[发明专利]触摸检测组件、触控装置以及一种便携式电子设备

说明书

技术领域

本发明涉及电子设备设计及制造技术领域，尤其涉及一种触摸检测组件、具有所述触摸检测组件的触控装置以及便携式电子设备。

背景技术

目前触摸检测组件(触摸屏)在手机，PDA(个人数字助理)，GPS(全球定位系统)，PMP(MP3，MP4等)，甚至平板电脑等电子设备中得到了应用。触摸屏具有触控操作简单、便捷、人性化的优点，因此触摸屏有望成为人机互动的最佳界面而在便携式设备中得到了广泛应用。

电容触摸检测组件通常被分为自电容式和互电容式两类。现有的单层自电容触摸屏是在玻璃表面有用ITO(Indium Tin Oxides，纳米铟锡金属氧化物)制成的条形的扫描电极。ITO是一种有固定电阻率的导电物质，其在基材上的一致性比较高，从电阻屏的线性度就可以证明这一点。这些电极和地以及电路等周围环境构成一个电容的两极。当用手或触摸笔触摸的时候就会并联一个电容到电路中去，从而使该条扫描线上的总体电容量有所改变。在扫描的时候，控制IC通过特定的扫描方式扫描各个感应元件，并根据扫描前后的电容变化来确定触摸点的位置，从而达到人机对话交流。一般情况下电容触摸屏是和TFT(Thin Film Transistor，薄膜场效应晶体管)LCD一起配对工作，而且是放置在LCD的上面。

图1示出了一种传统自电容式触摸检测组件。该自电容式触摸检测组件主要有双层的菱形结构感应单元100’和200’，其检测原理是对X轴和Y轴分别扫描，如果检测到某个交叉点的电容变化超出了预设范围，则将该行和列的交叉点作为触摸坐标。虽然该自电容式触摸检测组件的线性度较好，但是经常有鬼点出现，难以实现多点触摸。此外，由于采用双层屏，也会导致结构及成本大幅增加，并且菱形结构在电容变化量很小的情况下会出现坐标飘移，受外界干扰影响大。

图2a示出了另一种传统自电容式触摸检测组件。该自电容式触摸检测组件采用三角形图形屏结构。该自电容式触摸检测组件包括基板300’、设置在基板300’之上的多个三角形感应单元400’、和每个三角形感应单元400’相连的多个电极500’。图2b示出了三角形自电容式触摸检测组件的检测原理。如图2b所示，椭圆表示手指，S1、S2表示手指与两个三角形感应单元的接触面积。假设坐标原点在左下角，则横坐标X＝S2/(S1+S2)*P，其中，P为分辨率。当手指向右移动时，由于S2不是线性增大，所以X坐标存在一个偏差。从上述原理可以看出，传统的三角形感应单元是单端检测，即只从一个方向检测，然后通过算法算出两个方向的坐标。虽然该自电容式触摸检测组件结构简单，但并没有针对屏幕的电容感应进行优化，电容变化量小，从而导致信噪比不够。此外，由于该感应单元为三角形，当手指横向移动时面积不是线性增大，因此线性度较差，导致了坐标计算发生偏移，线性度不够好。

此外，传统电容感应单元输出的电容变化量很小，达到飞法级，其电缆杂散电容的存在，对测量电路提出了更高的要求。而且，杂散电容会随温度、位置、内外电场分布等诸多因素影响而变化，干扰甚至淹没被测电容信号。此外，对于单层电容来说，由于Vcom电平信号的影响会对感应电容形成严重的干扰，其中，Vcom电平信号是为了防止LCD屏幕液晶老化而不停翻转的电平信号。

发明内容

本申请基于发明人对以下事实的认识：传统的单层自电容触摸屏的感应元件为双边引线的条形。在屏幕的尺寸确定后，该条形的尺寸就基本确定了。条形感应元件的宽度大约为5mm，该宽度变宽会影响线性度，而该宽度窄将会增加通道感应元件。条形的长基本就是触摸屏的长度。当条形的长宽确定之后，这个条形的两端之间的电阻就确定了。电阻R＝P*L/h，其中，L是感应元件的长度，h为感应元件的高度，P为ITO的方阻(即，把镀在基材上面的ITO层做成一个正方形，然后从左边到右边的电阻，是ITO基材的一个基本参数)。方阻P的大小和ITO层的厚度有关。而本领域内对ITO方阻只有几个有限的标准值。由此，当用固定的ITO方阻的基材做成单层自电容触摸屏后，每条的电阻R可以计算得到。然而，由于检测手指触摸的原理是计算电阻的比值，如果电阻R太大或太小都会影响检测精度，其中参数P是基材决定的，L和h是触摸屏大小决定的，设计时不能随意更改，所以如果感应元件做成简单的条形，电阻往往不是最合适测量的值。

本发明的旨在至少在一定程度上解决上述技术问题之一，尤其是旨在至少解决或避免出现传统自电容式触摸检测组件中的上述缺点之一。