[发明专利]互电容式触摸屏及组合式互电容触摸屏

说明书

技术领域

本发明涉及触摸感应输入装置，特别是涉及用互电容作为感应器件的触摸输入装置。

背景技术

触摸屏是现在被广泛应用的一种触摸传感输入装置。按触摸感应原理，现有技术触摸屏 包括电阻式触摸屏、电容式触摸屏、表面红外触摸屏等等。其中，电阻式触摸屏因为其低成本、 易实现、控制简单等优点流行多年。近来，电容式触摸屏以其透光率高、耐磨损、耐环境温度 变化、耐环境湿度变化、寿命长、可实现如多点触摸的高级复杂功能而受到大众的欢迎。

利用电容变化作为传感原理由来已久。为使触摸屏有效工作，需要一个透明的电容传感 阵列。当人体或者如手写笔的专用触摸装置接近电容的感应电极时，会改变传感控制电路检 测到的电容值的大小，根据触摸区域内电容值变化的分布，就可以判断出人体或者专用触摸 装置在触摸区域内的触摸情况。按电容形成的方式，现有技术触摸屏包括自电容式触摸屏和 互电容式触摸屏。自电容式触摸屏是利用传感电极与交流地或者直流电平电极形成的电容值 的变化作为触摸传感的信号；互电容式触摸屏是利用两个电极间形成的电容值的变化作为触 摸传感的信号，有时也把互电容称为投射电容。

如图11所示，现有技术互电容式触摸屏包括触摸平面100′，不在同一平面的驱动线210′ 和传感线310′，以及夹在所述驱动线210′和传感线310′之间的介质平面910′。如图11-1 和图11-2所示，所述各驱动线210′互相平行，所述各传感线310′互相平行，并且所述驱 动线210′与传感线310′在空间垂直交叉。所述驱动线210′电连接激励信号，所述传感线310′ 电连接传感控制电路，从而在驱动线210′与传感线310′间形成互电容。在所述驱动线210′ 与传感线310′交叉之处形成的互电容C是传感控制电路检测的主要电容数据信号。如图11-3 所示，所述互电容C包括驱动线210′与传感线310′底部之间的电容C_B和驱动线210′与传 感线310′顶部之间的电容C_T，即C＝C_B+C_T。如图11-4所示，当手指150′接触触摸平面 100′并在触摸区域内时，该手指150′相当于在传感线310′之上的一个电极，改变了驱动线 210′与传感线310′顶部之间电场，这种改变可以看作手指150′将驱动线210′到传感线310′ 顶部的电场线吸走，从而使C_T发生变化，导致所述互电容C发生变化。所述传感控制电路检 测触摸平面100′的整个触摸区域内的互电容C变化情况，以确定触摸区域内的被触摸点的位 置和强度。通过合理设计传感控制电路，该传感控制电路能够同时检测触摸平面100′上发生 的多点触摸的分布情况，实现传感多点触摸功能。所述C_T值的变化范围在未发生触摸时的互 电容C中所占比例被称为有效电容率。

如图11所示，当现有技术触摸屏被触摸时，所述驱动线210′与传感线310′底部之间的电 容C_B不受触摸影响，由于所述传感线310′底部与驱动线210′正对，使所述电容C_B在互电容 C中所占比例较大，从而令所述有效电容率较低。现有技术互感式触摸屏的有效电容率一般只 能达到30％左右，造成所述触摸屏信噪比低，需要设计复杂的传感控制电路以精确判断人体或 者专用触摸装置对所述触摸屏的触摸情况，增加了该触摸屏的设计和制造成本。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于避免现有技术的不足之处而提出能大幅提高有效电容率的 互电容式触摸屏及组合式互电容触摸屏。

本发明解决所述技术问题可以通过采用以下技术方案来实现：