[发明专利]电阻式触摸屏显示器和系统

说明书

技术领域

以下涉及可实现触摸屏的显示器和系统，尤其涉及具有改进的可靠性和使用寿命的触摸屏显示器和系统。

背景技术

触摸屏越来越多地存在于各种住宅的和商业的显示器产品中。存在多种触摸屏技术：模拟电阻式、数字电阻式、基板电容式、投射电容式以及很多其他方式。每项技术对于其竞争技术来说都具有优点和缺点。电阻式触摸屏对于激活方法具有最广泛的自由度。它们可以由手指、输入笔(stylus)、指甲、戴手套的手或任意可施加足够压力以激活触摸基板的物体来操作。与之不同，投射电容式触摸屏具有几乎是无限的寿命，但是它们只能由手指或其他导电物体来激活。它们使用一般输入笔不能很好地工作，并且它们不能使用所有种类的手套工作。这使得它们难以用于极冷的环境，或用于操作员戴着手套的环境。红外线触摸屏解决了电阻式触摸屏的寿命问题，并且可由戴手套的手或输入笔使用。然而，它们可被通过红外光束阵列的物体无意中激活。例如，如果铅笔被拿的稍微过于靠近显示器基板，则红外触摸面板可能记录按压事件。这种外来物体激活通常被称为“飞到屏幕上”(fly on the screen)激活，并且会在触摸屏的紧要的控制应用中，诸如航空控制系统，出问题。投射电容式、表面电容式和红外触摸屏不需要激活力以使用该触摸屏启动或选择项目，而电阻类型的触摸屏可被调整用于实现特定的激活力。对激活力的需求在紧要的控制应用中是电阻式触摸屏的优点，因为该激活力有助于防止用户的无意识的触摸。

然而，目前的电阻式触摸屏与其他触摸屏技术相比，典型地提供最短的使用寿命。在传统的矩阵电阻式触摸屏中，底部基板包括一套导电迹线(trace)，并且柔性顶部基板包含导电迹线的阵列，导电迹线的方向与该底部基板的导体正交。当顶部基板被按压时，顶部基板的迹线电性短路至底部基板的迹线。控制器基于短路导体的特征确定X-Y位置。然而，顶部导体阵列随着对顶部基板的重复按压而被弯曲和伸长，并且随着时间的过去，可被损坏。该重复弯曲会导致导电迹线的应力裂纹，并且最终导致触摸面板在有裂纹的位置失效。

附图说明

在下文中将结合附图对示例实施例进行描述，其中相似的数字符号表示相似的元件。

图1是依照一实施例的示例触摸屏系统；

图2是依照一实施例的用于触摸屏系统的示例刚性基板；

图3是依照一实施例的用于触摸屏系统的另一示例柔性基板；

图4是依照一实施例的另一示例触摸屏系统；

图5还是依照一实施例的另一示例触摸屏系统；

图6还是依照一实施例的另一示例触摸屏系统；

图7还是依照一实施例的另一示例触摸屏系统；

图8还是依照一实施例的另一示例触摸屏系统；以及

图9是依照一实施例的一示例触摸屏系统的交叉点(junction)的横截面。

具体实施方式

依据各种示例实施例，提供了电阻型触摸屏显示器和系统。如以下的详述，触摸屏可包括，但不限于，具有顶面的刚性底部基板，多个位于该刚性基板顶面的平行导电扫描线，多个位于该刚性基板顶面的平行导电传感线(sense line)，位于该多个扫描线和多个传感线的交叉点的多个电介质垫，用于将该多个扫描线与该多个传感线电性隔离，位于刚性基板的顶面上方具有底面的柔性基板，位于该柔性基板的该底面上的导电特征的阵列，其中当该柔性基板被弯曲时，至少一个导电特征完成在该多个导电扫描线之一和该多个导电传感线之一之间的导电路径。

由于该触摸屏将扫描线和传感线都设置于刚性基板上，且在上部柔性基板上使用多个电性隔离的导电特征，所以该触摸屏与传统的电阻型触摸屏相比，具有改良的可靠性和使用寿命，以下将进一步详细讨论。

图1阐释了依据一实施例的示例的矩阵电阻式触摸屏100。该触摸屏包括刚性基板110和柔性基板120。刚性基板110例如可由玻璃或塑料制成。柔性基板120例如可由玻璃、塑料或膜制成。触摸屏100还包括多个间隔物(spacer)130，其在用户不施加任何力时，使刚性基板110和柔性基板120分离。该间隔物可以是圆柱或电介质的柔性刚性球体，其尺寸和横跨触摸表面的分布保证了两基板之间的间隔，并且有助于控制触摸激活力。间隔物可以均匀地分布于触摸面板的表面区域，以保证触摸面板的上和下表面之间有一致的间隙厚度。间隔物尺寸应当足够小，以防止光学伪像出现在显示器表面上。选择间隔物材料的折射率以最小化它们的可见性。触摸屏100进一步包括控制器140，用于控制触摸屏电子元件，如以下所进一步详细讨论的。