[發明專利]一種雙層結構電容式觸摸屏

有效

• 申請號: 201010520050.4
• 申請日: 2010-10-26
• 公開（公告）號: CN102314272A
• 公開（公告）日: 2012-01-11
• 發明（設計）人: 彭玲;莫良華
• 申請（專利權）人: 敦泰科技（深圳）有限公司
• 主分類號: G06F3/044
• 分類號: G06F3/044
• 代理公司: 深圳市興科達知識產權代理有限公司 44260
• 代理人: 杜啟剛

[技術領域]

本發明涉及觸摸屏技術，尤其涉及一種雙層結構電容式觸摸屏。?

[背景技術]

觸摸屏可以有多種實現方式，流行的實現方式包括電阻式觸摸屏、電容式觸摸屏、表面紅外觸摸屏等等。其中，電阻式觸摸屏因為其低成本、易實現、控制簡單等優點流行多年。近來，電容式觸摸屏以其透光率高、耐磨損、耐環境(溫度、濕度等)變化、壽命長、可實現高級復雜功能(如多點觸摸)而受到大眾的歡迎。?

利用電容變化作為傳感原理已經由來已久。為使觸摸屏有效工作，需要一個透明的電容傳感陣列。當人體接近或觸摸電容的電極，如ITO(氧化銦錫)線時，會改變控制電路檢測到的電容值的大小，根據屏幕上的電容值該變量的分布，就可以判斷出觸摸的情況。按照電容形成的方式，有自電容和互電容兩種。自電容是利用電極與一個直流電平電極形成的電容；互電容是利用兩個電極形成的電容。有時也把互電容稱為投射電容。?

圖1為投射電容形成的示意圖。下層導線為驅動線，上層導線為感應線。驅動線發出的電場線經由介質到達感應線，因而在驅動線和電場線之間形成電容C。電場線可以根據其在感應線的位置大致分為兩種，一種是電場線進入(或出發)于感應線的下表面，一種是電場線進入(或出發)于感應線的上表面。當人體距離感應線上表面很近時，會吸走一部分感應線上表面的電場線，而感應線下表面的電場線基本不變。這樣，投射電容C可以分為兩部分，一部分是由可以被處在感應線上表面的人體吸收的感應線形成的電容，記做上電容C_T；另?一部分是由無法被被處在感應線上表面的人體吸收的感應線形成的電容，記做下電容C_B。有C＝C_T+C_B。C_T是投射電容當中可以被改變的部分，也就是說，在投射電容C中，有0～C_T范圍內的有效量可以表征觸摸的強度，這也可以理解為手指吸收電場線的數量，與手指與感應線上表面的貼近程度成遞增關系，即手指與感應線上表面越近但不接觸，電容改變值越接近C_T。C_T在C中所占的比例稱為有效電容率。?

現有的技術主要使用3層薄膜結構的電容屏，感應和驅動線的圖案采用菱形。這種結構，第一層為感應層，第二層為驅動層；或者第一層驅動層，第二層為感應層。主要功能在第一層和第二層上面，第三層為屏蔽層，用于屏蔽顯示器傳來的噪聲。由于是三層的結構，每層都有一定的空間厚度，特別是為了減少驅動層、感應層到屏蔽層的電容，通常第二層到第三層的距離較大。而系統對總厚度是有要求的。因此，通常都是減少第一層和第二層的厚度來減少總厚度。層與層之間用光學膠粘連，層與層之間的厚度就是光學膠的厚度，這個厚度通常是25μm或50μm。在互電容的構成中，驅動層線感應線的重疊部分形成的電容CO，側面形成的電容CS，觸摸引起的電容變化為CT。則觸摸變化率為CT/(CO+CS)。而CO是觸摸無法改變的。這個電容越大，根據變化率公式，則觸摸變化率越小。觸摸變化率越小，則觸摸越難以檢測。在設計中，都想盡辦法提高這個變化率，這就要求減少重疊部分的面積。比如現在通常的設計時重疊部分的面積是300μm×300μm。眾所周知，線寬越小，則電阻越大。電阻大，則會造成系統響應不夠快，對于觸摸屏來說，驅動線與感應線短的部分區域電阻小，驅動線和感應線長的部分區域電阻大。從系統看，觸摸屏任一個驅動線和感應線，都可以看成一個低通濾波器。如果有N條驅動線，M條感應線，則有N×M個低通濾波器。并且，把這N×M個濾波器中帶寬最小的濾波器的帶寬稱為?這個觸摸屏的特征帶寬。只要信號在特征帶寬以內，則各個濾波器對信號的衰減都是一致的。如果電阻大過一個臨界點，造成特征帶寬比信號小，則觸摸屏的各個濾波器對信號的衰減程度是不一致的。因此，減少電阻是觸摸屏設計的一個關鍵。但是，傳統菱形驅動線與菱形感應線的屏體結構，防水性能差，感應線電阻大，有效電容率小，觸摸的空間均勻性不夠好。?

[發明內容]

本發明要解決的技術問題是提供一種防水性能好，感應線電阻小的雙層結構電容式觸摸屏。?

本發明進一步要解決的技術問題是提供一種有效電容率高和觸摸的空間均勻性好的雙層結構電容式觸摸屏。?