附着于所述工作层上。

2、如权利要求1所述的电容式触摸屏，其特征在于，所述电极层包括多个电极，每个电极由单独的引线引出。

3、如权利要求2所述的电容式触摸屏，其特征在于，所述触摸屏进一步包括附着于所述引线的引出端的柔性印刷线路板。

4、如权利要求3所述的电容式触摸屏，其特征在于，所述柔性印刷线路板通过导电胶热压到所述引线的引出端。

5、如权利要求1所述的电容式触摸屏，其特征在于，所述触摸屏进一步包括：

电磁屏蔽层，附着于所述玻璃基板的另一表面。

6、如权利要求5所述的电容式触摸屏，其特征在于，所述触摸屏进一步包括：

第二保护层，附着于所述电磁屏蔽层上。

7、一种设备，其特征在于，所述设备采用权利要求1所述的电容式触摸屏。

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