触摸屏检测设备及触控装置制造方法及图纸

本发明专利技术提出一种触摸屏检测设备及触控装置，该触控装置包括：基板；多个不相交的感应单元，所述多个感应单元形成在所述基板之上，且所述多个感应单元的每个均具有相对设置的第一电极和第二电极；和触摸屏控制芯片。本发明专利技术实施例还可以有效提高电路的性噪比，降低电路噪声，提高感应线性度。

【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电子设备设计及制造
，特别涉及一种触摸屏检测设备及触控>J-U ρ α装直。
技术介绍
目前触摸屏的应用范围从以往的银行自动柜员机，工控计算机等小众商用市场，迅速扩展到手机，PDA (个人数字助理)，GPS (全球定位系统)，PMP (MP3，MP4等)，甚至平板电脑等大众消费电子领域。用于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迅速在便携式设备中得到了广泛应用。电容触摸屏通常被分为自电容和互电容两类。如图I所示，为现有技术中常见的一种自电容触摸屏的结构图。该自电容触摸屏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做为触摸坐标。虽然该自电容触摸屏的线性度较好，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。如图2a所示，为现有技术中常见的另一种自电容触摸屏的结构图。该自电容触摸屏采用三角形图形屏结构。该自电容触摸屏包括基板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’。如图2b所示，为三角形自电容触摸屏的检测原理。如图所示，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，目前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。虽然该自电容触摸屏结构更为简单，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，该电容感应单元输出电容变化量很小，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。
技术实现思路
本专利技术的目的旨在至少解决上述技术缺陷之一，特别是解决或避免出现现有自电容触摸屏中的上述缺点。本专利技术实施例第一方面提出了一种触控装置，包括触摸屏检测设备和触摸屏控制芯片。所述触摸屏检测包括基板和形成在所述基板上的多个不相交的感应单元，其中，每个所述感应单元包括第一部分；不相交的第二部分和第三部分，所述第二部分一端与所述第一部分的一端相连，所述第三部分的一端与所述第一部分的另一端相连，且所述第二部分的另一端具有第一电极，所述第三部分的另一端具有第二电极，其中，每个第一电极和第二电极均与触摸屏控制芯片的对应 管脚相连；所述触摸屏控制芯片中的一部分管脚与所述多个感应单元的第一电极相连，所述触摸屏控制芯片中的另一部分管脚与所述多个感应单元的第二电极相连，且所述触摸屏控制芯片向所述多个感应单元的第一电极和/或第二电极施加电平信号，所述电平信号在感应单元被触摸时向所述感应单元产生的自电容充电，且所述触摸屏控制芯片在检测到所述多个感应单元中一个或部分被触摸时，计算被触摸的感应单元中所述第一电极至所述自电容的第一电阻与所述第二电极至所述自电容的第二电阻之间的比例关系，以及根据所述比例关系及被触摸的所述感应单元计算触摸点坐标。本专利技术实施例第二方面还提出了一种触摸屏检测设备，包括基板；和形成在所述基板上的多个不相交的感应单元，其中，每个所述感应单元包括第一部分；不相交的第二部分和第三部分，所述第二部分一端与所述第一部分的一端相连，所述第三部分的一端与所述第一部分的另一端相连，且所述第二部分的另一端具有第一电极，所述第三部分的另一端具有第二电极，其中，每个第一电极和第二电极均与触摸屏控制芯片的对应管脚相连。本专利技术实施例第三方面还提出了一种便携式电子设备，包括如上所述的触控装置或触摸屏检测设备。本专利技术实施例的触摸屏检测设备中的感应单元采用双端检测，即感应单元的两端均具有电极，且每个电极均与触摸屏控制芯片的对应管脚相连，在进行触摸检测时通过感应单元自身即可实现对触摸点的定位。此外，本专利技术实施例中的感应单元采用类似门形的结构，不仅结构简单，便于制作，所有引线都在同一边，设计方便，减少银浆成本并且制作容易，对减少生产成本有很大帮助。更为重要的是，本专利技术通过计算第一电阻和第二电阻之间比例实现触摸位置的确定，因此相对于目前的菱形或三角形设计来说，由于在确定触摸位置时，无需计算自电容的大小，且自电容的大小不会影响触摸位置的精度，从而提高了测量精度，改善了线性度。此夕卜，由于本专利技术实施例的第一部分、第二部分和第三部分中任意一个均可为形状规则的矩形，因此相对于目前的菱形或三角形等不规则的形状来说，也可以进一步地提高线性度。本专利技术实施例通过对感应单元两端的电极施加电平信号，如果该感应单元被触碰，手指或其他触摸物则会和感应单元形成自电容，因此本专利技术通过施加的电平信号可对该自电容进行充电，并根据第一电阻和第二电阻之间的比例关系确定触摸位置。例如在本专利技术的一个实施例中，第一电阻和第二电阻之间的比例关系根据在对所述自电容充电和/或放电时，从所述第一电极和/或第二电极进行检测获得的第一检测值和第二检测值之间的比例关系计算得到。因此从第一电极和/或第二电极检测该自电容充电和/或放电时产生的第一检测值和第二检测值。这样，通过第一检测值和第二检测值就能够反应触摸点位于该感应单元的位置，从而确定触摸点在触摸屏的位置。本专利技术实施例提出了一种新颖的自电容检测方式，在感应单元被触摸时，触摸点就可将该感应单元分为两个电阻，从而在进行自电容检测的同时考虑这两个电阻就可以确定触摸点在该感应单元上的位置。本专利技术实施例的结构简单，并且对于一个感应单元来说，可从其的第一电极和/或第二电极进行充电或放电，并在充电和/或放电时进行检测，不仅能够降低RC常数，节省时间提高效率，并且还能够保证坐标不会偏移。此外，本专利技术实施例还可以有效提高电路的性噪比，降低电路噪声，提高感应线性度。并且，在检测过程中由于对被触摸的感应单元进行充电，因此其中会产生小电流，能够很好地消除Vcom电平信号对触摸屏中感应单元产生的自电容的影响，因此可以相应地消除屏幕屏蔽层及相关工序，从而可以在增强了抗干扰能力的同时进一步降低成本。在本专利技术的实施例中，还提出了一种便携式电子设备，包括如上所述的触控装置。本专利技术附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。附图说明 本专利技术上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中图I为现有技术中常见的一种自电容触摸屏的结构图；图2a为现有技术中常见的另一种自电容触摸屏的结构图；图2b为现有技术中常见的另一种自电容触摸屏的检测原理图；图3为本专利技术实施例触本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种触控装置，其特征在于，包括：触摸屏检测设备，所述触摸屏检测设备包括：基板；和形成在所述基板上的多个感应单元，所述多个感应单元彼此不相交，其中，每个感应单元包括：第一部分；不相交的第二部分和第三部分，所述第二部分一端与所述第一部分的一端相连，所述第三部分的一端与所述第一部分的另一端相连，所述第二部分的另一端具有第一电极，且所述第三部分的另一端具有第二电极；以及触摸屏控制芯片，所述触摸屏控制芯片中的一部分管脚与所述多个感应单元的第一电极相连，所述触摸屏控制芯片中的另一部分管脚与所述多个感应单元的第二电极相连，且所述触摸屏控制芯片向所述多个感应单元的第一电极和/或第二电极施加电平信号，所述电平信号在所述多个感应单元中一个或部分被触摸时产生的自电容充电，且所述触摸屏控制芯片在检测到所述多个感应单元中一个或部分被触摸时，计算被触摸的一个或部分感应单元中所述第一电极至所述自电容的第一电阻与所述第二电极至所述自电容的第二电阻之间的比例关系，以及根据所述比例关系及被触摸的一个或部分感应单元计算触摸点坐标。

【技术特征摘要】
2011.07.26 CN 201110210959.4;2011.07.26 CN 2011101.一种触控装置，其特征在于，包括 触摸屏检测设备，所述触摸屏检测设备包括 基板；和 形成在所述基板上的多个感应单元，所述多个感应单元彼此不相交，其中， 每个感应单元包括 第一部分； 不相交的第二部分和第三部分，所述第二部分一端与所述第一部分的一端相连，所述第三部分的一端与所述第一部分的另一端相连，所述第二部分的另一端具有第一电极，且所述第三部分的另一端具有第二电极；以及 触摸屏控制芯片，所述触摸屏控制芯片中的一部分管脚与所述多个感应单元的第一电极相连，所述触摸屏控制芯片中的另一部分管脚与所述多个感应单元的第二电极相连，且所述触摸屏控制芯片向所述多个感应单元的第一电极和/或第二电极施加电平信号，所述电平信号在所述多个感应单元中一个或部分被触摸时产生的自电容充电，且所述触摸屏控制芯片在检测到所述多个感应单元中一个或部分被触摸时，计算被触摸的一个或部分感应单元中所述第一电极至所述自电容的第一电阻与所述第二电极至所述自电容的第二电阻之间的比例关系，以及根据所述比例关系及被触摸的一个或部分感应单元计算触摸点坐标。2.如权利要求I所述的触控装置，其特征在于，所述多个感应单元的长度彼此不同，且所述多个感应单元之间相互嵌套。3.如权利要求I所述的触控装置，其特征在于，所述多个感应单元的第一部分彼此平行，所述多个感应单元的第二部分彼此平行且所述多个感应单元的第三部分彼此平行。4.如权利要求3所述的触控装置，其特征在于，所述第一部分与所述基板的第一边平行，所述第二部分和所述第三部分与所述基板的第二边平行。5.如权利要求4所述的触控装置，其特征在于，所述多个感应单元的第二部分与第三部分长度相等。6.如权利要求4所述的触控装置，其特征在于，所述基板为矩形，所述第一边和所述第二边之间相互垂直，所述第二部分和所述第一部分之间相互垂直，且所述第三部分和所述第一部分之间相互垂直。7.如权利要求4所述的触控装置，其特征在于，相邻两个感应单元的第一部分之间的间距相等，相邻两个感应单元的第二部分之间的间距相等，相邻两个感应单元的第三部分之间的间距相等。8.如权利要求4所述的触控装置，其特征在于，所述多个感应单元位于同一层。9.如权利要求4所述的触控装置，其特征在于，所述多个感应单元相对于所述基板的中心轴对称，所述中心轴垂直于所述第一部分。10.如权利要求I所述的触控装置，其特征在于，所述第一部分、所述第二部分和所述第三部分中至少一个为矩形。11.如权利要求I所述的触控装置，其特征在于，所述第一电阻和所述第二电阻之间的比例关系根据在对所述自电容充电和/或放电时，从所述第一电极和/或第二电极进行检测获得的第一检测值和第二检测值之间的比例关系计算得到。12.如权利要求11所述的触控装置，其特征在于，所述第一检测值和所述第二检测值为电流检测值、自电容检测值、电平信号检测值和电荷变化量中的一种或多种。13.如权利要求11所述的触控装置，其特征在于，所述第一检测值包括第一充电检测值或第一放电检测值，所述第二检测值包括第二充电检测值或第二放电检测值。14.如权利要求13所述的触控装置，其特征在于，所述触摸屏控制芯片向所述感应单元的第一电极和第二电极施加电平信号以对所述自电容充电，所述触摸屏控制芯片从所述第一电极和/或第二电极进行充电检测以获得所述第一充电检测值和第二充电检测值。15.如权利要求13所述的触控装置，其特征在于，所述触摸屏控制芯片向所述感应单元的第一电极或第二电极分别两次施加电平信号以对所述自电容进行两次充电，在每次充电之后所述触摸屏控制芯片从所述第一电极和/或第二电极进行充电检测以获得所述第一充电检测值和第二充电检测值。16.如权利要求13...

【专利技术属性】
技术研发人员：李振刚，黄臣，杨云，
申请(专利权)人：比亚迪股份有限公司，
类型：发明
国别省市：