感应单元、触摸屏检测装置及触控装置制造方法及图纸

本发明专利技术提出一种触控装置、触摸屏检测装置及触控装置。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，其中，所述感应单元包括多个第一结构，和多个第二结构，且通过所述多个第二结构将所述多个第一结构首尾相连；和检测模块。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
，特别涉及一种感应单元、触摸屏检测装置及触控装置。
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2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’。其检测原理是单端检测，即单个自电容模块检测。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，该自电容触摸屏图形的不合理还导致了坐标计算发生偏移，线性度不够好。在这种容式触摸屏中，感应线是由导电材料制作成近似三角形的环状。感应线的摆放在几何学中把两个邻近的感应线头尾反转相对放置。感应线的宽度和感应线间的空隙决定了在给定区域中所需要的电极数量。而感应线的数量将影响相对之间摆放位置的复杂程度和定点的可用分辨率。同时，定点分辨率也会受到感应线边缘形状的影响。如图2所示，由于人的手指600’触摸到屏幕上的面为一个椭圆形，并且图形的设计上存在一个斜率的影响，从物理学角度来分析，椭圆在屏幕上移动，三角形感应单元400被覆盖的部分面积不会成一个稳定的线性变化，同样，被覆盖部分的感应电容变化也不会成一个稳定的线性。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电压的影响会对感应电容形成严重的干扰，其中，Vcom电压是为了防止LCD屏幕液晶老化而不停翻转的电压。
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包括第一电极、第二电极、多个第一结构，和多个第二结构，其中，通过所述多个第二结构将所述多个第一结构首尾相连，且所述第一电极与所述感应单元一端的第一结构相连，所述第二电极与所述感应单元另一端的第一结构相连；和检测模块，所述检测模块分别与所述多个感应单元中每个的第一电极和第二电极相连，所述检测模块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，且所述检测模块在检测到所述多个感应单元中一个或部分被触摸时，计算相应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，并根据所述第一电阻和所述第二电阻之间的比例关系确定在第一方向上的触摸位置，以及根据所述被触摸的感应单元的位置确定在第二方向上的触摸位置。本专利技术实施例第二方面还提出了一种感应单元，包括多个第一结构；多个第二结构，通过所述多个第二结构将多个第一结构首尾相连；第一电极，所述第一电极与所述感应单兀一端的第一结构相连；和第二电极，所述第二电极与所述感应单兀另一端的第一结构相连，其中，每个第一电极和第二电极均与触摸屏控制器的一个管脚。 本专利技术实施例第三方面还提出了一种触摸屏检测装置，包括基板；和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包括第一电极、第二电极、多个第一结构，和多个第二结构，其中，通过所述多个第二结构将所述多个第一结构首尾相连，且所述第一电极与所述感应单元一端的第一结构相连，所述第二电极与所述感应单元另一端的第一结构相连，每个第一电极和第二电极均与触摸屏控制器的一个管脚相连。本专利技术实施例第四方面还提出了一种触控装置，包括触摸屏检测装置，所述触摸屏检测装置为如上所述的触摸屏检测装置；触摸屏控制器，所述触摸屏控制器中的一部分管脚与所述多个感应单元的第一电极相连，所述触摸屏控制器中的另一部分管脚与所述多个感应单元的第二电极相连，且所述触摸屏控制器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，且所述触摸屏控制器在检测到所述多个感应单元中一个或部分被触摸时，计算相应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；上位机，所述上位机接收所述触摸屏控制器发送的第一电阻和第二电阻之间的比例关系，并根据所述第一电阻和所述第二电阻之间的比例关系确定在第一方向上的触摸位置，以及根据所述被触摸的感应单元的位置确定在第二方向上的触摸位置。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，则会该感应单元会形成自电容，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在第一方向上的触摸位置。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/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/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，从而进一步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，触摸点将该感应单元分为两个电阻，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，可在其的第一电极和第二电极进行充电或放电，能够降低RC常数，节省时间提高效率，并且保证坐标不会偏移。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。另外，本专利技术实施例的触控装置不受互电容影响，对水完全没有反应。由于显示屏与感应单元之间会有一个耦合电容存在，由于Vcom在不停地翻转，相当于在这个耦合电容的一端加了一个不停翻转的电压，耦合电容的另一端电压就会发生剧烈的抖动，从而会严重影响到感应单元对地的电容变化，当感应单元被触摸时由于施加的电压会使感应单元中产生电流，就等于在耦合电容的另一端加入了一个恒定的电压，即使Vcom在不停翻转，耦合电容的另一端电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种触控装置，其特征在于，包括：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包括第一电极、第二电极、多个第一结构，和多个第二结构，其中，通过所述多个第二结构将所述多个第一结构首尾相连，且所述第一电极与所述感应单元一端的第一结构相连，所述第二电极与所述感应单元另一端的第一结构相连；和检测模块，所述检测模块分别与所述多个感应单元中每个的第一电极和第二电极相连，所述检测模块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，且所述检测模块在检测到所述多个感应单元中一个或部分被触摸时，计算相应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，并根据所述第一电阻和所述第二电阻之间的比例关系确定在第一方向上的触摸位置，以及根据所述被触摸的感应单元的位置确定在第二方向上的触摸位置。

【技术特征摘要】
1.一种触控装置，其特征在于，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包括第一电极、第二电极、多个第一结构，和多个第二结构，其中，通过所述多个第二结构将所述多个第一结构首尾相连，且所述第一电极与所述感应单元一端的第一结构相连，所述第二电极与所述感应单元另一端的第一结构相连；和 检测模块，所述检测模块分别与所述多个感应单元中每个的第一电极和第二电极相连，所述检测模块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，且所述检测模块在检测到所述多个感应单元中一个或部分被触摸时，计算相应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，并根据所述第一电阻和所述第二电阻之间的比例关系确定在第一方向上的触摸位置，以及根据所述被触摸的感应单元的位置确定在第二方向上的触摸位置。2.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/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。3.如权利要求2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、电压检测值和电荷变化量中的一种或多种。4.如权利要求I所述的触控装置，其特征在于，所述检测模块根据所述第一方向上的触摸位置和第二方向上的触摸位置确定所述触摸点在触摸屏上的位置。5.如权利要求I或4所述的触控装置，其特征在于，所述第一方向为所述感应单元的长度方向，所述第二方向为垂直于所述感应单元的方向，所述感应单元水平设置或垂直设置。6.如权利要求I所述的触控装置，其特征在于，所述第一结构和所述第二结构为矩形。7.如权利要求2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。8.如权利要求7所述的触控装置，其特征在于，所述检测模块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，所述检测模块从所述第一电极和/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。9.如权利要求7所述的触控装置，其特征在于，所述检测模块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检测模块从所述第一电极和/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。10.如权利要求9所述的触控装置，其特征在于，当所述检测模块向所述感应单元的第一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时，所述两次充电中的一次将所述第二电极接地，另一次将所述第二电极接为高阻； 当所述检测模块向所述感应单元的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时，所述两次充电中的一次将所述第一电极接地，另一次将所述第一电极接为高阻。11.如权利要求7所述的触控装置，其特征在于，所述检测模块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，所述检测模块控制所述第一电极和/或所述第二电极接地以对所述自电容放电，所述检测模块从所述第一电极和/或第二电极进行放电检测以获得所述第一放电检测值和第二放电检测值。12.如权利要求7所述的触控装置，其特征在于，所述检测模块向所述感应单元的第一电极或第二电极施加电平信号以对所述自电容充电，所述检测模块分别控制所述第一电极和所述第二电极接地以对所述自电容放电，所述检测模块分别从所述第一电极和/或第二电极进行放电检测以获得所述第一放电检测值和第二放电检测值。13.如权利要求7所述的触控装置，其特征在于，所述检测模块向所述感应单元的第一电极或第二电极施加电平信号以对所述自电容充电，所述检测模块分别控制所述第一电极或所述第二电极接地以对所述自电容放电，所述检测模块分别从所述第一电极和第二电极进行放电检测以获得所述第一放电检测值和第二放电检测值。14.如权利要求7所述的触控装置，其特征在于，所述检测模块包括一个或两个自电容检测子模块。15.一种感应单元，其特征在于，包括 多个第一结构； 多个第二结构，通过所述多个第二结构将多个第一结构首尾相连； 第一电极，所述第一电极与所述感应单兀一端的第一结构相连；和 第二电极，所述第二电极与所述感应单元另一端的第一结构相连， 其中，每个第一电极和第二电极均与触摸屏控制器的一个管脚相连。16.一种触摸屏检测装置...

【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：