[发明专利]具有网状电极的电容式触摸屏

说明书

技术领域

本发明涉及用于将对屏幕的触碰信息转换为反映触碰位置或者力度的电信号的装置，特别是涉及以电容器件为媒介，将触碰信息转换为反映触碰位置的电信号的装置。

背景技术

现有技术触摸屏有多种实现原理，包括电阻式触摸屏、电容式触摸屏、表面红外触摸屏等等。其中，电容式触摸屏以其透光率高、耐磨损、耐环境温度和湿度变化、寿命长、可实现高级复杂功能，例如，如多点触摸，而受到大众的欢迎。利用电容变化作为传感原理已经由来已久。为使触摸屏有效工作，需要一个透明的电容传感阵列。当人体接近或触摸电容的电极时，会改变控制电路检测到的电容值的大小，根据屏幕上电容变化值的分布，就可以判断出触摸的情况。根据电容形成的方式，所述触摸屏包括自电容式触摸屏和互电容式触摸屏。所述自电容式触摸屏是利用电极与一个直流电平电极形成的电容变化反映触碰位置；所述互电容式触摸屏是利用两个电极形成的电容变化反映触碰位置。现有技术用有效电容率衡量电容式触摸屏的性能，所述有效电容率是指，由于对触摸屏的触碰使电容的发生的最大变化量与没有触碰时的电容值的比值。

目前，电容式触摸屏的屏体结构非常丰富，一般有菱形电极，还有矩形电极。但是就屏体自身来说，无论什么样的图案，电容式触摸屏基本都是由横向布设的电极检测触碰位置的纵坐标，由纵向布设的电极检测触碰位置的横坐标。以现有技术互电容触摸屏为例，在电极之间形成的电场如图14所示，由电场线分布原理可知，当两个电极100′、200′存在电势差时，该两电极100′、200′表面靠的最近的地方的表面电场强度最大，电场线越密集，而随着两个电极100′、200′表面的距离的加大而电场强度下降，电场线相应的会越来越稀疏，同时电场线长度和弧度都会增加。相应地就会有一部分电场线会由驱动电极100′穿过电极保护膜900′，然后回到传感电极200′上。我们把在电极保护膜900′内的非常密集的电力线称为短程电力线，形成的电容称为短程电容；把穿出电极保护膜又穿进来的电力线称为长程电力线，形成的电容称为长程电容。如上所述，人体或者专用触碰装置800′对触摸屏的触碰，就会改变原有的电场线的分布。如图15所示，当人体或者专用触碰装置800′触碰触摸屏时，触摸屏上原来的一部分由驱动电极100′穿过电极保护膜900′到空气中然后再穿过该电极保护膜900′回到传感电极200′上的强度较弱的电场线，也就是长程电力线，被人体或者专用触碰装置800′吸收了，然后传导到地上；部分短程电力线，也被触碰装置800′吸收，减少了到传感电极200′的耦合。因此，从驱动电极100′回到传感电极200′的电场线将减少，因此驱动电极100′与传感电极200′之间的电容值减小，使数据处理模块很容易检测到变化的电容量C_T。