[发明专利]单层电容式触摸屏及相应的触控装置、方法、电子设备

说明书

技术领域

本申请涉及触摸屏技术领域，尤其涉及一种单层电容式触摸屏及相应的触控装置、方法、电子设备。

背景技术

电容式触摸屏广泛应用于手机、平板电脑等电子设备，实现使用者与电子设备之间的人机交互；其根据触摸屏上的电容变化来确定触摸点的位置。根据触摸屏内感应电极占用空间结构层的个数，电容式触摸屏可分为双层电容屏和单层电容屏；其中双层电容屏的双层空间结构使得其成本较高，限制了其应用市场。现有单层电容屏的电极布设在单个空间结构层的上，并形成相互正交的两个维度，主要有图1（a）和图1（b）两种结构。

现有单层电容屏，其一个维度上的电极为一个整体式矩形电极，如图1（a）和图1（b）所示的横向电极X1、X2等，每个横向电极对应一个横向坐标值，另一个正交维度上的电极分为多个矩形电极，如图1（a）和图1（b）所示的纵向电极Y1、Y2等，分别与相应的整体结构的电极构成互电容单元，每个纵向电极对应一个纵向坐标。现有技术通过互电容重心算法确定触摸点的坐标，即：通过对被触摸区域的互电容的变化量作加权计算，确定一电容重心的横纵坐标，即被触摸点的横纵坐标。上述互电容重心算法要求被触摸区域在横向和纵向上均至少覆盖两个互电容单元，否则无法进行加权计算，也即无法确定被触摸点坐标。

对于触摸屏整体面积相同、互电容横向长度a相同的单层电容层，为减少互电容单元数目、引线数目，降低生产成本，图1（b）中互电容单元纵向长度c与图1（a）中互电容单元纵向长度b的关系为：c≥2*b；其中，a、b均小于实际应用的最小触摸点的直径。可见，图1（a）所示结构保证了任一触摸操作产生的被触摸区域均满足上述重心算法的要求，可以同时确定两个及以上触摸点的横纵坐标，即实现多点触控；而图1（b）所示结构虽然降低了电容屏的生产成本，但对于满足图1（a）所示结构的重心算法要求的最小触摸面积，在图1（b）所示结构的同一个互容单元内有可能出现两个或更多不同的触摸点，如图（b）中的点P和点Q，此时其电容变化完全相同，无法通过互电容重心算法区分其纵向坐标，分辨精度降低，无法实现多点触控，无法实现较复杂的触控操作，仅适用于功能简单的低端设备。因此，亟需一种生产成本低、可真正实现多点触控的电容屏。

发明内容

有鉴于此，本申请目的在于提供一种单层电容式触摸屏及相应的触控装置、方法、电子设备，以解决电容式触摸屏无法兼具低成本和多点触控的问题。

为实现上述目的，本申请提供如下技术方案：

一种单层电容式触摸屏，包括布设在单个空间结构层内的电极阵列，所述电极阵列包括布设在第一维度上的整体式电极，和布设在与所述第一维度正交的第二维度上的分离式电极，每个整体式电极分别与多个分离式电极耦合形成互电容单元，所述分离式电极呈三角形叉状；所述整体式电极中，与任一分离式电极对应的部分均呈三角形叉状，且与相应的分离式电极构成一矩形互电容单元；

所述整体式电极和分离式电极分别与地构成自电容；其中，所述自电容的电容量变化大小与相应电极被触摸的面积成正比；

同一矩形互电容单元内、面积相同的不同触摸点对应的面积比值不同，且每个面积比值对应所述分离式电极所在维度上的一个坐标值；所述面积比值表示所述触摸点覆盖的所述互电容单元内的整体式电极的面积与分离式电极的面积的比值。

优选的，所述矩形互电容单元在第一维度上的长度为a，在第二维度上的长度为b，a与b的大小关系为：

a＜b，且a小于所述单层电容式触摸屏需要辨识的最小触摸点的直径；

或者，

b＜a，且b小于所述单层电容式触摸屏需要辨识的最小触摸点的直径。

优选的，每个所述分离式电极包括一个或多个三角形叉；

所述整体式电极中，与单个所述分离式电极对应的部分包括一个或多个三角形叉；

同一矩形互电容单元中，所述整体式电极的三角形叉的个数与所述分离式电极的三角形叉的个数相同且一一对应。

优选的，对应于同一整体式电极的两个相邻的分离式电极的形状关系为：呈镜像对称或平移对称。

优选的，在所述第一维度上、相邻两个矩形互电容单元的间隙，布设有所述分离式电极的引线。

优选的，当在第二维度上的坐标值相同分离式电极的电极类型不完全相同时，在第二维度上的坐标值相同、且电极类型相同的分离式电极的引线，在所述单层电容式触摸屏的内部或外部共接，形成一个电极；所述电极类型包括发射极和接收极。

优选的，当在第一维度上的坐标值相同的分离式电极的电极类型相同时：