專利名稱：電阻式觸摸檢測系統(tǒng)及其觸摸屏的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于觸摸屏領(lǐng)域，尤其涉及一種電阻式觸摸屏。
背景技術(shù)：
觸摸屏作為一種方便的人機(jī)交互界面，已經(jīng)進(jìn)入到我們生活和工作的各個領(lǐng)域， 尤其是在便攜式電子消費(fèi)品和公共查詢終端等方面廣泛普及。由于成本的原因，目前市場 上以電阻式觸摸屏居多。四線電阻式觸摸屏主要由ITO玻璃101和ITO膜102構(gòu)成，中間用點(diǎn)襯墊(DOT SPACER)隔離；兩導(dǎo)電層之間進(jìn)行印刷，包括絕緣層、粘結(jié)層以及一些過程保護(hù)印刷層。103 為玻璃基板，108為柔性電路板(FPC)，107為FPC板108上面的金屬走線，105、112為銀漿 走線，109為聚對苯二甲酸乙二酯(PET)膜。ITO玻璃101和ITO膜102的透明導(dǎo)電層106、 110上分別印有X和Y方向驅(qū)動電極104、111。工作時，若X方向加電壓信號，則導(dǎo)電工作 板(即ITO玻璃101)導(dǎo)電層106表面的電勢沿X方向近似等梯度分布，與導(dǎo)電工作板導(dǎo)電 層106接觸的檢測板(即ITO膜102)導(dǎo)電層110就得到了觸摸點(diǎn)處的電勢，該電勢與X近 似為線性關(guān)系。因此，電壓信號可以反映出觸摸點(diǎn)的位置。實際中，四線屏的電勢線不可能是等梯度的，特別是在工作板的驅(qū)動電極附近發(fā) 生很大的變形。實際電勢線與等梯度的電勢線(理想線)之間的差值比例就是所謂的觸摸 屏的非線性。只有當(dāng)觸摸屏的非線性小到一定程度時，其反映的位置信息才是可以接受的； 否則，需要額外的電路和軟件來校正位置信息。因此，現(xiàn)有的傳統(tǒng)電阻式觸摸屏因非線性而導(dǎo)致“枕形失真”問題的出現(xiàn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的旨在至少解決現(xiàn)有技術(shù)中的上述問題之一。為此，本發(fā)明的實施例提出一種可提供精確觸摸點(diǎn)位置信息的電阻式觸摸屏及其 檢測系統(tǒng)。根據(jù)本發(fā)明的一個方面，本發(fā)明實施例提出了一種電阻式觸摸檢測系統(tǒng)，所述檢 測系統(tǒng)包括電阻式觸摸屏、電阻檢測電路和數(shù)據(jù)處理電路，所述電阻式觸摸屏，包括具有 第一導(dǎo)電層的第一基板，所述第一導(dǎo)電層為按照預(yù)定數(shù)學(xué)規(guī)律分布在所述第一基板上的一 條曲線；具有第二導(dǎo)電層的第二基板，所述第二導(dǎo)電層與所述第一導(dǎo)電層的面積適配；所 述電阻檢測電路，與所述第一導(dǎo)電層的末端連接，并檢測所述第二導(dǎo)電層與所述第一導(dǎo)電 層接觸時對應(yīng)觸摸點(diǎn)與所述末端之間的電阻；以及所述數(shù)據(jù)處理電路，根據(jù)所述電阻和所 述預(yù)定數(shù)學(xué)規(guī)律確定所述觸摸點(diǎn)的坐標(biāo)位置。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，本發(fā)明的實施例提出一種電阻式觸摸屏，所述觸摸屏包 括導(dǎo)電工作板，包括第一導(dǎo)電層，所述第一導(dǎo)電層為按照預(yù)定數(shù)學(xué)規(guī)律分布在所述第一基 板上的一條曲線；以及檢測板，包括與所述第一導(dǎo)電層的面積適配的第二導(dǎo)電層。本發(fā)明通過把電阻式觸摸屏的導(dǎo)電工作面上透明導(dǎo)電層蝕刻成一條按照預(yù)定數(shù)學(xué)規(guī)律分布的曲線，通過電路直接測量接觸點(diǎn)處的電阻。利用測量電阻和該曲線的分布規(guī) 律獲得相應(yīng)的觸摸點(diǎn)位置坐標(biāo)。該觸摸屏的工作面無需產(chǎn)生均勻電場，避免了傳統(tǒng)電阻式 觸摸屏的“枕形失真”的問題，從而提高觸摸點(diǎn)位置檢測的精確度和位置信息的準(zhǔn)確性。本發(fā)明附加的方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變 得明顯，或通過本發(fā)明的實踐了解到。


本發(fā)明的上述和/或附加的方面和優(yōu)點(diǎn)從下面結(jié)合附圖對實施例的描述中將變 得明顯和容易理解，其中圖1為現(xiàn)有技術(shù)四線電阻式觸摸屏的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明第一實施例的電阻式觸摸檢測系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明實施例的電阻式觸摸檢測系統(tǒng)中電阻檢測電路的原理圖；圖4為本發(fā)明第二實施例的電阻式觸摸檢測系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為本發(fā)明第三實施例的電阻式觸摸檢測系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；圖6為本發(fā)明第四實施例的電阻式觸摸檢測系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終 相同或類似的標(biāo)號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附 圖描述的實施例是示例性的，僅用于解釋本發(fā)明，而不能解釋為對本發(fā)明的限制。參考圖2，圖2為本發(fā)明一個實施例的電阻式觸摸檢測系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。如圖所示，檢測系統(tǒng)包括由第一基板(substrate) 301和第二基板302構(gòu)成的電阻 式觸摸屏、電阻檢測電路307和數(shù)據(jù)處理電路306。在本發(fā)明實施例中，第一基板301為氧化銦錫(ITO)玻璃形成的導(dǎo)電工作板，其可 以包括玻璃303或其他絕緣透明材料。第二基板為ITO膜的檢測板，其可以包括透明聚酯 薄膜308或其它柔性絕緣薄膜材料。第一基板301和第二基板302的內(nèi)表面分別對應(yīng)蝕刻有透明導(dǎo)電層，即第一導(dǎo)電 層304和第二導(dǎo)電層309。其中第一基板301的第一導(dǎo)電層304被蝕刻成一條由數(shù)學(xué)函數(shù) 決定的曲線，即第一導(dǎo)電層按照預(yù)定數(shù)學(xué)規(guī)律分布在第一基板上。在實施例中，第一導(dǎo)電層 304可以采用ITO透明導(dǎo)電材料或?qū)щ娞寄?。第二基?02上的第二導(dǎo)電層309面積與第一導(dǎo)電層304的面積適配，也就是說， 第二導(dǎo)電層309的面積大小可以使得其接觸到第一導(dǎo)電層304上任意位置，從而能夠檢測 得到第一導(dǎo)電層304上所有的觸摸點(diǎn)位置。圖2實施例中，第二導(dǎo)電層為一整塊。此外，第 二導(dǎo)電層309可以是鍍在透明聚酯薄膜308上的ITO導(dǎo)電層，它通過導(dǎo)線313接地，例如通 過柔性線路板(FPC)連接到地。第一導(dǎo)電層304的末端314與電阻檢測電路307連接，電阻檢測電路307用來檢測 第二導(dǎo)電層309與第一導(dǎo)電層304接觸時對應(yīng)觸摸點(diǎn)與第一導(dǎo)電層304末端之間的電阻。 第二導(dǎo)電層309與第一導(dǎo)電層304接觸形成導(dǎo)電回路，回路電阻與接觸點(diǎn)坐標(biāo)一一映射，達(dá) 到觸摸感應(yīng)的目的。電阻檢測電路307將檢測的電阻值輸入到數(shù)據(jù)處理電路306中，數(shù)據(jù)
5處理電路306則根據(jù)對應(yīng)電阻和第一導(dǎo)電層304曲線對應(yīng)的數(shù)學(xué)規(guī)律來確定該觸摸點(diǎn)的坐 標(biāo)位置。在圖2的實施例中，第一導(dǎo)電層304被蝕刻成節(jié)點(diǎn)按照螺旋矩陣排列的一條曲線。 相鄰節(jié)點(diǎn)之間的單位距離，即折線長度用a表示，對于正方形觸摸屏，其上所形成螺旋矩陣 的縱、橫向步長比例為1 1。節(jié)點(diǎn)0到1距離為a，l到2距離為a，2到3距離為2a，3到 4的距離為2a，...。即第一導(dǎo)電層304對應(yīng)螺旋矩陣對應(yīng)的節(jié)點(diǎn)沿1 1的螺旋線分布， 該螺旋矩陣節(jié)點(diǎn)0到1、1到2的長度為1 1，節(jié)點(diǎn)2到3、3到4的長度為1 1，…。同時，用k表示螺旋矩陣的圈號，即0 — 1 — 2 — 3記為第1圈(k = 1)， 4 — 5 — 6 — 7 記為第 2 圈(k = 2)，...這樣，第k圈所包含節(jié)點(diǎn)的編號為(4k_4)、(4k-3)、(4k_2)、(4k_l)。從節(jié)點(diǎn)0到 節(jié)點(diǎn)(4k-l)的折線總長度記為
權(quán)利要求
一種電阻式觸摸檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述檢測系統(tǒng)包括電阻式觸摸屏、電阻檢測電路和數(shù)據(jù)處理電路所述電阻式觸摸屏，包括具有第一導(dǎo)電層的第一基板，所述第一導(dǎo)電層為按照預(yù)定數(shù)學(xué)規(guī)律分布在所述第一基板上的一條曲線；具有第二導(dǎo)電層的第二基板，所述第二導(dǎo)電層與所述第一導(dǎo)電層的面積適配；所述電阻檢測電路，與所述第一導(dǎo)電層的末端連接，并檢測所述第二導(dǎo)電層與所述第一導(dǎo)電層接觸時對應(yīng)觸摸點(diǎn)與所述末端之間的電阻；以及所述數(shù)據(jù)處理電路，根據(jù)所述電阻和所述預(yù)定數(shù)學(xué)規(guī)律確定所述觸摸點(diǎn)的坐標(biāo)位置。
2.如權(quán)利要求1所述的檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述第一導(dǎo)電層的中心線為螺旋矩陣， 所述螺旋矩陣的起點(diǎn)節(jié)點(diǎn)0與第k圈上各個節(jié)點(diǎn)(4k-4)、(4k-3)、(4k-2)、(4k-l)的向量 關(guān)系表示如下v(0，4k-l) = v(0,1) · [-k+i · k] v(0，4k-2) = v(0,1) · [k+i · k] v(0，4k-3) = v(0，l) · [k+i · (_k+l)] v(0，4k-4) = v(0，l) · [(-k+l)+i · (_k+l)]其中k表示所述螺旋矩陣包含的圈數(shù)，4k-4、4k-3、4k-2和4k-l分別表示第k圈所包括 節(jié)點(diǎn)對應(yīng)的編號，k為正整數(shù)，v(0,1) = +ai、-ai、+a或者_(dá)a，a表示節(jié)點(diǎn)0到節(jié)點(diǎn)1之間 的距離。
3.如權(quán)利要求2所述的檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述第一導(dǎo)電層的中心線為阿基米德 螺旋線。
4.如權(quán)利要求1到3其中任一項所述的檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述第二導(dǎo)電層包括多 個分塊區(qū)域，每個分塊區(qū)域具有至少一個接地導(dǎo)線。
5.一種電阻式觸摸屏，其特征在于，所述觸摸屏包括導(dǎo)電工作板，包括第一導(dǎo)電層，所述第一導(dǎo)電層為按照預(yù)定數(shù)學(xué)規(guī)律分布在所述第一 基板上的一條曲線；以及檢測板，包括與所述第一導(dǎo)電層的面積適配的第二導(dǎo)電層。
6.如權(quán)利要求5所述的觸摸屏，其特征在于，所述第一導(dǎo)電層的中心線為螺旋矩陣，所 述螺旋矩陣的起點(diǎn)節(jié)點(diǎn)0與第k圈上各個節(jié)點(diǎn)(4k-4)、(4k-3)、(4k-2)、(4k-l)的向量關(guān) 系表示如下v(0，4k-l) = v(0,1) · [-k+i · k] v(0，4k-2) = v(0,1) · [k+i · k] v(0，4k-3) = v(0，l) · [k+i · (_k+l)] v(0，4k-4) = v(0，l) · [(-k+l)+i · (_k+l)]其中k表示所述螺旋矩陣包含的圈數(shù)，4k-4、4k-3、4k-2和4k-l分別表示第k圈所包括 節(jié)點(diǎn)對應(yīng)的編號，k為正整數(shù)，v(0,1) = +ai、-ai、+a或者_(dá)a，a表示節(jié)點(diǎn)0到節(jié)點(diǎn)1之間 的距離。
7.如權(quán)利要求6所述的觸摸屏，其特征在于，所述第一導(dǎo)電層的中心線為阿基米德螺 旋線。
8.如權(quán)利要求5所述的觸摸屏，其特征在于，所述第一導(dǎo)電層的寬度為微米量級。
9.如權(quán)利要求5所述的觸摸屏，其特征在于，所述第一導(dǎo)電層的厚度均勻。
10.如權(quán)利要求5所述的觸摸屏，其特征在于，所述第二導(dǎo)電層的方阻比所述第一導(dǎo)電 層低大約一個數(shù)量級。
11.如權(quán)利要求5到10其中任一項所述的觸摸屏，其特征在于，所述第二導(dǎo)電層包括多 個分塊區(qū)域，每個分塊區(qū)域具有至少一個接地導(dǎo)線。全文摘要
一種電阻式觸摸檢測系統(tǒng)，包括電阻式觸摸屏、電阻檢測電路和數(shù)據(jù)處理電路。電阻式觸摸屏包括具有第一導(dǎo)電層的第一基板，第一導(dǎo)電層為按照預(yù)定數(shù)學(xué)規(guī)律分布在所述第一基板上的一條曲線；具有第二導(dǎo)電層的第二基板，第二導(dǎo)電層與所述第一導(dǎo)電層的面積適配。電阻檢測電路與第一導(dǎo)電層的末端連接，并檢測第二、第一導(dǎo)電層接觸時對應(yīng)觸摸點(diǎn)與所述末端之間的電阻。數(shù)據(jù)處理電路根據(jù)電阻和預(yù)定數(shù)學(xué)規(guī)律確定觸摸點(diǎn)的坐標(biāo)位置。本發(fā)明可以避免失真問題，提高觸摸點(diǎn)位置信息的準(zhǔn)確性。
文檔編號G06F3/045GK101957703SQ20091016062
公開日2011年1月26日 申請日期2009年7月17日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月17日
發(fā)明者陳杰 申請人:比亞迪股份有限公司