電容觸控螢幕和具有其的觸控裝置的製作方法

2023-05-27 23:23:46 1

專利名稱：電容觸控螢幕和具有其的觸控裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及觸控技術領域，特別是涉及一種改進的電容觸控螢幕和具有其的觸控裝置。
背景技術：
觸控螢幕利用其機械損耗小且體積小的特點，已被廣泛應用在各類電子產品上。觸控螢幕包括電阻觸控螢幕和電容觸控螢幕。多點觸摸的需求使基於互電容理論的觸摸產品越來越受到產品設計者的青睞。電容觸控螢幕通常由透明基板和電容式觸摸傳感器組成。圖7為雙層結構的電容式觸摸傳感器的平面圖。縱向黑色條為頂層的電容信號檢測端100』，橫向為激勵信號提供端 200』，二者相互垂直。工作時，首先對激勵發射極的各電路輪流送入激勵信號，然後輪循檢測各信號檢測端上的電容變化。經過一個周期的數據檢測後，根據得到的數據可以相應地計算出觸摸動作和觸摸點的坐標。但是，圖7所示的電容式觸摸傳感器的布置中，電容信號檢測端的面積較小，進而接收激勵信號的面積也小。當有物體靠近電容觸控螢幕時，控制器能夠檢測到互電容的區域小，檢測精度低。

實用新型內容本實用新型的目的旨在至少解決上述技術缺陷之一。為此，本實用新型的第一個目的在於提出一種增加激勵信號接收能力的電容觸控螢幕。進一步地，本實用新型的第二個目的在於提出一種觸控裝置，該觸控裝置具有改進的激勵信號接收能力。為實現上述目的，本實用新型的第一方面的實施例提出一種電容觸控螢幕，包括透明基板；第一導電陣列，所述第一導電陣列設置在所述透明基板上，用於提供激勵信號且包括多個激勵部件；第二導電陣列，所述第二導電陣列設置成與所述第一導電陣列成預定角度，且所述第二導電陣列包括多個接收部件，所述多個接收部件用於接收所述多個激勵部件提供的激勵信號，其中所述接收部件的本體在與所述激勵部件相重疊的部位上構造有接收信號增強部，用於增加所述接收部件接收激勵信號的接收區域。根據本實用新型實施例的電容觸控螢幕，通過合理的設計第二導電陣列的結構可以增加接收部件接收激勵信號的區域，從而增加了接收部件的接收激勵信號的能力。在實際的產品製造過程中，能夠在一定程度上降低生產成本，提高產品性能。本實用新型第二方面的實施例提出一種觸控裝置，包括本實用新型第一方面的實施例提供的電容觸控螢幕；第一 I/O接口組，所述第一 I/O接口組中的每一個I/O接口與所述第一導電陣列相連；第二 I/O接口組，所述第二 I/O接口組中的每一個I/O接口與所述第二導電陣列相連；和控制器，所述控制器分別與所述第一 I/O接口組和第二 I/O接口組相連，根據所述第一導電陣列和所述第二導電陣列之間互電容的變化檢測所述觸控螢幕被觸摸的位置。根據本實用新型實施例的觸控裝置，由於電容觸控螢幕中的第二導電陣列接收激勵信號的面積增加，從而增加了接收部件接收激勵信號的能力，增加了檢測第一導電陣列和第二導電陣列的互電容的變化的檢測區域，提高了觸控裝置的檢測精度和檢測範圍。本實用新型附加的方面和優點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本實用新型的實踐了解到。

本實用新型上述的和/或附加的方面和優點從
以下結合附圖對實施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中圖1為根據本實用新型實施例的電容觸控螢幕的示意圖；圖2為根據本實用新型實施例的電容觸控螢幕的激勵部件的示意圖；圖3為根據本實用新型實施例的電容觸控螢幕的接收部件的局部示意圖；圖4為根據本實用新型的一個實施例的單層的電容觸控螢幕的示意圖；圖5為根據本實用新型的另一個實施例的單層的電容觸控螢幕的示意圖；圖6為根據本實用新型實施例的觸控裝置的示意圖；圖7為現有的電容觸控螢幕的示意圖。
具體實施方式
下面詳細描述本實用新型的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，僅用於解釋本實用新型，而不能解釋為對本實用新型的限制。在本實用新型的描述中，需要理解的是，術語「縱向」、「橫向」、「上」、「下」、「前」、 「後」、「左」、「右」、「豎直」、「水平」、「頂」、「底」 「內」、「外」等指示的方位或位置關係為基於附
圖所示的方位或位置關係，僅是為了便於描述本實用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本實用新型的限制。在本實用新型的描述中，需要說明的是，除非另有規定和限定，術語「安裝」、「相連」、「連接」應做廣義理解，例如，可以是機械連接或電連接，也可以是兩個元件內部的連通，可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，對於本領域的普通技術人員而言，可以根據具體情況理解上述術語的具體含義。根據本實用新型實施例的電容觸控螢幕包括透明基板，第一導電陣列和第二導電陣列。第一導電陣列設置在透明基板上且包括多個激勵部件，用於提供激勵信號。第二導電陣列與第一導電陣列成預定角度且包括多個接收部件，用於接收所述多個激勵部件提供的激勵信號。每個接收部件包括本體和接收信號增強部，所述接收信號增強部構造在與激勵部件相重疊的部位上，用於增加接收部件的接收激勵信號的接收區域。第一導電陣列和第二導電陣列可以採用透明導體形成。
5[0025]在本實用新型的一個示例中，預定角度可以為90度，即第一導電陣列和第二導電陣列垂直設置。第一導電陣列和第二導電陣列可以位於兩個平面也可以位於同一平面。當第一導電陣列和第二導電陣列位於兩個平面時，第一導電陣列設置在第二導電陣列下方且相隔預定的距離，從而可以實現第一導電陣列和第二導電陣列之間絕緣。當第一導電陣列和第二導電陣列位於同一平面時，第一導電陣列和第二導電陣列進行對插以形成電容觸控螢幕1000。下面參考圖1至圖3描述根據本實用新型實施例的雙層的電容觸控螢幕1000。如圖1所示，根據本實用新型實施例的雙層的電容觸控螢幕1000的第一導電陣列包括多個激勵部件100，第二導電陣列包括多個接收部件200，其中，每個接收部件200包括本體210和接收信號增強部220。接收部件200的本體210和接收信號增強部220可以一體形成。由此，通過設計該接收信號增強部，從而可以增加接收部件200接收激勵信號的區域， 增加接收部件接收激勵信號的能力。在實際的產品製造過程中，能夠在一定程度上降低生產成本，並提高利用該電容觸控螢幕1000的產品性能。下面將詳細描述該電容觸控螢幕1000。多個激勵部件100彼此平行設置且多個接收部件200彼此平行設置。在本實用新型的一個示例中，激勵部件100和接收部件200垂直設置。如圖1所示，多個激勵部件100 沿縱向(圖1中的豎直方向)彼此平行設置且相鄰的激勵部件100間隔開。多個接收部件 200沿橫向(圖1中的水平方向)彼此平行設置，且相鄰的接收部件200彼此間隔開。每個激勵部件100的結構可以形成為實心的本體。可選地，激勵部件100可以形成為具有鏤空部的本體，如圖2中所示。在本實用新型的一個示例中，每個激勵部件100可以為條狀。可以理解的是，激勵部件100的形狀不限於此，也可以為其他形狀，例如圓形、橢圓形或梯形等。多個激勵部件100輪流向多個接收部件200提供激勵信號，換言之，在同一時間段內，多個接收部件200接收由同一個激勵部件100提供的激勵信號。由此，在物體觸摸電容觸控螢幕時，可以高精度的鎖定觸摸點的坐標。如圖3所示，接收信號增強部220包括第一懸臂部221和至少一個第二懸臂部 222。在本實用新型的一個實施例中，接收信號增強部220相對於接收部件的本體210對稱地形成。第一懸臂部221和第二懸臂部222均可以為條狀。第一懸臂部221從接收部件本體210向外延伸，例如從所述檢測本體210垂直向外延伸。至少一個第二懸臂部222從第一懸臂部221向遠離所述第一懸臂部221的方向延伸。在本實用新型的一個示例中，多個第二懸臂部222沿著遠離第一懸臂部221的方向長度彼此相同。可以理解的是，多個第二懸臂部222的長度也可以不同。如圖3所示，在第一懸臂部221的兩側垂直向外伸出沿第一懸臂部221對稱的兩組第二懸臂部222。每組第二懸臂部222包括第一懸臂22 、第二懸臂222b、第三懸臂222c和第四懸臂222d。其中，第一懸臂22 和第四懸臂222d相對於接收部件的本體210對稱，第二懸臂222b和第三懸臂222c 相對於接收部件的本體210對稱。在本實用新型的一個示例中，第一懸臂22 和第四懸臂222d、第二懸臂222b和第三懸臂222c的形狀相同且尺寸相同。第一懸臂22 在垂直於第一懸臂部221方向上的長度小於第二懸臂222b。由此，通過構造具有上述結構的接收信號增強部220，從而增加了接收部件200接收信號的能力。但是需要說明的是，上述的接收信號增強部220的具體結構只是出於示例的目的，而不是為了限制本實用新型的保護範圍。此外，通過設計激勵部件100和接收部件200的結構，也可以將激勵部件100和接收部件200布置在同一層上。下面將結合圖4和圖5來詳細描述具有單層結構的電容觸控螢幕 1000。下面參考圖4和圖5描述根據本實用新型實施例的單層電容觸控螢幕1000。單層電容觸控螢幕1000的第一導電陣列包括多個激勵部件100，第二導電陣列包括多個接收部件200，通過將接收部件200對插到激勵部件100的鏤空部110中實現。如圖4 所示，第一導電陣列包括激勵部件Txl、Tx2、Tx3和Τχ4，第二導電陣列包括接收部件Rxl、 Rx2和Rx3。可以理解的是，單層電容觸控螢幕1000的結構不限於此，激勵部件100和接收部件200的數量可以根據觸控螢幕的尺寸及用於檢測的需要進行設置。每個激勵部件100均具有鏤空部110，鏤空部110的形狀構造成適於容納接收信號增強部220和形成有接收信號增強部220的接收部件的本體210的至少一部分。將接收信號增強部220和形成有接收信號增強部220的接收部件的本體210的至少一部分容納在鏤空部110內。其中，接收信號增強部220與鏤空部110之間具有預定的間距，從而可以實現第一導電陣列和第二導電陣列絕緣。在本實用新型的一個實施例中，激勵部件100包括彼此串聯電連接的多個激勵部件段，多個激勵部件段構造成使得相鄰的激勵部件段之間可以形成鏤空部110。接收部件的本體210和形成在接收部件的本體210上的接收信號增強部220均容納在所述鏤空部110中。在本實用新型的一個實施例中，接收部件200的信號增強部220可以構造為圖3 所示的結構。換言之，接收信號增強部220包括第一懸臂部221和至少一個第二懸臂部222。 第一懸臂22 和第四懸臂222d相對於接收部件的本體210對稱且沿著遠離第一懸臂部 221的方向長度相同，第二懸臂222b和第三懸臂222c相對於接收部件的本體210對稱且沿著遠離第一懸臂部221的方向長度相同。圖5示出了第二懸臂部222等長的單層電容觸控螢幕1000的結構。如圖5所示，多個第二懸臂部222沿著遠離第一懸臂部221的方向長度也可以彼此相同，即第一懸臂22加、 第二懸臂222b、第三懸臂222c和第四懸臂222d的長度均相同。可以理解的是，接收部件 200的信號增強部220的結構不限於此，第一懸臂22 、第二懸臂222b、第三懸臂222c和第四懸臂222d的長度也可以均不相同或部分相同。在本實用新型的一個實施例中，相鄰的激勵部件段通過金屬跳線300進行電連接且與接收部件200電絕緣。例如，金屬跳線300可以為碳膜跳線。單層電容觸控螢幕相對於雙層電容觸控螢幕，由於將第一導電陣列和第二導電陣列放置在同一平面上，減小了電容觸控螢幕的體積，且增強了信號的接收能力，並節約了成本。根據本實用新型實施例的電容觸控螢幕，通過合理的設計第二導電陣列的結構可以增加接收部件接收激勵信號的區域，從而增加了接收部件接收激勵信號的能力。在實際的產品生產中，能夠在一定程度上降低生產成本，提高產品性能。[0050]下面參考圖6描述根據本實用新型實施例的觸控裝置。如圖6所示，根據本實用新型實施例的觸控裝置包括本實用新型上述實施例提供的電容觸控螢幕1000、第一 I/O接口組2000、第二 I/O接口組3000和控制器4000，其中第一 I/O接口組2000中的每一個I/O接口與所述第一導電陣列相連，第二 I/O接口組3000中的每一個I/O接口與第二導電陣列相連，控制器4000分別與所述第一 I/O接口組2000和第二 I/O接口組3000相連，根據所述第一導電陣列和所述第二導電陣列之間互電容的變化檢測所述觸控螢幕被觸摸的位置。電容觸控螢幕1000的第二導電陣列具有更多的信號接收面積，從而增加了激勵信號的接收強度。在觸摸物體(如手指)靠近電容觸控螢幕1000時，增加了第一導電陣列和第二導電陣列電容之間的介電常數，從而增加了第一導電陣列和第二導電陣列之間的電容量。控制器4000通過第一 I/O接口組2000和第二 I/O接口組3000採集第一導電陣列和第二導電陣列的電荷量，從而計算第一導電陣列和第二導電陣列之間的互電容，並根據第一導電陣列和第二導電陣列之間的互電容的變化量計算觸摸物體的觸摸點的動作和觸摸動作。由於第二導電陣列接收激勵信號的面積展寬，使得控制器檢測互電容的變化量的檢測區域也展寬，電容容量對觸摸物體的觸摸動作的反應更加精細，提高了觸控裝置的線性度。根據本實用新型實施例的觸控裝置，由於電容觸控螢幕中的第二導電陣列接收激勵信號的面積增加，從而增加了接收部件接收激勵信號的能力，增加了檢測第一導電陣列和第二導電陣列的互電容的變化的檢測區域，提高了觸控裝置的檢測精度和檢測範圍。在本說明書的描述中，參考術語「一個實施例」、「一些實施例」、「示例」、「具體示例」、或「一些示例」等的描述意指結合該實施例或示例描述的具體特徵、結構、材料或者特點包含於本實用新型的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術語的示意性表述不一定指的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特徵、結構、材料或者特點可以在任何的一個或多個實施例或示例中以合適的方式結合。儘管已經示出和描述了本實用新型的實施例，對於本領域的普通技術人員而言， 可以理解在不脫離本實用新型的原理和精神的情況下可以對這些實施例進行多種變化、修改、替換和變型，本實用新型的範圍由所附權利要求及其等同限定。
權利要求1.一種電容觸控螢幕，其特徵在於，包括透明基板；第一導電陣列，所述第一導電陣列設置在所述透明基板上，用於提供激勵信號且包括多個激勵部件；第二導電陣列，所述第二導電陣列設置成與所述第一導電陣列成預定角度，且所述第二導電陣列包括多個接收部件，所述多個接收部件用於接收所述多個激勵部件提供的激勵信號，其中，所述接收部件的本體在與所述激勵部件相重疊的部位上構造有接收信號增強部，用於增加所述接收部件接收激勵信號的接收區域。
2.根據權利要求1所述的電容觸控螢幕，其特徵在於，所述激勵部件的本體上形成有鏤空部，所述鏤空部的形狀構造成適於容納所述接收信號增強部和所述接收信號增強部形成於其上的所述接收部件的本體的至少一部分。
3.根據權利要求1所述的電容觸控螢幕，其特徵在於，所述第一導電陣列設置在所述第二導電陣列下方且相隔預定的距離。
4.根據權利要求2所述的電容觸控螢幕，其特徵在於，所述多個激勵部件彼此平行設置， 且所述多個接收部件彼此平行設置。
5.根據權利要求2所述的電容觸控螢幕，其特徵在於，所述接收信號增強部包括從所述接收部件本體垂直向外延伸的第一懸臂部；以及從所述第一懸臂部朝向遠離所述第一懸臂部的方向延伸的至少一個第二懸臂部。
6.根據權利要求5所述的電容觸控螢幕，其特徵在於，所述接收信號增強部包括多個第二懸臂部，且所述多個第二懸臂部沿著遠離所述第一懸臂部的方向長度彼此相同。
7.根據權利要求5所述的電容觸控螢幕，其特徵在於，所述接收信號增強部相對於所述接收部件的本體對稱地形成。
8.根據權利要求2所述的電容觸控螢幕，其特徵在於，所述接收信號增強部與所述鏤空部之間具有預定的間距。
9.根據權利要求2所述的電容觸控螢幕，其特徵在於，所述接收信號增強部和所述接收信號增強部形成於其上的所述接收部件的本體的至少一部分容納在所述鏤空部內。
10.根據權利要求9所述的電容觸控螢幕，其特徵在於，所述激勵部件包括彼此串聯電連接的多個激勵部件段，其中所述激勵部件段構造成使得所述相鄰的激勵部件段之間所形成的鏤空部容納所述接收部件的本體和形成在其上的所述接收信號增強部。
11.根據權利要求10所述的電容觸控螢幕，其特徵在於，所述相鄰的激勵部件段通過金屬跳線進行電連接且與所述接收部件電絕緣。
12.根據權利要求1所述的電容觸控螢幕，其特徵在於，所述第一導電陣列與所述第二導電陣列垂直設置。
13.根據權利要求1所述的電容觸控螢幕，其特徵在於，所述接收信號增強部與所述接收部件的本體一體形成。
14.一種觸控裝置，其特徵在於，包括根據權利要求1-13中任一項所述的電容觸控螢幕；第一 I/O接口組，所述第一 I/O接口組中的每一個I/O接口與所述第一導電陣列相連； 第二 I/O接口組，所述第二 I/O接口組中的每一個I/O接口與所述第二導電陣列相連；和控制器，所述控制器分別與所述第一 I/O接口組和第二 I/O接口組相連，根據所述第一導電陣列和所述第二導電陣列之間互電容的變化檢測所述觸控螢幕被觸摸的位置。
專利摘要本實用新型公開了一種電容觸控螢幕，包括透明基板；第一導電陣列，設置在所述透明基板上，用於提供激勵信號且包括多個激勵部件；第二導電陣列，設置成與所述第一導電陣列成預定角度，且所述第二導電陣列包括多個接收部件，所述多個接收部件用於接收所述多個激勵部件提供的激勵信號，其中，所述接收部件的本體在與所述激勵部件相重疊的部位上構造有接收信號增強部，用於增加所述接收部件接收激勵信號的接收區域。本實用新型還公開了一種具有上述電容觸控螢幕的觸控裝置。本實用新型通過合理的設計第二導電陣列的結構，從而可以增加接收部件接收激勵信號的區域，接收激勵信號的能力。在實際的產品製造過程中，能夠節約成本，並提高產品性能。
文檔編號G06F3/044GK202142036SQ20112019103
公開日2012年2月8日 申請日期2011年6月8日 優先權日2011年6月8日
發明者李振剛, 楊雲, 黃臣 申請人:比亞迪股份有限公司