[發明專利]一種觸摸檢測組件、觸控裝置以及便攜式電子設備

有效

• 申請號: 201210093681.1
• 申請日: 2012-04-01
• 公開（公告）號: CN102902443A
• 公開（公告）日: 2013-01-30
• 發明（設計）人: 李振剛;黃臣;楊云
• 申請（專利權）人: 比亞迪股份有限公司
• 主分類號: G06F3/044
• 分類號: G06F3/044
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 宋合成

技術領域

本發明涉及電子設備設計及制造技術領域，尤其涉及一種觸摸檢測組件、具有所述觸摸檢測組件的觸控裝置以及便攜式電子設備。

背景技術

目前觸摸檢測組件(觸摸屏)在手機，PDA(個人數字助理)，GPS(全球定位系統)，PMP(MP3，MP4等)，甚至平板電腦等電子設備中得到了應用。觸摸屏具有觸控操作簡單、便捷、人性化的優點，因此觸摸屏有望成為人機互動的最佳界面而在便攜式設備中得到了廣泛應用。

電容觸摸檢測組件通常被分為自電容式和互電容式兩類。現有的單層自電容觸摸屏是在玻璃表面有用ITO(Indium?Tin?Oxides，納米銦錫金屬氧化物)制成的條形的掃描電極。ITO是一種有固定電阻率的導電物質，其在基材上的一致性比較高，從電阻屏的線性度就可以證明這一點。這些電極和地以及電路等周圍環境構成一個電容的兩極。當用手或觸摸筆觸摸的時候就會并聯一個電容到電路中去，從而使該條掃描線上的總體電容量有所改變。在掃描的時候，控制IC通過特定的掃描方式掃描各個感應元件，并根據掃描前后的電容變化來確定觸摸點的位置，從而達到人機對話交流。一般情況下電容觸摸屏是和TFT(Thin?Film?Transistor，薄膜場效應晶體管)LCD一起配對工作，而且是放置在LCD的上面。

圖1示出了一種傳統自電容式觸摸檢測組件。該自電容式觸摸檢測組件主要有雙層的菱形結構感應單元100’和200’，其檢測原理是對X軸和Y軸分別掃描，如果檢測到某個交叉點的電容變化超出了預設范圍，則將該行和列的交叉點作為觸摸坐標。雖然該自電容式觸摸檢測組件的線性度較好，但是經常有鬼點出現，難以實現多點觸摸。此外，由于采用雙層屏，也會導致結構及成本大幅增加，并且菱形結構在電容變化量很小的情況下會出現坐標飄移，受外界干擾影響大。

圖2a示出了另一種傳統自電容式觸摸檢測組件。該自電容式觸摸檢測組件采用三角形圖形屏結構。該自電容式觸摸檢測組件包括基板300’、設置在基板300’之上的多個三角形感應單元400’、和每個三角形感應單元400’相連的多個電極500’。圖2b示出了三角形自電容式觸摸檢測組件的檢測原理。如圖2b所示，橢圓表示手指，S1、S2表示手指與兩個三角形感應單元的接觸面積。假設坐標原點在左下角，則橫坐標X＝S2/(S1+S2)*P，其中，P為分辨率。當手指向右移動時，由于S2不是線性增大，所以X坐標存在一個偏差。從上述原理可以看出，傳統的三角形感應單元是單端檢測，即只從一個方向檢測，然后通過算法算出兩個方向的坐標。雖然該自電容式觸摸檢測組件結構簡單，但并沒有針對屏幕的電容感應進行優化，電容變化量小，從而導致信噪比不夠。此外，由于該感應單元為三角形，當手指橫向移動時面積不是線性增大，因此線性度較差，導致了坐標計算發生偏移，線性度不夠好。

此外，傳統電容感應單元輸出的電容變化量很小，達到飛法級，其電纜雜散電容的存在，對測量電路提出了更高的要求。而且，雜散電容會隨溫度、位置、內外電場分布等諸多因素影響而變化，干擾甚至淹沒被測電容信號。此外，對于單層電容來說，由于Vcom電平信號的影響會對感應電容形成嚴重的干擾，其中，Vcom電平信號是為了防止LCD屏幕液晶老化而不停翻轉的電平信號。

發明內容

本申請基于發明人對以下事實的認識：傳統的單層自電容觸摸屏的感應元件為雙邊引線的條形。在屏幕的尺寸確定后，該條形的尺寸就基本確定了。條形感應元件的寬度大約為5mm，該寬度變寬會影響線性度，而該寬度窄將會增加通道感應元件。條形的長基本就是觸摸屏的長度。當條形的長寬確定之后，這個條形的兩端之間的電阻就確定了。電阻R＝P*L/h，其中，L是感應元件的長度，h為感應元件的高度，P為ITO的方阻(即，把鍍在基材上面的ITO層做成一個正方形，然后從左邊到右邊的電阻，是ITO基材的一個基本參數)。方阻P的大小和ITO層的厚度有關。而本領域內對ITO方阻只有幾個有限的標準值。由此，當用固定的ITO方阻的基材做成單層自電容觸摸屏后，每條的電阻R可以計算得到。然而，由于檢測手指觸摸的原理是計算電阻的比值，如果電阻R太大或太小都會影響檢測精度，其中參數P是基材決定的，L和h是觸摸屏大小決定的，設計時不能隨意更改，所以如果感應元件做成簡單的條形，電阻往往不是最合適測量的值。

本發明的旨在至少在一定程度上解決上述技術問題之一，尤其是旨在至少解決或避免出現傳統自電容式觸摸檢測組件中的上述缺點之一。