感應單元、觸摸屏檢測裝置及觸控裝置制造方法及圖紙

本發明專利技術提出一種觸控裝置、觸摸屏檢測裝置及觸控裝置。該觸控裝置包括：基板；多個不相交的感應單元，所述多個感應單元形成在所述基板之上，且所述多個感應單元的每個均具有相對設置的第一電極和第二電極，其中，所述感應單元包括多個第一結構，和多個第二結構，且通過所述多個第二結構將所述多個第一結構首尾相連；和檢測模塊。本發明專利技術實施例還可以有效提高電路的性噪比，降低電路噪聲，提高感應線性度。

【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及電子設備設計及制造
，特別涉及一種感應單元、觸摸屏檢測裝置及觸控裝置。
技術介紹
目前觸摸屏的應用范圍從以往的銀行自動柜員機，工控計算機等小眾商用市場，迅速擴展到手機，PDA (個人數字助理)，GPS (全球定位系統)，PMP (MP3，MP4等)，甚至平板電腦等大眾消費電子領域。用于觸摸屏具有觸控操作簡單、便捷、人性化的優點，因此觸摸屏有望成為人機互動的最佳界面而迅速在便攜式設備中得到了廣泛應用。 電容觸摸屏通常被分為自電容和互電容兩類。如圖I所示，為現有技術中常見的一種自電容觸摸屏的結構圖。該自電容觸摸屏主要有雙層的菱形結構感應單元100’和200’，其檢測原理是對X軸和Y軸分別掃描，如果檢測到某個交叉點的電容變化超出了預設范圍，則將該交叉點做為觸摸坐標。雖然該自電容觸摸屏的線性度較好，但是經常有鬼點出現，難以實現多點觸摸。此外，由于采用雙層屏，也會導致結構及成本大幅增加，并且菱形結構在電容變化量很小的情況下會出現坐標飄移，受外界干擾影響大。如圖2所示，為現有技術中常見的另一種自電容觸摸屏的結構圖。該自電容觸摸屏采用三角形圖形屏結構。該自電容觸摸屏包括基板300’、設置在基板300’之上的多個三角形感應單元400’、和每個三角形感應單元400’相連的多個電極500’。其檢測原理是單端檢測，即單個自電容模塊檢測。雖然該自電容觸摸屏結構更為簡單，但并沒有針對屏幕的電容感應進行優化，電容變化量小，從而導致信噪比不夠。此外，該自電容觸摸屏圖形的不合理還導致了坐標計算發生偏移，線性度不夠好。在這種容式觸摸屏中，感應線是由導電材料制作成近似三角形的環狀。感應線的擺放在幾何學中把兩個鄰近的感應線頭尾反轉相對放置。感應線的寬度和感應線間的空隙決定了在給定區域中所需要的電極數量。而感應線的數量將影響相對之間擺放位置的復雜程度和定點的可用分辨率。同時，定點分辨率也會受到感應線邊緣形狀的影響。如圖2所示，由于人的手指600’觸摸到屏幕上的面為一個橢圓形，并且圖形的設計上存在一個斜率的影響，從物理學角度來分析，橢圓在屏幕上移動，三角形感應單元400被覆蓋的部分面積不會成一個穩定的線性變化，同樣，被覆蓋部分的感應電容變化也不會成一個穩定的線性。此外，該電容感應單元輸出電容變化量很小，達到飛法級，其電纜雜散電容的存在，對測量電路提出了更高的要求。而且，雜散電容會隨溫度、位置、內外電場分布等諸多因素影響而變化，干擾甚至淹沒被測電容信號。此外，對于單層電容來說，由于Vcom電壓的影響會對感應電容形成嚴重的干擾，其中，Vcom電壓是為了防止LCD屏幕液晶老化而不停翻轉的電壓。
技術實現思路
本專利技術的目的旨在至少解決上述技術缺陷之一，特別是解決或避免出現現有自電容觸摸屏中的上述缺點。本專利技術實施例第一方面提出了一種觸控裝置，包括基板；多個不相交的感應單元，所述多個感應單元形成在所述基板之上，且所述多個感應單元的每個均包括第一電極、第二電極、多個第一結構，和多個第二結構，其中，通過所述多個第二結構將所述多個第一結構首尾相連，且所述第一電極與所述感應單元一端的第一結構相連，所述第二電極與所述感應單元另一端的第一結構相連；和檢測模塊，所述檢測模塊分別與所述多個感應單元中每個的第一電極和第二電極相連，所述檢測模塊向所述多個感應單元的第一電極和/或第二電極施加電平信號，所述電平信號在感應單元被觸摸時向所述感應單元產生的自電容充電，且所述檢測模塊在檢測到所述多個感應單元中一個或部分被觸摸時，計算相應的感應單元中所述第一電極至所述自電容的第一電阻與所述第二電極至所述自電容的第二電阻之間的比例關系，并根據所述第一電阻和所述第二電阻之間的比例關系確定在第一方向上的觸摸位置，以及根據所述被觸摸的感應單元的位置確定在第二方向上的觸摸位置。本專利技術實施例第二方面還提出了一種感應單元，包括多個第一結構；多個第二結構，通過所述多個第二結構將多個第一結構首尾相連；第一電極，所述第一電極與所述感應單兀一端的第一結構相連；和第二電極，所述第二電極與所述感應單兀另一端的第一結構相連，其中，每個第一電極和第二電極均與觸摸屏控制器的一個管腳。 本專利技術實施例第三方面還提出了一種觸摸屏檢測裝置，包括基板；和多個不相交的感應單元，所述多個感應單元形成在所述基板之上，且所述多個感應單元的每個均包括第一電極、第二電極、多個第一結構，和多個第二結構，其中，通過所述多個第二結構將所述多個第一結構首尾相連，且所述第一電極與所述感應單元一端的第一結構相連，所述第二電極與所述感應單元另一端的第一結構相連，每個第一電極和第二電極均與觸摸屏控制器的一個管腳相連。本專利技術實施例第四方面還提出了一種觸控裝置，包括觸摸屏檢測裝置，所述觸摸屏檢測裝置為如上所述的觸摸屏檢測裝置；觸摸屏控制器，所述觸摸屏控制器中的一部分管腳與所述多個感應單元的第一電極相連，所述觸摸屏控制器中的另一部分管腳與所述多個感應單元的第二電極相連，且所述觸摸屏控制器向所述多個感應單元的第一電極和/或第二電極施加電平信號，所述電平信號在感應單元被觸摸時向所述感應單元產生的自電容充電，且所述觸摸屏控制器在檢測到所述多個感應單元中一個或部分被觸摸時，計算相應的感應單元中所述第一電極至所述自電容的第一電阻與所述第二電極至所述自電容的第二電阻之間的比例關系；上位機，所述上位機接收所述觸摸屏控制器發送的第一電阻和第二電阻之間的比例關系，并根據所述第一電阻和所述第二電阻之間的比例關系確定在第一方向上的觸摸位置，以及根據所述被觸摸的感應單元的位置確定在第二方向上的觸摸位置。本專利技術實施例通過對感應單元兩端的電極施加電平信號，如果該感應單元被觸碰，則會該感應單元會形成自電容，因此本專利技術通過施加的電平信號可對該自電容進行充電，并根據第一電阻和第二電阻之間的比例關系確定在第一方向上的觸摸位置。例如在本專利技術的一個實施例中，第一電阻和第二電阻之間的比例關系根據在對所述自電容充電/放電時，從所述第一電極和/或第二電極進行檢測獲得的第一檢測值和第二檢測值之間的比例關系計算得到。因此從第一電極和/或第二電極檢測該自電容充電/放電時產生的第一檢測值和第二檢測值。這樣，通過第一檢測值和第二檢測值就能夠反應觸摸點位于該感應單元的位置，從而進一步確定觸摸點在觸摸屏的位置。本專利技術實施例提出了一種新穎的自電容檢測方式，在感應單元被觸摸時，觸摸點將該感應單元分為兩個電阻，在進行自電容檢測的同時考慮這兩個電阻就可以確定觸摸點在該感應單元上的位置。本專利技術實施例的結構簡單，并且對于一個感應單元來說，可在其的第一電極和第二電極進行充電或放電，能夠降低RC常數，節省時間提高效率，并且保證坐標不會偏移。此外，本專利技術實施例還可以有效提高電路的性噪比，降低電路噪聲，提高感應線性度。另外，本專利技術實施例的觸控裝置不受互電容影響，對水完全沒有反應。由于顯示屏與感應單元之間會有一個耦合電容存在，由于Vcom在不停地翻轉，相當于在這個耦合電容的一端加了一個不停翻轉的電壓，耦合電容的另一端電壓就會發生劇烈的抖動，從而會嚴重影響到感應單元對地的電容變化，當感應單元被觸摸時由于施加的電壓會使感應單元中產生電流，就等于在耦合電容的另一端加入了一個恒定的電壓，即使Vcom在不停翻轉，耦合電容的另一端電本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種觸控裝置，其特征在于，包括：基板；多個不相交的感應單元，所述多個感應單元形成在所述基板之上，且所述多個感應單元的每個均包括第一電極、第二電極、多個第一結構，和多個第二結構，其中，通過所述多個第二結構將所述多個第一結構首尾相連，且所述第一電極與所述感應單元一端的第一結構相連，所述第二電極與所述感應單元另一端的第一結構相連；和檢測模塊，所述檢測模塊分別與所述多個感應單元中每個的第一電極和第二電極相連，所述檢測模塊向所述多個感應單元的第一電極和/或第二電極施加電平信號，所述電平信號在感應單元被觸摸時向所述感應單元產生的自電容充電，且所述檢測模塊在檢測到所述多個感應單元中一個或部分被觸摸時，計算相應的感應單元中所述第一電極至所述自電容的第一電阻與所述第二電極至所述自電容的第二電阻之間的比例關系，并根據所述第一電阻和所述第二電阻之間的比例關系確定在第一方向上的觸摸位置，以及根據所述被觸摸的感應單元的位置確定在第二方向上的觸摸位置。

【技術特征摘要】
1.一種觸控裝置，其特征在于，包括基板； 多個不相交的感應單元，所述多個感應單元形成在所述基板之上，且所述多個感應單元的每個均包括第一電極、第二電極、多個第一結構，和多個第二結構，其中，通過所述多個第二結構將所述多個第一結構首尾相連，且所述第一電極與所述感應單元一端的第一結構相連，所述第二電極與所述感應單元另一端的第一結構相連；和 檢測模塊，所述檢測模塊分別與所述多個感應單元中每個的第一電極和第二電極相連，所述檢測模塊向所述多個感應單元的第一電極和/或第二電極施加電平信號，所述電平信號在感應單元被觸摸時向所述感應單元產生的自電容充電，且所述檢測模塊在檢測到所述多個感應單元中一個或部分被觸摸時，計算相應的感應單元中所述第一電極至所述自電容的第一電阻與所述第二電極至所述自電容的第二電阻之間的比例關系，并根據所述第一電阻和所述第二電阻之間的比例關系確定在第一方向上的觸摸位置，以及根據所述被觸摸的感應單元的位置確定在第二方向上的觸摸位置。2.如權利要求I所述的觸控裝置，其特征在于，所述第一電阻和所述第二電阻之間的比例關系根據在對所述自電容充電/放電時，從所述第一電極和/或第二電極進行檢測獲得的第一檢測值和第二檢測值之間的比例關系計算得到。3.如權利要求2所述的觸控裝置，其特征在于，所述第一檢測值和所述第二檢測值為電流檢測值、自電容檢測值、電壓檢測值和電荷變化量中的一種或多種。4.如權利要求I所述的觸控裝置，其特征在于，所述檢測模塊根據所述第一方向上的觸摸位置和第二方向上的觸摸位置確定所述觸摸點在觸摸屏上的位置。5.如權利要求I或4所述的觸控裝置，其特征在于，所述第一方向為所述感應單元的長度方向，所述第二方向為垂直于所述感應單元的方向，所述感應單元水平設置或垂直設置。6.如權利要求I所述的觸控裝置，其特征在于，所述第一結構和所述第二結構為矩形。7.如權利要求2所述的觸控裝置，其特征在于，所述第一檢測值包括第一充電檢測值或第一放電檢測值，所述第二檢測值包括第二充電檢測值或第二放電檢測值。8.如權利要求7所述的觸控裝置，其特征在于，所述檢測模塊向所述感應單元的第一電極和第二電極施加電平信號以對所述自電容充電，所述檢測模塊從所述第一電極和/或第二電極進行充電檢測以獲得所述第一充電檢測值和第二充電檢測值。9.如權利要求7所述的觸控裝置，其特征在于，所述檢測模塊向所述感應單元的第一電極或第二電極分別兩次施加電平信號以對所述自電容進行兩次充電，在每次充電之后所述檢測模塊從所述第一電極和/或第二電極進行充電檢測以獲得所述第一充電檢測值和第二充電檢測值。10.如權利要求9所述的觸控裝置，其特征在于，當所述檢測模塊向所述感應單元的第一電極分別兩次施加電平信號以對所述自電容進行兩次充電時，所述兩次充電中的一次將所述第二電極接地，另一次將所述第二電極接為高阻； 當所述檢測模塊向所述感應單元的第二電極分別兩次施加電平信號以對所述自電容進行兩次充電時，所述兩次充電中的一次將所述第一電極接地，另一次將所述第一電極接為高阻。11.如權利要求7所述的觸控裝置，其特征在于，所述檢測模塊向所述感應單元的第一電極和第二電極施加電平信號以對所述自電容充電，所述檢測模塊控制所述第一電極和/或所述第二電極接地以對所述自電容放電，所述檢測模塊從所述第一電極和/或第二電極進行放電檢測以獲得所述第一放電檢測值和第二放電檢測值。12.如權利要求7所述的觸控裝置，其特征在于，所述檢測模塊向所述感應單元的第一電極或第二電極施加電平信號以對所述自電容充電，所述檢測模塊分別控制所述第一電極和所述第二電極接地以對所述自電容放電，所述檢測模塊分別從所述第一電極和/或第二電極進行放電檢測以獲得所述第一放電檢測值和第二放電檢測值。13.如權利要求7所述的觸控裝置，其特征在于，所述檢測模塊向所述感應單元的第一電極或第二電極施加電平信號以對所述自電容充電，所述檢測模塊分別控制所述第一電極或所述第二電極接地以對所述自電容放電，所述檢測模塊分別從所述第一電極和第二電極進行放電檢測以獲得所述第一放電檢測值和第二放電檢測值。14.如權利要求7所述的觸控裝置，其特征在于，所述檢測模塊包括一個或兩個自電容檢測子模塊。15.一種感應單元，其特征在于，包括 多個第一結構； 多個第二結構，通過所述多個第二結構將多個第一結構首尾相連； 第一電極，所述第一電極與所述感應單兀一端的第一結構相連；和 第二電極，所述第二電極與所述感應單元另一端的第一結構相連， 其中，每個第一電極和第二電極均與觸摸屏控制器的一個管腳相連。16.一種觸摸屏檢測裝置...

【專利技術屬性】
技術研發人員：李振剛，黃臣，楊云，
申請(專利權)人：比亞迪股份有限公司，
類型：發明
國別省市：