[实用新型]一种投射式电容触摸屏

说明书

技术领域

本实用新型涉及用于人机之间交互的输入装置，具体地说，涉及一种投射式电容触摸屏。

背景技术

近年来，随着信息技术、无线移动通讯和信息家电的快速发展与应用，人们对电子产品的依赖性与日俱增。为了达到更便利、体积更轻巧化以及更人性化的目的，许多信息产品已由传统的键盘或鼠标作为输入装置，转变为使用触摸屏作为输入装置。现有的触摸屏大致可分为电容式、电阻式、感光式等类型，由于电容触摸屏具有反应时间快、可靠度佳以及耐用度高等优点，因此，电容触摸屏被广泛地使用于电子产品中。

电容触摸屏中，投射式电容触摸屏可实现多点和准确的坐标感应，而且结构简单、透光率高，是当前显示触控技术发展的主流方向。投射式电容触摸屏的触摸感应部件包括多个沿着第一方向延伸的第一感测电极以及多个沿着第二方向延伸的第二感测电极，第一感测电极与第二感测电极相互交错形成感应阵列；各个第一感测电极之间互相电性不连接，各个第二感测电极之间互相电性不连接，第一感测电极与第二感测电极之间电性不连接。当使用者以手指接触触摸屏时，接触发生点处的第一感测电极与第二感测电极之间的互电容发生变化，通过电路测量该互电容变化，就可以判断触摸存在，并计算接触发生点的坐标。

上述第一感测电极和第二感测电极一般都设置在同一片透明基板上，触摸感应部件一般采用以下三种膜层结构之一实现：(1)单面双层结构，触摸感应部件的第一感测电极和第二感测电极分别设置在第一导电膜和第二导电膜上，第一导电膜和第二导电膜位于透明基板的同一面(可以是透明基板的外侧面或内侧面)，并且在第一导电膜与第二导电膜之间设有绝缘层，以防止第一感测电极与第二感测电极短路；(2)双面结构，触摸感应部件的第一感测电极和第二感测电极分别设置在分别设置在第一导电膜和第二导电膜上，第一导电膜和第二导电膜分处于透明基板的两面上，因而由透明基板将第一感测电极与第二感测电极自然地隔开；(3)单面单层结构，触摸感应部件的第一感测电极和第二感测电极都设置在位于透明基板一面上(可以是透明基板的外侧面或内侧面)的同一导电膜上，并在交错点处通过一定的架桥结构保证其在各自方向上的导通。

第一感测电极与第二感测电极无论采用上述哪种膜层结构，其图形一般都按照以下方式进行设计：第一感测电极、第二感测电极分别都由多个电极块连接而成，并且第一感测电极的电极块与第二感测电极的电极块相互包围，形成类似于国际象棋棋盘的图形，使得每个第一感测电极的电极块都被四个第二感测电极的电极块包围起来，同样，每个第二感测电极的电极块都被四个第一感测电极的电极块包围起来。这种方式保证每个第一感测电极的电极块在四个方向上都可以与第二感测电极形成互电容，每个第二感测电极的电极块在四个方向上也都可以与第一感测电极形成互电容。上述电极块一般都设计为毫米以上尺度。

一般，为了提高触摸的灵敏度，还需要在第一感测电极与第二感测电极之间保留一定宽度的间隔，其宽度一般大于30μm。

按照上述的图形设计，第一感测电极与第二感测电极在除了交错点之外的区域不重叠，因而，对于单面双层结构和双面结构，在这些区域中要么只有第一导电膜，要么只有第二导电膜。而在第一感测电极与第二感测电极的间隔区域，无论单面双层结构、双面结构还是单面单层结构，都没有导电膜。因此，在一片投射式电容触摸屏的不同区域，存在不同的膜层组合。

上述第一感测电极和第二感测电极的材料为透光导电材料，如铟锡氧化物(ITO)，其折射率一般大于1.9。而绝缘层的材料采用有机树脂，透明基板的材料通常采用玻璃，这两种材料的折射率都为1.4～1.6。

当环境光入射时，由于不同材料的折射率存在差别，光线在各个界面都会发生反射。由于不同区域存在不同的膜层组合，因而具有不同的膜层界面情况，膜层界面情况的差别造成容易被肉眼所观察的反射光强度的差别。

另一方面，当入射光线穿过导电膜时，在导电膜的两个表面都可以发生界面反射并产生干涉，导致反射光最终出现由导电膜厚度及折射率决定的干涉色，干涉色非常容易为肉眼所观察到。