[发明专利]二维电容传感器的结构及定位方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种传感器的结构，尤其是指一种二维电容传感器的结构及定位方法。

背景技术

所述传感器是一种物理装置，其能够探测、感受外界的信号、物理条件（如光、热、湿度）或化学组成（如烟雾），并将探知的信息传递给其他装置。目前在触控领域常见的有电阻传感器和电容传感器，所谓电阻传感器是根据电阻值的变化转变成相应的电信号输出的装置，其结构一般是通过设置两层ITO实现的，其中，所述两层ITO分别代表两个方向，且每层ITO上均设有两个相对的电极，从而利用分压的原理求出触碰点的具体位置坐标。利用上述电阻式传感器虽然可以侦测出触碰点的具体位置，但是需要两层ITO，而且抗干扰性能差，所以无论是传感器的结构还是定位方法都较复杂。

而对于电容传感器，其利用电容的原理传递X方向和Y方向上信号的一种器件或者装置，可以是ITO（铟锡氧化物）层、PCB板、键盘或者触摸屏等，通常由人的手指或者触控笔致动。与电阻式传感器相比较，电容传感器的灵敏度更高，用户只需要触碰就可以操作；再者，电容传感器的抗干扰、稳定性能更高，即使在高温、低温、强磁场、强辐射下也可以长期工作。而现阶段，电容传感器也是采用双层ITO的布线结构，虽然比起电阻式传感器而言有了更多的改进，产生了更多的优点，但是由于其仍旧是利用两层ITO通过蚀刻的方式来布设电极最终侦测出触碰点的位置，所以其结构和工艺上还是较复杂；再者，利用双层ITO计算触碰点的算法也较复杂，从而会影响侦测速度。

所以如果能够利用具有单层ITO的电容传感器的话，不但结构上更加简单，而且抗干扰性能高、侦测结果也更加快速、稳定。因此需要为广大用户提供一种更加简便的二维电容传感器的结构及定位方法来解决以上问题。

发明内容

本发明实际所要解决的技术问题是如何提供一种结构和工艺简单、抗干扰性能高、能够快速判断出触碰点的二维电容传感器的结构及定位方法。

为了实现本发明的上述目的，本发明提供了一种二维电容传感器的结构，其由单层ITO组成，中间区域为触控操作区域，所述传感器的四个周围边缘处均设有条形电极块。

本发明还公开了一种利用上述二维电容传感器结构的定位方法，其步骤如下：首先，从所述传感器的一侧电极块施加一个激励信号；其次，侦测与上述电极块在同一方向上相对的另一侧电极块输出波形图的峰值；最后，根据上述波形图中的峰值与无触摸状态下输出波形图的峰值的差值判断触碰点在上述方向上的位置坐标，从而最终得到触碰点的二维坐标。

本发明所述的二维电容传感器的结构和定位方法，利用了单层ITO侦测触碰点的位置坐标，不但结构和工艺上更加简单，而且能够大大减少芯片引脚的个数，降低封装尺寸和成本；同时本发明所述的二位电容传感器还具有抗干扰性能高、能够快速判断出触碰点位置等优点。

附图说明

图1是根据本发明所述传感器的结构分布图。

图2是根据本发明所述传感器信号输入、输出后的波形图。

图3是根据本发明是所述传感器在无触碰和触碰后的信号输出对比图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。

本发明所涉及一种二维电容传感器的结构，请参考图1所示，所述电容传感器1由单层ITO组成，所述单层ITO可以是正方形或者长方形。所述单层ITO的中间区域11为触控操作区域，如图1中的虚线框；而在其上、下、左、右四个周围边缘处均设有电极块10，其均连接到芯片3的相应引脚的电极上，可以做驱动电极和探测电极，所述电极块10呈长条状，为了保证线形驱动的均匀性，将其长度分别设置为与相应触控区域的长度相同。即无论是在横向上还是纵向上，所述电极块10的长度均与所述单层ITO的中间区域11的长度相同。所述电极块10是探测电极。其中，利用左、右位置处即横向方向的一对电极块10可以判断触碰点在X方向的位置，利用上、下位置处即纵向方向的一对电极块10可以判断触碰点在Y方向的位置。采用上述结构侦测触碰点的具体位置方法如下：