[发明专利]设置一维电极的自电容触摸屏及其坐标数据处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及将触碰动作转换可用电信号的输入装置，尤其是涉及侦测触碰动作造成电容变化的输入装置，即电容式触摸屏，特别是涉及自电容触摸屏。

背景技术

现有技术自电容触摸屏，如图7所示，包括分别按横向和纵向布置的电极10′和等电势电极20′。所述电极10′都电连接数据处理模块30′，该数据处理模块30′用于侦测电极10′与等电势电极20′之间形成的自电容阵列的变化情况，从而形成触碰位置中心坐标数据。所述等电势电极20′直接接地或者电连接一直流源，使电极板处于等电势状态。现有技术自电容触摸屏结构，通常横向电极10′和纵向电极10′正交且在同一平面内，分别在横向和纵向两个维度内形成自电容，纵向电极10′与横向电极10′交叉部分必须用绝缘材料隔离，该工艺相当复杂，工艺难度和成本都非常高。

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一种避免电极交叉，仅在一个维度内形成自电容的触摸屏，以降低制造工艺难度，节省成本。

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：

设计、制造一种设置一维电极的自电容触摸屏，包括用导电材料制成的梯形电极和正对所有梯形电极的等电势电极。任意两相邻梯形电极都是按一梯形电极的上底与另一梯形电极的下底在一条直线上，一梯形电极的下底与另一梯形电极的上底在另一条直线上的方式布置，从而令所有梯形电极按“齿咬合”的形式布置于所述触摸屏的触摸平面内。所述各梯形电极电连接触摸屏外设的数据处理模块。

为提高有效电容率，在所述梯形电极之间的间隙还设置有哑电极，该哑电极都处于电悬空状态。

更具体方案，所述梯形电极呈直角梯形状，即在梯形电极的两腰边中有一腰边与上底边和下底边都垂直。

进一步地，任意两相邻梯形电极的相邻两腰边互相平行。

为了进一步提高电极之间的“啮合”程度，所述梯形电极的两腰边都设置有凸齿，该凸齿沿平行于梯形电极的上底和下底的方向向该梯形电极外部延伸，在各凸齿之间形成凹口。任意两相邻梯形电极中，一梯形电极腰边的凸齿伸入另一梯形电极腰边的凹口之中，从而令相邻两梯形电极的相邻腰边互相“啮合”。所述凸齿的形状呈矩形、三角形或者梯形。

为了节省硬件成本以及简化数据处理，所述下底在同一直线上的至少两梯形电极电连接在同一节点后引出，从而将所有梯形电极分成两组以上的梯形电极组，并且令一组梯形电极组中的梯形电极之间以“啮合”方式插入另一组梯形电极组中的梯形电极。

在所述梯形电极的底边设置有引出触片，用以直接将所述梯形电极贴合在电路板上，从而实现梯形电极与触摸屏外设的数据处理模块电连接。在此方案基础上，可以同时采用或者单独采用以下的引出导线电连接方案，即，由所述引出触片借助引出导线，用以实现梯形电极与触摸屏外设的数据处理模块电连接，所述引出导线用金属或者透明导电材料制成。

所述透明导电材料是氧化铟锡Indium Tin Oxide，简称ITO，或者是锑掺杂氧化锡Antimony Tin Oxide，简称ATO。

本发明解决所述技术问题还可以通过采用以下技术方案来实现：

实施一种基于设置一维电极的自电容触摸屏的触碰位置坐标数据处理方法，所述自电容触摸屏包括用导电材料制成的N个梯形电极和正对所有梯形电极的等电势电极；任意两相邻梯形电极都是按一梯形电极的上底与另一梯形电极的下底在一条直线上，一梯形电极的下底与另一梯形电极的上底在另一条直线上的方式布置，从而令所有梯形电极按“齿咬合”的形式布置在触摸屏的触摸平面内；所述各梯形电极的两底边分别通过引出线电连接触摸屏外设的数据处理模块；其特征在于所述方法包括如下步骤：

A.以梯形电极高的方向为坐标轴方向，并选定坐标起点0和坐标终点X_MAX，获取下底在坐标起点0位置的所有梯形电极因触碰造成的自电容变化量之和∑C_m；获取上底在坐标终点X_MAX位置的所有梯形电极因触碰造成的自电容变化量之和∑C_n；，从而，根据