[发明专利]一种触摸屏电极结构性能的分析方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种触摸屏电极结构性能的分析方法。

背景技术

互电容感应的触摸屏中有两层交叉分布的ITO电极矩阵(即驱动电极层和感应电 极层)，手指触摸时主要吸走电极之间边缘处的电场线，导致互电容减少，进而通过扫描检 测触摸屏电容变化的位置来计算出手指位置。现有技术中触摸屏电极图形设计灵敏度不 高，在外界各种电磁干扰以及电子设备内部的电磁和静电干扰下，难以正确感应到触摸手 指的位置指令，从而大大影响了触控屏的触控效果。因此一种通过调整电极图形的各个结 构参数的尺寸来研究某个结构参数对电极灵敏度的影响的分析方法的开发很有必要。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种触摸屏电极结构性能的分析方法，该方法 通过对触摸屏透明堆栈层电极各个结构参数不同尺寸的仿真，探究该电极各结构参数尺寸 的变化对电极灵敏度的影响，为最终得到电极图形的最优尺寸提供理论依据。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案为：

一种触摸屏电极结构性能的分析方法，具体包括如下步骤：

步骤1，选取某个触摸屏的最小结构单元，利用COMSOLMultiphysics软件对该触 摸屏最小结构单元进行建模分析；

步骤2，COMSOLMultiphysics软件中，采用极端电压法，求解建模分析对象中任两 电极之间的电容；将上层ITO、下层ITO、铜屏蔽层以及触摸时的手指均设为终端，其中一个 终端电极电压设为1V，其余终端电极电压均为0V(仅有一个终端电压不设为0V，即为不为0 的任意值均可，其余均设为0V)，把下层ITO作为驱动电极，上层ITO作为感应电极，仿真在驱 动电极Tx和感应电极Rx之间来回设置电压(所求的都是关于驱动电极和感应电极的电容， 所以只设T_X或R_X电压中一个有电压，其余为0V)，最后得到一个完整的C_m、C_pRX、C_pTX、C_m′、C_fRX、 C_fTX的电容矩阵；得到的电容数值结果可以用来求不同的参数，有无手指触摸的互电容变化 ΔC_m、无手指触摸时的信噪比SNR_display和有手指触摸时的信噪比SNR_touch；

步骤3，利用步骤2得到的C_m、C_pRX、C_pTX、C_m′、C_fRX、C_fTX来计算有无手指触摸建模分析 对象的互电容变化：ΔC_m＝C_m-C_m，其中，C_m是无手指触摸时驱动电极T_X和感应电极R_X之间的 互电容，C_m是有手指触摸时驱动电极Tx和感应电极R_X之间的互电容；

无手指触摸时的信噪比：SNR_display＝ΔC_m/C_pRX，其中，C_pRX是感应电极Rx到屏蔽层的 寄生电容；

有手指触摸时的信噪比：SNR_touch＝ΔC_m/C_fRX，其中，C_fRX是感应电极Rx和触摸手指 之间的耦合电容；

步骤4，保持建模分析对象其他结构参数的尺寸不变，改变建模分析对象某一个结 构参数的尺寸，重复进行步骤1到步骤3，得到一系列SNR_display和SNR_touch随该结构参数尺寸 变化的数值；

步骤5，遵循步骤4的操作方法，选取建模分析对象不同的结构参数进行尺寸改变， 得到各个结构参数对应的一系列SNR_display和SNR_touch随结构参数尺寸变化的数值；

步骤6，利用步骤5得到的数据，分析不同结构参数对互电容变化、SNR_display和 SNR_touch的影响，得到各个结构参数对电极性能的影响规律并为产品结构参数的优化和改进 提供数值依据；