專利名稱：具有網(wǎng)狀電極的電容式觸摸屏的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于將對屏幕的觸碰信息轉(zhuǎn)換為反映觸碰位置或者力度的電信號的裝置，特別是涉及以電容器件為媒介，將觸碰信息轉(zhuǎn)換為反映觸碰位置的電信號的裝置。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)觸摸屏有多種實(shí)現(xiàn)原理，包括電阻式觸摸屏、電容式觸摸屏、表面紅外觸摸屏等等。其中，電容式觸摸屏以其透光率高、耐磨損、耐環(huán)境溫度和濕度變化、壽命長、可實(shí)現(xiàn)高級復(fù)雜功能，例如，如多點(diǎn)觸摸，而受到大眾的歡迎。利用電容變化作為傳感原理已經(jīng)由來已久。為使觸摸屏有效工作，需要一個(gè)透明的電容傳感陣列。當(dāng)人體接近或觸摸電容的電極時(shí)，會改變控制電路檢測到的電容值的大小，根據(jù)屏幕上電容變化值的分布，就可以判斷出觸摸的情況。根據(jù)電容形成的方式，所述觸摸屏包括自電容式觸摸屏和互電容式觸摸屏。所述自電容式觸摸屏是利用電極與一個(gè)直流電平電極形成的電容變化反映觸碰位置；所述互電容式觸摸屏是利用兩個(gè)電極形成的電容變化反映觸碰位置。現(xiàn)有技術(shù)用有效電容率衡量電容式觸摸屏的性能，所述有效電容率是指，由于對觸摸屏的觸碰使電容的發(fā)生的最大變化量與沒有觸碰時(shí)的電容值的比值。目前，電容式觸摸屏的屏體結(jié)構(gòu)非常豐富，一般有菱形電極，還有矩形電極。但是就屏體自身來說，無論什么樣的圖案，電容式觸摸屏基本都是由橫向布設(shè)的電極檢測觸碰位置的縱坐標(biāo)，由縱向布設(shè)的電極檢測觸碰位置的橫坐標(biāo)。以現(xiàn)有技術(shù)互電容觸摸屏為例， 在電極之間形成的電場如圖14所示，由電場線分布原理可知，當(dāng)兩個(gè)電極100' ,200'存在電勢差時(shí)，該兩電極100' ,200'表面靠的最近的地方的表面電場強(qiáng)度最大，電場線越密集，而隨著兩個(gè)電極100' ,200'表面的距離的加大而電場強(qiáng)度下降，電場線相應(yīng)的會越來越稀疏，同時(shí)電場線長度和弧度都會增加。相應(yīng)地就會有一部分電場線會由驅(qū)動(dòng)電極100 ‘ 穿過電極保護(hù)膜900'，然后回到傳感電極200'上。我們把在電極保護(hù)膜900'內(nèi)的非常密集的電力線稱為短程電力線，形成的電容稱為短程電容；把穿出電極保護(hù)膜又穿進(jìn)來的電力線稱為長程電力線，形成的電容稱為長程電容。如上所述，人體或者專用觸碰裝置 800'對觸摸屏的觸碰，就會改變原有的電場線的分布。如圖15所示，當(dāng)人體或者專用觸碰裝置800'觸碰觸摸屏?xí)r，觸摸屏上原來的一部分由驅(qū)動(dòng)電極100'穿過電極保護(hù)膜900' 到空氣中然后再穿過該電極保護(hù)膜900'回到傳感電極200'上的強(qiáng)度較弱的電場線，也就是長程電力線，被人體或者專用觸碰裝置800'吸收了，然后傳導(dǎo)到地上；部分短程電力線，也被觸碰裝置800'吸收，減少了到傳感電極200'的耦合。因此，從驅(qū)動(dòng)電極100'回到傳感電極200'的電場線將減少，因此驅(qū)動(dòng)電極100'與傳感電極200'之間的電容值減小，使數(shù)據(jù)處理模塊很容易檢測到變化的電容量CT。但是，現(xiàn)有技術(shù)電容式觸摸屏的驅(qū)動(dòng)電極圖案和感應(yīng)電極圖案都是由單一的圖形組成，電極間既有短程電容，也有長程電容。由于電極的絕對寬度較大，而通常電極保護(hù)膜 900'較薄，則長程電容占總電容的比例非常大。當(dāng)觸摸屏處于懸空狀態(tài)時(shí)，或者說有一懸空的導(dǎo)體覆蓋在觸摸屏表面時(shí)，相當(dāng)于人體或者專用觸碰裝置800'與地之間有一個(gè)很小的等效到地電容(^，如圖16所示，人體或者專用觸碰裝置800'就像是懸在空中。相比圖 15所示情況，處于懸空狀態(tài)時(shí)，驅(qū)動(dòng)電極100 '發(fā)出的電場線將垂直穿過人體或者專用觸碰裝置800 ‘，然后僅有很小一部分通過等效電容Cx導(dǎo)到地上，而大部分將通過人體或者專用觸碰裝置800'在回到傳感電極200'。隨著人體或者專用觸碰裝置800'接觸面積越來越大，驅(qū)動(dòng)電極100'發(fā)出的電場線能通過垂直進(jìn)入人體或者專用觸碰裝置800'的電場線不斷增加，而等效電容Cx導(dǎo)走電場線的能力不變，導(dǎo)致垂直進(jìn)入人體或者專用觸碰裝置800'的一部分電場線將回到傳感電極200'。由于人體或?qū)Ｓ糜|碰裝置800'的存在， 長程電力線長度縮短了，短程電力線長度增加了。長程電力線縮短，造成電容增加；短程電力線長度增加，造成電容減少。長程電力線變化和短程電力線變化的效果相反，相互抵消。 如果長程電力線較多，長程電容占總電容比例較大，則總體的效果有可能電容沒有變小，反而變大了。因此，就會造成在懸空狀態(tài)時(shí)，人體或者專用觸碰裝置800'觸碰觸摸屏?xí)r，不但驅(qū)動(dòng)電極100'與傳感電極200'之間電容沒有變小，反而使驅(qū)動(dòng)電極100'和傳感電極200'之間的電容增加了，最終造成懸空狀態(tài)下，所述觸摸屏反映不靈敏或者沒反應(yīng)的現(xiàn)象。由于自然界中的水并不是純凈水，一般狀況下，水將都可以導(dǎo)電，在觸摸屏表面有水的狀況下，就相當(dāng)于電容屏表面有一個(gè)懸空的導(dǎo)體，因此，觸摸屏表面有水的情況是上述令觸摸屏處于懸空狀態(tài)的實(shí)際情況之一。那么上述懸空狀態(tài)對觸摸屏的影響可以反映現(xiàn)有技術(shù)電容式觸摸屏的防水性能差。 另外，現(xiàn)有技術(shù)電容式觸摸屏大多通過導(dǎo)電材料的橋式跨接技術(shù)解決驅(qū)動(dòng)電極和感應(yīng)電極之間的絕緣問題。如果導(dǎo)電材料橋式跨接電阻過大或者跨接橋的寬度太小而導(dǎo)致橋電阻過大，當(dāng)發(fā)生靜電放電ESD(Electrostatic Discharge)時(shí)，將很容易導(dǎo)致跨接的橋因電流過大而熔斷，從而導(dǎo)致屏體損壞。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于避免現(xiàn)有技術(shù)的不足之處而提出一種具有網(wǎng)狀電極的電容式觸摸屏，通過改進(jìn)電極結(jié)構(gòu)，減少長程電容，增加短程電容，并且令電容形成較為分散，平均，改善觸摸屏在懸空狀態(tài)下的性能，提高觸摸屏的防水性能，改善了觸摸屏的線性度；同時(shí)增加電極間連接通路，減少電極間連接電阻，增強(qiáng)了電容屏抗EDS，抗老化等性能。本發(fā)明解決所述技術(shù)問題可以通過采用以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)、制造一種具有網(wǎng)狀電極的電容式觸摸屏，包括用透明導(dǎo)電材料制成的第一電極組、第二電極組和數(shù)據(jù)處理模塊。所述第一電極組包括互相平行的第一電極，所述第二電極組包括互相平行的第二電極。任一第一電極與任一第二電極互相非接觸地正交設(shè)置。 所述數(shù)據(jù)處理模塊用于發(fā)出激勵(lì)信號、檢測電容變化和根據(jù)電容檢測情況確定觸摸位置坐標(biāo)，所述第一電極組與第二電極組都與所述數(shù)據(jù)處理模塊電連接。尤其是，所述第一電極和第二電極中的至少一種電極包括至少兩個(gè)子電極板，同一電極中的所有子電極板按網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)布設(shè)，也就是說，在所述第一電極和第二電極中的至少一種電極加工有至少一個(gè)網(wǎng)格，各網(wǎng)格由各自周邊的子電極板成。所述子電極板的形狀包括各種多邊形、圓形、橢圓形中的至少一種。所述多邊形包括四邊形、正四邊形、五邊形、正五邊形、六邊形、正六邊形、八邊形、正八邊形。
為進(jìn)一步提高有效電容率，在整個(gè)所述觸摸屏上，所述第一電極的網(wǎng)格的位置與第二電極的子電極板的位置對應(yīng)，所述第一電極的子電極板的位置與第二電極的網(wǎng)格的位置對應(yīng)，即所述第一電極的網(wǎng)格和子電極板的位置分別與第二電極的子電極板和網(wǎng)格的位
置互補(bǔ)設(shè)置 所述觸摸屏是互電容觸摸屏，在所述第一電極和第二電極中，接收來自數(shù)據(jù)處理模塊的激勵(lì)信號的電極是驅(qū)動(dòng)電極，用于向數(shù)據(jù)處理模塊反饋電信號以檢測電容變化的電極是傳感電極。所述電極可以采用分層結(jié)構(gòu)，所述第一電極和第二電極各自設(shè)置在兩個(gè)互相平行的具有間隙的平面內(nèi)。所述電極還可以采用同層橋式跨接結(jié)構(gòu)，所述第一電極和第二電極設(shè)置在同一平面內(nèi)。為進(jìn)一步提高觸摸屏的有效電容率，所述觸摸屏還包括用透明導(dǎo)電材料制成處于電懸空狀態(tài)的 電極。在該 電極之間，以及所述 電極與觸摸屏的其它模塊都沒有電連接關(guān)系。所述 電極與第一電極或者第二電極設(shè)置在同一平面內(nèi)，或者與第一電極或者第二電極平行設(shè)置。為進(jìn)一步提高觸摸屏的有效電容率，所述觸摸屏還包括用透明導(dǎo)電材料制成的屏蔽電極。該屏蔽電極與直流源電連接，或者與直接接地。所述屏蔽電極與第一電極或者第二電極設(shè)置在同一平面內(nèi)，或者與第一電極或者第二電極平行設(shè)置。所述透明導(dǎo)電材料包括氧化銦錫Indium Tin Oxide，簡稱ITO和銻摻雜氧化錫 AntimonyTin Oxide,簡稱 ATO0同現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明“具有網(wǎng)狀電極的電容式觸摸屏”的有益技術(shù)效果在于通過網(wǎng)狀電極將現(xiàn)有技術(shù)的電容分布改變，增加短程電容，減少長程電容，令觸摸屏即使在懸空狀態(tài)下，都確保有較高的有效電容率，提高了觸摸屏的防水性能，改善了線性度，同時(shí)增強(qiáng)了電容屏抗EDS，抗老化等性能。


圖1是本發(fā)明“具有網(wǎng)狀電極的電容式觸摸屏”第一實(shí)施例的電原理示意圖；圖2是所述第一實(shí)施例的第一電極110的平面結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是所述第一實(shí)施例的第二電極210的平面結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是圖1中A指示部分的局部放大示意圖；圖5是所述第一實(shí)施例的電場分布示意圖；圖6是所述第一實(shí)施例在人體或者專用觸碰裝置800觸碰的情況下的電場分布示意圖；圖7是所述第一實(shí)施例處于懸空狀態(tài)并被人體或者專用觸碰裝置800觸碰的電場分布示意圖；圖8是本發(fā)明第二實(shí)施例的電原理示意圖；圖9是所述第二實(shí)施例的第一電極110的平面結(jié)構(gòu)示意圖；圖10是所述第二實(shí)施例的第二電極210的平面結(jié)構(gòu)示意圖11是本發(fā)明第三實(shí)施例的電原理示意12是所述第三實(shí)施例的第一電極110的平面結(jié)構(gòu)示意圖；圖13是所述第三實(shí)施例的第二電極210的平面結(jié)構(gòu)示意圖；圖14是現(xiàn)有技術(shù)電容式觸摸屏的電場分布示意圖；圖15是現(xiàn)有技術(shù)電容式觸摸屏在發(fā)生觸碰時(shí)的電場分布示意圖；圖16是現(xiàn)有技術(shù)電容式觸摸屏在懸空狀態(tài)下并被人體或者專用觸碰裝置800觸碰時(shí)的電場分布示意圖。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖所示各實(shí)施例作進(jìn)一步詳述。本發(fā)明提出一種具有網(wǎng)狀電極的電容式觸摸屏，如圖1、圖8、圖11所示，包括用透明導(dǎo)電材料制成的第一電極組100、第二電極組200和數(shù)據(jù)處理模塊300。所述第一電極組 100包括互相平行的第一電極110，所述第二電極組200包括互相平行的第二電極210。任一第一電極110與任一第二電極210互相非接觸地正交設(shè)置。所述透明導(dǎo)電材料包括氧化銦錫IndiumTin Oxide，簡稱ITO和銻摻雜氧化錫Antimony Tin Oxide，簡稱ΑΤΟ。所述數(shù)據(jù)處理模塊300用于發(fā)出激勵(lì)信號、檢測電容變化和根據(jù)電容檢測情況確定觸摸位置坐標(biāo)，所述第一電極組100與第二電極組200都與所述數(shù)據(jù)處理模塊300電連接。尤其是，所述第一電極110和第二電極210中的至少一種電極包括至少兩個(gè)子電極板111、211，同一電極110、210中的所有子電極板111、211按網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)布設(shè)；從另一角度來說，在所述第一電極 110和第二電極210中的至少一種電極加工有至少一個(gè)網(wǎng)格112、212，各網(wǎng)格112、212由各自周邊的子電極板111、211圍成。如圖2、圖3、圖9、圖10所示，本發(fā)明第一實(shí)施例和第二實(shí)施例的第一電極100和第二電極200都采用了網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。如圖12和圖13所示，本發(fā)明第三實(shí)施例，所述第一電極 100采用網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，第二電極200就是普通的平板電極。因此，本發(fā)明只需要第一電極100 和第二電極200之中的任一一種電極采用網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，即可獲得在懸空情況下確保較高有效電容率的效果。本發(fā)明將現(xiàn)有技術(shù)觸摸屏電容集中分布的屏體，改進(jìn)為電容分散分布的觸摸屏， 將現(xiàn)有技術(shù)兩電極之間的電容改進(jìn)成兩電極之間形成的多個(gè)小電容Cn，即相當(dāng)于將原來的電容C變?yōu)槎鄠€(gè)小電容Cn的總和。對于互電容觸摸屏，整個(gè)屏體的驅(qū)動(dòng)電極設(shè)計(jì)成多個(gè)基本圖形單元組成的網(wǎng)狀驅(qū)動(dòng)電極，屏體的感應(yīng)電極也可以相應(yīng)設(shè)計(jì)成基本圖形組成的網(wǎng)狀感應(yīng)電極。所謂網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，即不論傳感電極210還是驅(qū)動(dòng)電極110，在屏體上都是由多個(gè)簡單基本圖形經(jīng)過交錯(cuò)和兩兩相連而形成一個(gè)電極，整個(gè)屏體圖樣就類似于網(wǎng)狀。理論上，將電極制做成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，主要有利于增加電極之間的短程耦合效應(yīng)并減少長程耦合，改變電極之間的電場分布，增強(qiáng)了電場強(qiáng)度；同時(shí)由于采用了分散分布的網(wǎng)狀電極結(jié)構(gòu)，兩電極之間的電場線分布將變得更均勻，它們的耦合更充分。本發(fā)明第一實(shí)施例，如圖5至圖7所示，分別示出覆蓋有電極保護(hù)膜900的觸摸屏分別在沒有被觸碰、觸摸屏被觸碰和觸摸屏在懸空狀態(tài)下被觸碰的電場分布示意圖。從上述圖中，顯然其電場分布效果與上述理論分析結(jié)論一致。該電場分布示意圖也是經(jīng)過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的結(jié)果。如圖14至圖16所示，與現(xiàn)有技術(shù)觸摸屏相比，本發(fā)明分散分布電極結(jié)構(gòu)的電場線分布在懸空狀態(tài)下短程電容減少較多而長程電容增加較少，致使本發(fā)明觸摸屏在懸空狀態(tài)時(shí)，觸摸電容變化率仍然比較大，仍然可以識別出觸碰動(dòng)作。如圖16所示，普通電容屏在懸空觸摸懸空狀態(tài)下，長程電力線從驅(qū)動(dòng)電極通過人體或者專用觸碰裝置，縮短到了感應(yīng)電極的距離，相當(dāng)縮短了兩個(gè)耦合電極的距離，從而增加了兩個(gè)電極間的耦合電容；短程電力線則增加了距離， 相當(dāng)于增加了兩個(gè)偶合電極的距離，從而減少了兩個(gè)電極間的耦合電容。在同等條件下，本發(fā)明分散分布式電容觸摸屏電容間耦合主要由短程耦合構(gòu)成，在懸空狀態(tài)下，盡管耦合電力線從驅(qū)動(dòng)電極大部分回到感應(yīng)電極，但是，短程耦合為主的情況下，短程耦合電力線增加造成電容減少的幅度遠(yuǎn)大于長程耦合電力線減少造成電容增加的幅度 。因此，總電容是明顯減少的。相比之下，能更好的保證懸空狀態(tài)下，觸碰觸摸屏?xí)r第一電極和第二電極之間的觸碰電容變化率。經(jīng)過試驗(yàn)證明，本發(fā)明網(wǎng)狀電極結(jié)構(gòu)有利于改善屏體的在懸空狀態(tài)下的觸碰感應(yīng)效果。當(dāng)本發(fā)明所述觸摸屏屏體上有水時(shí)，此時(shí)的水即類似于懸空的導(dǎo)體。如前所述，通過水，現(xiàn)有技術(shù)觸摸屏的兩電極之間的耦合電容將明顯的增加，故人體或者專用觸碰裝置 800觸摸時(shí)導(dǎo)致的電容變化率將變小。而本發(fā)明分散分布式網(wǎng)狀電極觸摸屏能有效地利用第一電極Iio和第二電極210之間的耦合面積，當(dāng)有水時(shí)，所述第一電極110和第二電極 210之間的耦合電容增量相對少，故人體或者專用觸碰裝置800觸摸時(shí)電容變化率比現(xiàn)有技術(shù)觸摸屏的變化率大，因此本發(fā)明分散式分布網(wǎng)狀電極結(jié)構(gòu)的觸摸屏具有比較優(yōu)越的防水性能。同時(shí)，由于本發(fā)明觸摸屏采用了網(wǎng)狀分布的結(jié)構(gòu)，當(dāng)存在靜電放電ESD時(shí)，網(wǎng)狀分布能有效地通過網(wǎng)狀連接的結(jié)構(gòu)實(shí)時(shí)的將靜電釋放，因此可以有效地提高屏體的抗EDS能力。經(jīng)過試驗(yàn)證明，此網(wǎng)狀分布屏體的防水性能和懸空性能明顯好于集中分布屏體， 一般至少可以提高20%的性能。關(guān)于所述第一電極110和第二電極210的具體結(jié)構(gòu)形式會有多種多樣，以下通過三個(gè)實(shí)施例具體描述。本發(fā)明第三實(shí)施例，如圖11至圖13所示，所述第一電極110采用網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，所述第二電極210則采用平板電極。也就是說，要達(dá)到分散分布電容的效果，不需要第一電極 110和第二電極210都是網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，只要其中之一是網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)即可達(dá)到分散分布電容的效果。更為具體的，所述第一電極110是由矩形網(wǎng)格112構(gòu)成，該網(wǎng)格112可以看作由其周邊的多個(gè)矩形子電極板111圍成的。所以本發(fā)明第三實(shí)施例的第一電極110屬于由單種形狀的子電極板111構(gòu)成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)電極，所述子電極板111可以采用各種多邊形、圓形或者橢圓形。本發(fā)明第二實(shí)施例，如圖8至圖10所示，所述第一電極組100由三個(gè)縱向伸展的第一電極110構(gòu)成，所述第二電極組200由兩個(gè)橫向伸展的第二電極210構(gòu)成。所述第一電極110和第二電極210都是網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。每個(gè)第一電極110由兩縱列菱形子電極板111構(gòu)成，各子電極板111構(gòu)成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)后，在中部形成縱列的菱形網(wǎng)格112。每個(gè)第二電極210 同樣由兩橫行菱形子電極板211構(gòu)成，各子電極板211構(gòu)成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)后，在中部形成橫行的菱形網(wǎng)格212。所以本發(fā)明第二實(shí)施例第一電極110和第二電極210分別屬于由單種形狀的子電極板111、211構(gòu)成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)電極，所述子電極板111、211可以采用各種多邊形、圓形或者橢圓形。本發(fā) 第一實(shí)施例，如圖1至圖3所示，所述第一電極組100由三個(gè)縱向伸展的第一電極Iio構(gòu)成，所述第二電極組200由三個(gè)橫向伸展的第二電極210構(gòu)成。所述第一電極110和第二電極210都是網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。每個(gè)第一電極110由兩縱列菱形子電極板111構(gòu)成，各子電極板111構(gòu)成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)后，在中部形成縱列的菱形網(wǎng)格112。每個(gè)第二電極210 由兩橫行交替布設(shè)的菱形和六邊形的子電極板211構(gòu)成，各子電極板211構(gòu)成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)后， 在中部形成橫行的菱形網(wǎng)格212。本發(fā)明第一實(shí)施例，所述子電極板111、211都用透明材料剖面線示出，以區(qū)分子電極板111、211和網(wǎng)格112、212。本發(fā)明第一實(shí)施例第一電極110屬于由單種形狀的子電極板111構(gòu)成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)電極，第二電極210屬于由多種不同形狀的子電極板211構(gòu)成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)電極。所述子電極板111可以采用多邊形、圓形或者橢圓形； 所述子電極板211可以采用各種多邊形、圓形或者橢圓形中任一兩種形狀的組合，顯然，所述子電極板211可以采用各種多邊形、圓形或者橢圓形中任一多種形狀的組合。本發(fā)明中所述各種多邊形包括四邊形、正四邊形、五邊形、正五邊形、六邊形、正六邊形、八邊形、正八邊形。為了提高觸摸屏的有效電容率，在整個(gè)所述觸摸屏上，所述第一電極110的網(wǎng)格 112的位置與第二電極210的子電極板211的位置對應(yīng)，所述第一電極110的子電極板111 的位置與第二電極210的網(wǎng)格212的位置對應(yīng)，即所述第一電極110的網(wǎng)格112和子電極板111的位置分別與第二電極210的子電極板211和網(wǎng)格212的位置互補(bǔ)設(shè)置。上述結(jié)構(gòu)令第一電極110與第二電極210之間沒有正對的電極板，從而增加了第一電極與第二電極之間可變電場強(qiáng)度，也就是增加了電容變化量，從而提高了觸摸屏的有效電容率。作為優(yōu)選方案，本發(fā)明三個(gè)實(shí)施例都采用了上述互補(bǔ)結(jié)構(gòu)。本發(fā)明所述第一電極110和第二電極210只是在結(jié)構(gòu)形式上的區(qū)分，即其中之一種電極用于橫向布設(shè)，那么另一種電極就縱向布設(shè)，從而令兩電極能夠符合正交關(guān)系。所述第一電極Iio和第二電極210并沒有從完成的功能角度加以區(qū)分。因此，如果所述觸摸屏是互電容觸摸屏，那么在所述第一電極110和第二電極210中，接收來自數(shù)據(jù)處理模塊300 的激勵(lì)信號的電極是驅(qū)動(dòng)電極，用于向數(shù)據(jù)處理模塊300反饋電信號以檢測電容變化的電極是傳感電極。本發(fā)明所述觸摸屏可以采用分層結(jié)構(gòu)，所述第一電極110和第二電極210各自設(shè)置在兩個(gè)互相平行的具有間隙的平面內(nèi)。本發(fā)明所述觸摸屏還可以采用單層結(jié)構(gòu)，所述第一電極110和第二電極210設(shè)置在同一平面內(nèi)。當(dāng)采用單層結(jié)構(gòu)時(shí)，要注意第一電極110 與第二電極210之間的非接觸正交設(shè)置，即要用導(dǎo)電材料橋式跨接技術(shù)令第一電極110與第二電極210的交叉部分不能點(diǎn)接觸。本發(fā)明第一實(shí)施例采用單層結(jié)構(gòu)，圖4示出所述第一電極110和第二電極210正交形成的一個(gè)電容單元，因此，第一電極110和第二電極210 相交部分應(yīng)當(dāng)采用橋式跨接技術(shù)。另外，為了令第一電極110和第二電極210之間的耦合程度進(jìn)一步增強(qiáng)，提高有效電容率，本發(fā)明所述觸摸屏還包括用透明導(dǎo)電材料制成處于電懸空狀態(tài)的啞電極。在該啞電極之間，以及所述啞電極與觸摸屏的其它模塊都沒有電連接關(guān)系，即所述啞電極處于電懸空狀態(tài)。所述 電極在第一電極110和第二電極210之間實(shí)現(xiàn)電場中繼作用，增加第一電極110與第二電極210之間可變電場強(qiáng)度。所述啞電極與第一電極110或者第二電極210設(shè)置在同一平面內(nèi)，或者與第一電極110或者第二電極210平行設(shè)置。
本發(fā)明所述觸摸屏還包括用透明導(dǎo)電材料制成的屏蔽電極。該屏蔽電極與直流源電連接，或者與直接接地。所述屏蔽電極可以降低第一電極110與第二電極210之間的本征場強(qiáng)，從而令它們之間的可變電場強(qiáng)度增加，以提高觸摸屏的有效電容率。所述本征場強(qiáng)是指兩電極之間形成的 不易受外界電極影響而發(fā)生改變的電場的場強(qiáng)。所述屏蔽電極與第一電極110或者第二電極210設(shè)置在同一平面內(nèi)，或者與第一電極110或者第二電極210 平行設(shè)置。
權(quán)利要求
1.一種具有網(wǎng)狀電極的電容式觸摸屏，包括用透明導(dǎo)電材料制成的第一電極組 (100)、第二電極組(200)和數(shù)據(jù)處理模塊(300)；所述第一電極組(100)包括互相平行的第一電極(110)，所述第二電極組(200)包括互相平行的第二電極O10)；任一第一電極 (110)與任一第二電極(210)互相非接觸地正交設(shè)置；所述數(shù)據(jù)處理模塊(300)用于發(fā)出激勵(lì)信號、檢測電容變化和根據(jù)電容檢測情況確定觸摸位置坐標(biāo)，所述第一電極組(100) 與第二電極組(200)都與所述數(shù)據(jù)處理模塊(300)電連接；其特征在于所述第一電極(110)和第二電極O10)中的至少一種電極包括至少兩個(gè)子電極板 (111、211)，同一電極(110,210)中的所有子電極板(11U211)按網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)布設(shè)，也就是說， 在所述第一電極(110)和第二電極O10)中的至少一種電極加工有至少一個(gè)網(wǎng)格(112、 212)，各網(wǎng)格(112、212)由各自周邊的子電極板(111、211)圍成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有網(wǎng)狀電極的電容式觸摸屏，其特征在于所述子電極板(111、211)的形狀包括各種多邊形、圓形、橢圓形中的至少一種。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的具有網(wǎng)狀電極的電容式觸摸屏，其特征在于所述多邊形包括四邊形、正四邊形、五邊形、正五邊形、六邊形、正六邊形、八邊形、正八邊形。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有網(wǎng)狀電極的電容式觸摸屏，其特征在于在整個(gè)所述觸摸屏上，所述第一電極(110)的網(wǎng)格(112)的位置與第二電極O10)的子電極板011)的位置對應(yīng)，所述第一電極(110)的子電極板(111)的位置與第二電極 (210)的網(wǎng)格012)的位置對應(yīng)，即所述第一電極(110)的網(wǎng)格(112)和子電極板(111)的位置分別與第二電極O10)的子電極板011)和網(wǎng)格012)的位置互補(bǔ)設(shè)置。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有網(wǎng)狀電極的電容式觸摸屏，其特征在于所述觸摸屏是互電容觸摸屏，在所述第一電極(110)和第二電極(210)中，接收來自數(shù)據(jù)處理模塊(300)的激勵(lì)信號的電極是驅(qū)動(dòng)電極，用于向數(shù)據(jù)處理模塊(300)反饋電信號以檢測電容變化的電極是傳感電極。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有網(wǎng)狀電極的電容式觸摸屏，其特征在于所述第一電極(110)和第二電極(210)各自設(shè)置在兩個(gè)互相平行的具有間隙的平面內(nèi)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有網(wǎng)狀電極的電容式觸摸屏，其特征在于所述第一電極(110)和第二電極O10)設(shè)置在同一平面內(nèi)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有網(wǎng)狀電極的電容式觸摸屏，其特征在于還包括用透明導(dǎo)電材料制成處于電懸空狀態(tài)的啞電極；在該 電極之間，以及所述 電極與觸摸屏的其它模塊都沒有電連接關(guān)系；所述啞電極與第一電極(110)或者第二電極(210)設(shè)置在同一平面內(nèi)，或者與第一電極(110)或者第二電極O10)平行設(shè)置。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有網(wǎng)狀電極的電容式觸摸屏，其特征在于還包括用透明導(dǎo)電材料制成的屏蔽電極；該屏蔽電極與直流源電連接，或者與直接接地；所述屏蔽電極與第一電極(110)或者第二電極O10)設(shè)置在同一平面內(nèi)，或者與第一電極(110)或者第二電極O10)平行設(shè)置。
10.根據(jù)權(quán)利要求1、8或者9所述的具有網(wǎng)狀電極的電容式觸摸屏，其特征在于 所述透明導(dǎo)電材料包括氧化銦錫ITO和銻摻雜氧化錫ΑΤΟ。
全文摘要
一種具有網(wǎng)狀電極的電容式觸摸屏，包括用透明導(dǎo)電材料制成的、非接觸地正交設(shè)置的第一電極和第二電極。尤其是，所述第一電極和第二電極中的至少一種電極包括至少兩個(gè)子電極板，同一電極中的所有子電極板按網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)布設(shè)，也就是說，在所述第一電極和第二電極中的至少一種電極加工有至少一個(gè)網(wǎng)格，各網(wǎng)格由各自周邊的子電極板圍成。本發(fā)明通過網(wǎng)狀電極將現(xiàn)有技術(shù)的集中分布電容改進(jìn)為分散分布電容，令觸摸屏即使在懸空狀態(tài)下，都確保有較高的有效電容率，提高了觸摸屏的防水性能，同時(shí)增強(qiáng)了電容屏抗EDS，抗老化等性能。
文檔編號G06F3/044GK102402354SQ201010289860
公開日2012年4月4日 申請日期2010年9月10日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月10日
發(fā)明者張靖愷, 李華, 莫良華 申請人:敦泰科技有限公司