[发明专利]用于声学触摸屏的简化机械设计

说明书

背景技术

多种电子设备使用触摸屏或触摸板来检测通常由手指、手或其它物体在电子设备的显示区内发生接触的存在和位置。该电子设备包括移动电话、网络装置、便携式游戏机、便携式阅读器、音乐播放器、导航仪、家用电器、自动化和电子控制设备、笔记本电脑、电视屏幕等等。触摸屏允许与显示信息的屏幕上显示的内容直接交互，而不是通过鼠标或单独的触摸板间接交互。触摸屏还允许在不要求诸如必须保持在使用者手中的手写笔的任何中间装置的情况下实现该交互。

存在一些触摸屏技术，并且从这些不同的技术中，声学触摸屏技术已经成为一种持久并精确的技术，即使当屏幕本身变脏或有划痕，该声学触摸屏技术仍起作用。声学触摸屏技术涵盖：使用声换能器以便将物理接触触摸屏基板所产生的机械能或声能转换成电信号。然后，操作性地连接到换能器的硬件和软件分析电信号以确定接触位置。由于当手指或其它物体静止放置到屏幕时不产生声能，声学传感技术不能检测手指在首次接触后何时保持在屏幕上。

针对该问题提出的一个方案包括电容式传感机构，其使用导电配线沿着触摸屏基板的一个或更多个边界串联连接多个电容器。电容器中的每一个包括隔开一距离的两个电极。当使用者用诸如手指的物体触及屏幕基板的表面时，电极朝着彼此移去，籍此减小电极之间的间隙并导致电容变化，电容变化可转换成表示与接触触摸屏相关的“保持”或“释放”动作的二进制信号。另外，为屏蔽来自环境和附带的显示器两者的电磁干扰，已知的触摸屏系统使用沉积在屏幕基板上的多个导电层和绝缘层。

虽然现有的方案允许触摸屏系统感测到物体与屏幕连续接触的情形，其仍具有许多缺陷。例如，使用焊接线将电容器以串联方式互连是耗时的手工过程，其在系统中引入了偏差并降低了保持-释放感测的质量和可靠性。另外，将许多导电层和绝缘层沉积在屏幕基板上以便充分屏蔽电磁辐射引起的噪声消耗了大量的材料，其中许多材料在印刷处理中失去，使得制造过程过于浪费且昂贵。另外，现有的声学和电容式触摸屏系统已经要求专用的连接器，以便将屏幕基板上的声学传感部件和电容式传感部件两者与相关控制板上的处理部件相联。该双连接器增大了触摸屏系统要求的空间，并且使得系统对于许多紧凑型电子装置过于庞大。

本文中提出的教导用以克服该背景技术中的缺陷。

发明内容

本文公开了用于具有电源和触摸屏控制板的电子装置的触摸屏系统。所述触摸屏系统包括：具有外表面和内表面的透明基板，所述透明基板用于接收物体在所述外表面上的接触；布置在所述透明基板内表面的周界周围的沉积层，所述沉积层由沉积在所述透明基板内表面上的导电层和沉积在所述导电层上的隔离层组成，其中所述导电层形成导电迹线的图案；与所述透明基板联接的一个或更多个声传感器，其中所述声传感器接收通过所述接触产生的声波并且将所述声波转换成电信号，并且其中所述声传感器电连接至所述导电迹线中的第一个；和与所述透明基板联接的多个电容传感器，所述电容传感器中的每一个包括从第二电极间隔开一距离的第一电极，其中所述第一电极中的每一个由所述导电迹线中的第二个形成同时电连接至所述导电迹线中的第二个，并且所述第二电极中的每一个电连接至所述导电迹线中的第三个，并且其中所述物体的接触引起所述电容传感器中的电容变化。

所述触摸屏系统还可包括用于监控所述电信号和所述电容变化的处理器。所述处理器可分析所述电信号以确定所述物体在所述透明基板上的位置，并且监控所述电容变化以确定所述物体是否与所述透明基板保持连续接触。所述系统还可包括一个柔性印刷电路（FPC）连接器，所述FPC连接器将所述导电迹线中的每一个与触摸屏板电连接。而且，所述触摸屏系统还可包括位于所述电容传感器的每一个的所述第一电极和所述第二电极之间的可压缩垫圈。所述可压缩垫圈可由双面发泡胶带（foam tape）构成。

所述电容传感器中的一个可定位在沿着所述透明基板内表面每个边缘的近似中点处。所述第二电极中的每一个可包括沉积在柔性印刷电路带的第一侧上的第一导电区域。所述柔性印刷电路带可包括具有第二导电区域的第二侧，并且可通过所述导电迹线中的第四个将所述第二导电区域接地使得所述第二导电区域提供电磁辐射屏蔽。所述物体可以是手指，并且所述声波可以是弯曲波。

所述触摸屏系统还可包括显示器，所述显示器具有主动显示区域和用以框架固定所述主动显示区域的周界的导电边框。所述导电边框可屏蔽所述声传感器、所述电容传感器和所述导电迹线免受所述显示器放射的电磁辐射的影响。