專利名稱：可多點觸控的內(nèi)表面電容式觸摸屏的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于電子技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種由矩陣式電極組成的內(nèi)表面電 容屏。
背景技術(shù)：
對于消費類電子產(chǎn)品，特別是使用小尺寸觸摸屏的便攜式設備，電阻式觸摸 屏仍占統(tǒng)治地位，但電阻式觸摸屏因為其自身的結(jié)構(gòu)特點，也有很多的局限性 1、構(gòu)成屏幕的兩層材料之間的空氣會嚴重阻礙光線的透射。實際上，比較好的 電阻式觸摸屏的透過率也只能達到80%多的水平。為了獲得更好的視覺效果， 而不得不加大背光因而增大功耗，也就意味需要大容量的電池或者縮短電池的使用時間。同時如果使用更高功率的背光意味著需要使用更大功率的LED或EL， 也代表著更高的成本。2、因為電阻式觸摸屏覆蓋在液晶屏幕的外表面，且它的 表面基本上都是使用PET (漆綸樹脂)薄膜，因此它也就很容易遭到損壞。即 使用適當?shù)膲毫徒嵌冉佑|屏幕，其使用壽命就會很長，但由于電阻式觸摸屏必 須依靠物理壓力才能工作，也就是說磨損是不可能避免的。實際上，電阻式觸摸 屏在需要定期清潔的場合中(例如醫(yī)療設備或廚房家電之類的場合)磨損的就很 快。而對于無需物理工作面和直接觸碰的表面聲波以及紅外型觸摸屏，用于這些 場合又明顯顯得體積太大和太過昂貴。與電阻式觸摸屏相比較電容式觸摸屏是一個截然不同的技術(shù)。它分外表面電 容屏和內(nèi)表面電容屏。外表面電容式的結(jié)構(gòu)比較簡單，基本上是以ITO玻璃(氧 化銦錫導電玻璃)為主體，通過在ITO玻璃的四角放電，在表面形成一個均勻 的電場。當可以導電的物體，例如像是人的手指靠近電場，會吸走一點微量的電 流，通過控制器則可以計算出四角電流被吸走的比例而計算出X軸和Y軸的確 切位置。這種技術(shù)主要運用在屏幕比較大的場合。盡管電容式觸摸屏消除了機械 運動問題，但許多早期的實現(xiàn)方案仍需要兩層ITO，因而光的吸收問題依然存在。 如果外表面電容式觸摸屏安裝到屏幕的內(nèi)表面卻又容易受到人手陰影效應的影 響，因為用戶意圖觸及的區(qū)域之外，如人手下方及其周圍的區(qū)域會產(chǎn)生足夠大的 電容，從而引發(fā)嚴重的定位報告錯誤。均勻沉積的ITO還會枕形失真，這通常 要由低阻抗的邊緣圖案來校正。如果不采用這種邊緣圖案，就需要采用復雜的6 階補償算法并耗費相應的運算能力。由于ITO不耐刮擦，外表面的覆蓋層還是 很容易被損壞。這些類型的觸摸屏還需要在其面板上開窗，以便于手指接觸到其 表面，而這又使得必須采用壓框以及相應的密封措施，同時也帶來了相應的成本。內(nèi)表面電容式觸摸屏成本與電阻式觸摸屏相當。它由單層或雙層ITO結(jié)構(gòu) 組成，因為層與層之間沒有空氣的存在，使其具有更高的透過率。而且因為內(nèi)表 面電容觸摸屏的觸控不需要壓力，即不需要機械運動就可以工作，也就沒有磨損 的機理，所以理論上其使用壽命是無限的。ITO層是按照一種能夠高精度定位前 面板上的觸碰且沒有人手陰影效應的特殊圖案印制的。一種可行的選擇是各向異 性圖案，實際上就是一組由間隙分隔的水平導體條，這種圖案能消除一個軸上的 枕形失真。觸摸屏由前面板提供全面的防護，使其不會遭到破壞。因為沒有兩層 ITO薄膜之間的氣隙，這種觸摸屏的透光率一般都接近卯％。這種技術(shù)賦予我們 更多的自由來創(chuàng)造令人賞心悅目的用戶界面——與外表面觸摸屏相比，該技術(shù)對 物理設計的限制大為減少。內(nèi)表面電容屏一種設計方案是將ITO設計成橫豎相間的矩陣式，以實現(xiàn)X、 Y二維坐標的的準確定位?，F(xiàn)有技術(shù)中實現(xiàn)多點觸控多采用光感式觸摸屏。經(jīng)檢索，還未見到內(nèi)表面電 容式觸摸屏可以實現(xiàn)多點觸控。發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的在于能提供一種新型的可多點觸控的內(nèi)表面電容式觸摸 屏，來解決現(xiàn)有技術(shù)中電容式觸摸屏不能實現(xiàn)多點觸控缺點的問題，具體技術(shù)方案如下一種可多點觸控的內(nèi)表面電容式觸摸屏，該觸摸屏的感應電容的兩極分別設 在上、下電極面上。所述感應電容包括多個單元電容，它們均勻分布在電極面上， 構(gòu)成電容矩陣；各個單元電容的兩極分別連接控制器對應的控制端口。多個單元電容的一極通過透明導線并聯(lián)連接構(gòu)成一電極列，多個電極列均勻平行排列，構(gòu)成電極面；分設在上、下電極面的電極列相互垂直，每個相鄰的上、 下電極構(gòu)成單元電容，由若干電極列形成的單元電容構(gòu)成所述的電容矩陣。單元電容的一極是透明導電膜，所述電極列由多個導電膜通過透明導線連接而成c所述導電膜是菱形；構(gòu)成上、下電極面的菱形導電膜形成互補型態(tài)，構(gòu)成矩 陣電極網(wǎng)絡；菱形導電膜之間的導線部分垂直相交；上下電極面間由薄的透明絕 緣材料隔離；上、下電極面上對應的菱形導電膜相鄰邊平行；菱形導電膜及菱形 導電膜邊緣之間的空間構(gòu)成單元電容。導電膜的材質(zhì)為ITO，即銦錫氧化物。上、下電極面的電極列， 一個是用來確定橫向坐標， 一個是確定縱向坐標， 上下電極面通過透明光學膠粘在一起剛好形成互補型態(tài)，只有菱形導電膜之間的 連接線會有上下重疊，這樣便構(gòu)成一個矩陣電極網(wǎng)絡。本實用新型的工作原理為在矩陣式內(nèi)表面電容屏的上(下)電極面的相鄰 兩條導電膜之間都有一個值固定的電容存在。當人的手指接觸到屏的表面后，手 指上的人體電容會與兩條相鄰的導電膜間電容進行耦合，電容耦合后會有較大的 變化，通過不斷的掃描相鄰兩個電極間的電容，如果有比較明顯的變化，就被認 為是有效觸摸，通過量化變化值的大小，控制器就可以計算出該點在屏上的X(Y) 坐標，通過計算上下面的兩個坐標值，就可以得出一個完整的觸點坐標。因為上 下電極面都是由多條互不相連的透明電極組成，觸摸一點并不影響其它電極的檢 測，故可以同時識別多個觸摸點。本實用新型保留了內(nèi)表面電容屏的優(yōu)點，又實現(xiàn)了多點觸控。


圖1是本實用新型電原理圖圖2是上電極面示意圖圖3是下電極面示意圖圖4是上下電極面組合后的示意圖具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型作進一步說明。本實用新型提供的是矩陣式內(nèi)表面電容屏。它是靠人的手指或?qū)Ｓ玫氖謱懝P直接接觸觸摸屏表面輸入信息。本實用新型的原理參考圖1，其屏體部分是與顯 示器表面非常配合的多層復合體，由一層玻璃(或膜)為基層，表面涂有透明的 導電層，上面蓋了一層同樣涂有透明導電層的玻璃(或膜)。這兩層材料由透明 的光學膠粘接，中間不能有氣泡。表面貼有一層面板，是用來保護屏和屏蔽屏四 周線路對屏的干擾。一種可多點觸控的內(nèi)表面電容式觸摸屏，該觸摸屏的感應電容的兩極分別設 在上、下電極面上。所述感應電容包括多個單元電容，它們均勻分布在電極面上， 構(gòu)成電容矩陣；單元電容的兩極分別連接控制器的輸出接口。多個單元電容的一極通過透明導線并聯(lián)連接構(gòu)成一電極列，多個電極列均勻 平行排列，構(gòu)成電極面；分設在上、下電極面的電極列相互垂直，每個相鄰的上、 下電極構(gòu)成單元電容，由若干電極列形成的單元電容構(gòu)成所述的電容矩陣。單元電容的一極是透明導電膜，所述電極列由多個導電膜通過透明導線連接 而成。本例中，所述導電膜是菱形；構(gòu)成上、下電極面的菱形導電膜形成互補型態(tài)， 構(gòu)成矩陣電極網(wǎng)絡；上、下電極面間由透明光學膠隔離；上、下電極面上對應的 菱形導電膜相鄰邊平行，菱形導電膜之間的導線部分垂直相交；菱形導電膜及菱 形導電膜邊緣之間的空間構(gòu)成單元電容。導電膜的材質(zhì)為ITO，即銦錫氧化物。上、下電極面的電極列， 一個是用來確定橫向坐標， 一個是確定縱向坐標， 上下電極面通過透明光學膠粘在一起剛好形成互補型態(tài)，只有菱形導電膜之間的 連接線會有上下重疊，這樣便構(gòu)成一個矩陣電極網(wǎng)絡。在本實用新型的上電極面和下電極面上都有如圖2 、圖3所示的橫向?qū)щ娔?和縱向?qū)щ娔?，每個導電膜都與另一電極面上的相鄰導電膜構(gòu)成4個單元電容， 如圖l。上下電極面組合后的情況如圖4所示。
權(quán)利要求1、一種可多點觸控的內(nèi)表面電容式觸摸屏，該觸摸屏的感應電容的兩極分別設在上、下電極面上，其特征是所述感應電容包括多個單元電容，它們均勻分布在電極面上，構(gòu)成電容矩陣；各個單元電容的兩極分別連接控制器對應的控制端口。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的可多點觸控的內(nèi)表面電容式觸摸屏，其特征是所 述多個單元電容的一極通過透明導線并聯(lián)連接構(gòu)成一電極列，多個電極列均勻平行排列，構(gòu)成電極面；分設在上、下電極面的電極列相互垂直，每個相鄰的上、 下電極構(gòu)成單元電容，由若干電極列形成的單元電容構(gòu)成所述的電容矩陣。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的可多點觸控的內(nèi)表面電容式觸摸屏，其特征是所 述單元電容的一極是透明導電膜，所述電極列由多個導電膜通過透明導線連接而 成。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的可多點觸控的內(nèi)表面電容式觸摸屏，其特征是所 述導電膜是菱形；構(gòu)成上、下電極面的菱形導電膜形成互補型態(tài)，構(gòu)成矩陣電極 網(wǎng)絡；菱形導電膜之間的導線部分垂直相交；上下電極面間由薄的透明絕緣材料 隔離；上、下電極面上對應的菱形導電膜相鄰邊平行；菱形導電膜及菱形導電膜 邊緣之間的空間構(gòu)成單元電容。
5、 根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的可多點觸控的內(nèi)表面電容式觸摸屏，其特征 是所述導電膜的材質(zhì)為ITO，即銦錫氧化物。
專利摘要一種可多點觸控的內(nèi)表面電容式觸摸屏，屬于電子技術(shù)領(lǐng)域，該觸摸屏的感應電容的兩極分別設在上、下電極面上。所述感應電容包括多個單元電容，它們均勻分布在電極面上，構(gòu)成電容矩陣；各個單元電容的兩極分別連接控制器對應的控制端口。本實用新型保留了內(nèi)表面電容屏的優(yōu)點，又實現(xiàn)了多點觸控。
文檔編號G06F3/044GK201166842SQ20082003351
公開日2008年12月17日 申請日期2008年3月26日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月26日
發(fā)明者孫大鵬, 毅 曾 申請人:南京華睿川電子科技有限公司