专利名称：一种电阻式触摸屏中控制静电噪声的方法及相应的触摸屏的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种电阻式触摸屏(Touch Panel),尤其是可以降低噪声 的电阻式触摸屏。
背景技术：
目前，系统设计师们越来越多地将触摸屏应用于各种设备上，例如设 于各种公众场所的多媒体信息查询系统、各种手持设备，例如移动电话、 个人数字助理(PDA)等，以及其他设备上，例如某些服务器的显示屏。 由于触摸屏具有坚固耐用、反应速度快、节省空间、易于交流等许多优点， 因此其应用于多媒体查询系统使得多媒体信息或控制系统改头换面，赋予多媒体系统以崭新的面貌，是极富吸引力的全新多媒体交互设备，其应用 于各种手持设备则大大提高了用户使用该等设备的方便性。因此，触摸屏在全球的应用范围日益广泛。根据Dataquest 7>司(www.dataquest.com ) 的统计数据表明1998年仅美国市场的触摸屏销售额就超过了 3亿美元。但是，非常遗憾的是，在使用电阻式触摸屏的过程中，由于手指或其 他接触电阻式触摸屏的设备摩擦产生电荷，从而产生了静电场。又由于电 阻式触摸屏上存在扫描信号，因此，产生了静电场扬声器效应。当电阻式 触摸屏使用时间久了 ，则在打开和关闭电阻式触摸屏的时候从电阻式触摸 屏上都会传出"嗡嗡"的噪声，给用户造成一定的困扰。为此，已经提出了很多方案用于降低乃至消除触摸屏的噪声，例如申 请号为"03103429.2"、申请人为"三星电子林式会社"、发明名称为"用 于防止触摸屏的噪声的装置和方法"的发明申请就提出了一种解决方案。 但该发明申请使用了 一整套特定的装置来降低触摸屏的噪声，实现相对复 杂，而且成本高。发明内容本发明提出 一 种更加简单的可以降低电阻式触摸屏噪声的方案。 为了更好地阐述本发明的发明内容，首先讲述静电场扬声器效应的原 理。静电场扬声器的设计如附图l所示，当两个网状金属电极板充满静电 荷时，会在该两个电极板间产生稳定的电场，当加一个变化的信号在某一 个网状金属电极板旁边的时候，由于该变化的信号会产生变化的磁场，而 该变化的磁场又会产生变化的电场，与原先在两个网状金属电极板之间的 电场相迭加，从而使两个网状金属电极板之间的电场产生了等频率的变 化，推动中间的震动片震动，通过空气，把该频率的声音传播出去。运用上述原理可知，在应用了电阻式触摸屏的各种设备的使用过程 中，由于各种原因，例如使用了电阻式触摸屏的手机放置在衣袋或公文包中而造成与纺织品的摩擦，从而在电阻式触摸屏的表面，即LCD表面产 生静电荷，最终会在电阻式触摸屏的上下表面堆积电荷，进而产生电场。 此时，当电阻式触摸屏的控制信号出现时，其中起到主要作用的是电阻式 触摸屏的扫描信号，由于目前其使用400Hz的扫描频率，导致构成触摸 屏的ITO层(ITO为铟化锡，即氧化铟与氧化锡复合材料，ITO层用于传 输扫描触摸屏的信号)或其他材料的频率也是400Hz。根据上述的静电场 扬声器原理，可以理解，在电阻式触摸屏被扫描的时候就会产生震动，且 该等震动的主要频率也是400Hz。该频率所产生的声音响度，即噪声，会 达到3dB (分贝)左右，而人类的听觉对这个频率的声音是非常灵敏的， 从而使得使用者经常听到电阻式触摸屏发出的噪声。基于上述理论分析，本发明通过调解电阻式触摸屏的扫描信号频率， 有效地降低电阻式触摸屏的噪声。根据本发明的一个方面提供了一种在电阻式触摸屏中控制静电噪声 的方法，包括如下步骤利用100Hz至400Hz之间的较低频率的扫描信 号来扫描触摸屏，所述较低频率包括100Hz以及400Hz。进一步地，该方 法还包括通过降低扫描信号发生器的信号频率，来产生该较低频率的扫 描信号。根据上述方法，所述较低频率为250Hz。根椐本发明的另 一发明，提供了 一种可以降低静电噪声的电阻式触摸 屏，其特征在于，所述触摸屏的扫描信号为频率在100Hz至400Hz之间的较低频率信号，所述较低频率包括100Hz以及400Hz。根据本发明提供的上述电阻式触摸屏，所述电阻式触摸屏至少包括扫 描信号发生器，且所述较低频率信号系通过降低扫描信号发生器的信号频 率而产生。根据本发明提供的上述电阻式触摸屏，所述较低频率信号系通过提高 扫描信号发生器的扫描信号的时间周期的初始值而产生。根据本发明提供的上述电阻式触摸屏，所述较低频率为250Hz。 根据本发明的另一发明，还提供了一种移动设备，该设备包括上述可以降低静电噪声的电阻式触摸屏。上述扫描信号的频率的调整系在现有电阻式触摸屏的基础上通过改变对触摸屏的每两次扫描之间的时间间隔(polling time )的周期的初始值而实现。本发明利用人耳的生理特性，通过调整电阻式触摸屏的扫描信号的频 率，巧妙地降低乃至消除了电阻式触摸屏的噪声。而本发明内容的实现简 单，且有多种变化予以实现，有效地提供了低成本的解决方案。本发明实用性很强且具有很强的通用性，可以应用于各种具有电阻式 触摸屏的设备中，例如具有大触摸屏的各类手持设备式系统。
图1是描述静电场扬声器效应的原理示意图；图2是描述电阻式触摸屏上产生电场的原理示意图；图3是电阻式触摸屏的部分结构图；图4是描述人的听觉与频率、分贝之间的关系图；图5是本发明的第一实施例的电阻式触摸屏的结构图；以及图6是本发明的第一实施例的扫描周期示意图。标号说明11、金属电极板 12、绝缘框架13、振膜2、触摸屏21、触摸屏主体 22、 ITO层声音频率为100Hz时对应的分贝值 声音频率为200Hz时对应的分贝值 声音频率为400Hz时对应的分贝值42、第二扫描时刻 514、第一导电层31、32、33、41、第一扫描时刻 512、透明衬底516、柔性透明覆盖片材 520、隔离点6、 扫描信号发生器7、 输入信号检测器8、 中央处理单元518、第二导电层 530、导电图案具体实施方式
参考图1，其如发明内容部分所述描述了静电场扬声器效应的原理。 参考图1,当两个网状金属电极板11充满静电荷时，在其间形成稳定的 电场，当加一个变化的信号在某一个网状金属电极板11旁边的时候，该 变化的信号产生变化的磁场进而产生变化的电场，与原先在两个网状金属 电极板11之间的电场相迭加，从而使两个网状金属电极板11之间的电场 产生了等频率的变化，推动中间的振膜13震动，通过空气，把该频率的 声音传播出去，从而形成噪声。参考图2,其描述电阻式触摸屏上产生电场的原理。触摸屏主体21 (即触摸屏屏体，例如有机玻璃等组成)的上下表面均为ITO层22,由 于摩擦等原因，最终在ITO层22的表面堆积电荷。参考图2,在触摸屏 主体21的上表面堆积了正电荷，下表面则堆积了负电荷，进而产生电场。结合图1和图2可以理解，在图2所示的情况下，当用户触摸所述触 摸屏主体21时，则会产生震动，进而形成3dB左右的声音。参考图3,其描述现有技术中存在的四线电阻式触摸屏的一部分的结 构。触摸屏包括透明衬底512,该衬底具有限定触摸区域的第一导电层 514,该导电层即通常包括如上所述的ITO或其他类似的导电聚合物(例如聚噻吩)。柔性透明覆盖片材516包括通过隔离点520与上述第一导电 层实体分开的第二导电层518。具有比导电层514的电阻低并限定边缘区 域的导电图案530在透明衬底512上的导电层514的相对边缘处布置在导 电层514之上。导电图案530通过与导电层514电接触的另外材料层提供。 导电图案530还设置成与柔性透明覆盖片材516上的导电层518的相对边 缘点接触并位于该边缘处。在图4所示的触摸屏结构中，当柔性透明覆盖 片材516变形(例如通过手指压力)而造成第一和第二导电层514和518 电接触，此时，可以通过扫描信号等控制信号确定变形的位置，从而确定 触摸的位置。结合图2和图3可以理解，在图3所示的结构中，若触摸屏的上下两 个表面聚集了如图2所示的电荷，则当用户触摸所述触摸屏主体21时， 会产生震动，进而也会形成3dB左右的声音。参考图4，描述人的听觉与频率、分贝之间的关系。参考图2可以得 知，在现有技术中电阻式触摸屏会形成3dB左右的声音。再结合图3,其 中，虚线31所示的交叉点为声音频率为100Hz时对应的人的听觉可以感 受到的最低分贝值，此时分贝值亦在3dB左右，因此是人的听觉可以感 受到的，也就是可以感受到噪声。而虚线32所示的交叉点为声音频率为 200Hz时对应的人的听觉可以感受到的最低分贝值，此时分贝值超过3dB， 因此在这种情况下，人的听觉感受不到图2所示触摸屏发出的噪声；类似 地，虚线33所示的交叉点为声音频率为100Hz时对应的人的听觉可以感 受到的最低分贝值，此时分贝值超过3dB，因此在这种情况下，人的听觉 也感受不到图2所示触摸屏发出的噪声。因此，可以理解，通过本发明对电阻式触摸屏的扫描信号频率，可以 达到降低电阻式触摸屏的噪声的目的。参考图5，其本发明的第一实施例的电阻式触摸屏的结构图。在本实 施例中， 一个电阻式触摸屏包括触摸屏2，还包括一个扫描信号发生器6， 通过该扫描信号发生器6产生的扫描信号进行扫描，并在触摸屏2被触压 时通过输入信号检测器7检测后得到一个输入信号，该输入信号被发送至 中央处理单元8，进而可以被中央处理单元进一步处理，从而通过该电阻 式触摸屏完成对一个输入信号的处理过程。参考图5，再参考上述图l至图4,本领域4支术人员理解，在本发明 中，对上述扫描信号发生器6进行调整，可以通过该发生器6获得频率较 低的扫描信号，例如100~400Hz的扫描信号，结合图4可以理解在这样 的频率下已经可以降低电阻式触摸屏所产生的噪声。而本领域技术人员进 一步可以理解，当该扫描信号发生器6产生的频率为250Hz时，使用这 样的扫描信号发生器的电阻式触摸屏所应用的移动设备的噪声将比较小，从而获得较优的效杲。参考图6，其描述了本发明的第一实施例的扫描周期示意图。其中， 在第一扫描时刻41系统对触摸屏进行第一次扫描，并在第二扫描时刻42 对触摸屏进行第二次扫描，两次扫描之间的间隔即为系统对触摸屏进行扫 描的时间周期。而本领域的技术人员可以理解，通过调整该扫描时间周期， 就可以相应地改变触摸屏的扫描频率，从而实现本发明的目的。为了使得本领域的技术人员可以更好地理解本发明，下面通过本发明 的 一个实施例具体说明通过软件来实现较低频率的电阻式触摸屏扫描信 号的过程。在本实施例中，触摸屏所应用的设备采用了 Windows CE操作 系统，搡作系统通过EnableTouchTimerlnterrupt函数来设定触摸屏的扫描 周期，例如，现有技术中相应的源代码如下所示#define TOUCH_TIMER_INCREMENT 0x2400EnableTouchTimerlnterrupt(TOUCH—TIMER—INCREMENT);在本实施例中，组成触摸屏的晶体的时钟频率为3686400Hz，所以扫 描频率为3686400 /0x2400 = 400Hz，所形成的噪声容易被人察觉。相应地，在本实施例中，对上述源代码进行了修改如下#define TOUCH—TIMER—INCREMENT 0x9000EnableTouchTimerlnterrupt(TOUCH—TIMER—INCREMENT);因此，扫描信号发生器6所产生的触摸屏的扫描频率为3686400 / 0x9000 = 100Hz。因此，实现了本发明内容。本领域的技术人员可以理解，上述较低频率信号也可以通过其他方式 降低扫描信号发生器的信号频率而获得，在此不予赘述。再参考图3和上述实施例，可以理解，例如一个移动设备(例如移动 电话)使用了如图3所示结构的触摸屏，则通过该移动设备内使用的操作系统或其他控制触摸屏的控制软件来按照上述实施例的方式来产生较低 频率的触摸屏扫描信号，从而就可以实现本发明的目的。尽管本发明已经以如上所述的优选实施例予以说明，但上述实施例并 非用来限定本发明，任何对该领域熟悉的技术人员，根据本发明的设计思 想、具体发明内容以及实施例的启示，应该可以各种改动和调整，而通过 这些改动和调整所得到的新的内容应被本发明内容所涵盖。
权利要求
1. 一种在电阻式触摸屏中控制静电噪声的方法，其特征在于，包括如下步骤-利用100Hz至400Hz之间的较低频率的扫描信号来扫描触摸屏。
2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括-通过降低扫描信号发生器的信号频率，来产生该较低频率的扫描 信号。
3. 如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述较低频率为 250Hz。
4. 一种可以降低静电噪声的电阻式触摸屏，其特征在于，所述触摸 屏的扫描信号为lOOHz至400Hz之间的较低频率信号。
5. 如权利要求5所述的电阻式触摸屏，其特征在于，包括扫描信号 发生器，且所述较低频率信号系通过降低扫描信号发生器的信号频率而 产生。
6. 如权利要求6所述的电阻式触摸屏，其特征在于，所述较低频率 信号系通过提高扫描信号发生器的扫描信号的时间周期的初始值而产生。
7. 如权利要求4至6中任一项所迷的电阻式触摸屏，其特征在于， 所述较〗氐频率为250Hz。
8. —种移动设备，其特征在于，包括如权利要求4至7中任一项所 述的电阻式触摸屏。
全文摘要
一种在电阻式触摸屏中控制静电噪声的方法，包括利用100Hz至400Hz之间的较低频率的扫描信号来扫描触摸屏的步骤。优选地，所述较低频率为250Hz。本发明还提供了一种可以降低静电噪声的电阻式触摸屏，触摸屏的扫描信号为100Hz至400Hz之间的较低频率信号。优选地，所述较低频率为250Hz。同时，本发明还提供了一种具有上述可以降低静电噪声的电阻式触摸屏的移动设备。本发明实现简单，且有多种变化予以实现，有效地提供了低成本的解决方案。本发明实用性很强且具性很强的通用性，可以应用于各种具有电阻式触摸屏的设备中，例如具有大触摸屏的各类手持设备式系统。
文档编号G06F3/045GK101246407SQ20071003756
公开日2008年8月20日 申请日期2007年2月14日 优先权日2007年2月14日
发明者涛 夏, 郑文义 申请人:英华达(上海)电子有限公司