[發明專利]二維電容傳感器的結構及定位方法

無效

• 申請號: 201110296706.3
• 申請日: 2011-09-30
• 公開（公告）號: CN102368192A
• 公開（公告）日: 2012-03-07
• 發明（設計）人: 李海;陳奇
• 申請（專利權）人: 蘇州瀚瑞微電子有限公司
• 主分類號: G06F3/044
• 分類號: G06F3/044
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種傳感器的結構，尤其是指一種二維電容傳感器的結構及定位方法。

背景技術

所述傳感器是一種物理裝置，其能夠探測、感受外界的信號、物理條件（如光、熱、濕度）或化學組成（如煙霧），并將探知的信息傳遞給其他裝置。目前在觸控領域常見的有電阻傳感器和電容傳感器，所謂電阻傳感器是根據電阻值的變化轉變成相應的電信號輸出的裝置，其結構一般是通過設置兩層ITO實現的，其中，所述兩層ITO分別代表兩個方向，且每層ITO上均設有兩個相對的電極，從而利用分壓的原理求出觸碰點的具體位置坐標。利用上述電阻式傳感器雖然可以偵測出觸碰點的具體位置，但是需要兩層ITO，而且抗干擾性能差，所以無論是傳感器的結構還是定位方法都較復雜。

而對于電容傳感器，其利用電容的原理傳遞X方向和Y方向上信號的一種器件或者裝置，可以是ITO（銦錫氧化物）層、PCB板、鍵盤或者觸摸屏等，通常由人的手指或者觸控筆致動。與電阻式傳感器相比較，電容傳感器的靈敏度更高，用戶只需要觸碰就可以操作；再者，電容傳感器的抗干擾、穩定性能更高，即使在高溫、低溫、強磁場、強輻射下也可以長期工作。而現階段，電容傳感器也是采用雙層ITO的布線結構，雖然比起電阻式傳感器而言有了更多的改進，產生了更多的優點，但是由于其仍舊是利用兩層ITO通過蝕刻的方式來布設電極最終偵測出觸碰點的位置，所以其結構和工藝上還是較復雜；再者，利用雙層ITO計算觸碰點的算法也較復雜，從而會影響偵測速度。

所以如果能夠利用具有單層ITO的電容傳感器的話，不但結構上更加簡單，而且抗干擾性能高、偵測結果也更加快速、穩定。因此需要為廣大用戶提供一種更加簡便的二維電容傳感器的結構及定位方法來解決以上問題。

發明內容

本發明實際所要解決的技術問題是如何提供一種結構和工藝簡單、抗干擾性能高、能夠快速判斷出觸碰點的二維電容傳感器的結構及定位方法。

為了實現本發明的上述目的，本發明提供了一種二維電容傳感器的結構，其由單層ITO組成，中間區域為觸控操作區域，所述傳感器的四個周圍邊緣處均設有條形電極塊。

本發明還公開了一種利用上述二維電容傳感器結構的定位方法，其步驟如下：首先，從所述傳感器的一側電極塊施加一個激勵信號；其次，偵測與上述電極塊在同一方向上相對的另一側電極塊輸出波形圖的峰值；最后，根據上述波形圖中的峰值與無觸摸狀態下輸出波形圖的峰值的差值判斷觸碰點在上述方向上的位置坐標，從而最終得到觸碰點的二維坐標。

本發明所述的二維電容傳感器的結構和定位方法，利用了單層ITO偵測觸碰點的位置坐標，不但結構和工藝上更加簡單，而且能夠大大減少芯片引腳的個數，降低封裝尺寸和成本；同時本發明所述的二位電容傳感器還具有抗干擾性能高、能夠快速判斷出觸碰點位置等優點。

附圖說明

圖1是根據本發明所述傳感器的結構分布圖。

圖2是根據本發明所述傳感器信號輸入、輸出后的波形圖。

圖3是根據本發明是所述傳感器在無觸碰和觸碰后的信號輸出對比圖。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發明作進一步的說明。

本發明所涉及一種二維電容傳感器的結構，請參考圖1所示，所述電容傳感器1由單層ITO組成，所述單層ITO可以是正方形或者長方形。所述單層ITO的中間區域11為觸控操作區域，如圖1中的虛線框；而在其上、下、左、右四個周圍邊緣處均設有電極塊10，其均連接到芯片3的相應引腳的電極上，可以做驅動電極和探測電極，所述電極塊10呈長條狀，為了保證線形驅動的均勻性，將其長度分別設置為與相應觸控區域的長度相同。即無論是在橫向上還是縱向上，所述電極塊10的長度均與所述單層ITO的中間區域11的長度相同。所述電極塊10是探測電極。其中，利用左、右位置處即橫向方向的一對電極塊10可以判斷觸碰點在X方向的位置，利用上、下位置處即縱向方向的一對電極塊10可以判斷觸碰點在Y方向的位置。采用上述結構偵測觸碰點的具體位置方法如下：