专利名称：用于声学触摸屏的简化机械设计的制作方法
用于声学触摸屏的简化机械设计
背景技术：
多种电子设备使用触摸屏或触摸板来检测通常由手指、手或其它物体在电子设备的显示区内发生接触的存在和位置。该电子设备包括移动电话、网络装置、便携式游戏机、便携式阅读器、音乐播放器、导航仪、家用电器、自动化和电子控制设备、笔记本电脑、电视屏幕等等。触摸屏允许与显示信息的屏幕上显示的内容直接交互，而不是通过鼠标或単独的触摸板间接交互。触摸屏还允许在不要求诸如必须保持在使用者手中的手写笔的任何中间装置的情况下实现该交互。存在一些触摸屏技术，并且从这些不同的技术中，声学触摸屏技术已经成为ー种持久并精确的技木，即使当屏幕本身变脏或有划痕，该声学触摸屏技术仍起作用。声学触摸 屏技术涵盖使用声换能器以便将物理接触触摸屏基板所产生的机械能或声能转换成电信号。然后，操作性地连接到换能器的硬件和软件分析电信号以确定接触位置。由于当手指或其它物体静止放置到屏幕时不产生声能，声学传感技术不能检测手指在首次接触后何时保持在屏.上。针对该问题提出的一个方案包括电容式传感机构，其使用导电配线沿着触摸屏基板的一个或更多个边界串联连接多个电容器。电容器中的每ー个包括隔开ー距离的两个电扱。当使用者用诸如手指的物体触及屏幕基板的表面吋，电极朝着彼此移去，籍此减小电极之间的间隙并导致电容变化，电容变化可转换成表示与接触触摸屏相关的“保持”或“释放”动作的ニ进制信号。另外，为屏蔽来自环境和附帯的显示器两者的电磁干扰，已知的触摸屏系统使用沉积在屏幕基板上的多个导电层和绝缘层。虽然现有的方案允许触摸屏系统感测到物体与屏幕连续接触的情形，其仍具有许多缺陷。例如，使用焊接线将电容器以串联方式互连是耗时的手工过程，其在系统中引入了偏差并降低了保持-释放感测的质量和可靠性。另外，将许多导电层和绝缘层沉积在屏幕基板上以便充分屏蔽电磁辐射引起的噪声消耗了大量的材料，其中许多材料在印刷处理中失去，使得制造过程过于浪费且昂贵。另外，现有的声学和电容式触摸屏系统已经要求专用的连接器，以便将屏幕基板上的声学传感部件和电容式传感部件两者与相关控制板上的处理部件相联。该双连接器増大了触摸屏系统要求的空间，并且使得系统对于许多紧凑型电子装置过于庞大。本文中提出的教导用以克服该背景技术中的缺陷。
发明内容
本文公开了用于具有电源和触摸屏控制板的电子装置的触摸屏系统。所述触摸屏系统包括具有外表面和内表面的透明基板，所述透明基板用于接收物体在所述外表面上的接触；布置在所述透明基板内表面的周界周围的沉积层，所述沉积层由沉积在所述透明基板内表面上的导电层和沉积在所述导电层上的隔离层组成，其中所述导电层形成导电迹线的图案；与所述透明基板联接的ー个或更多个声传感器，其中所述声传感器接收通过所述接触产生的声波并且将所述声波转换成电信号，并且其中所述声传感器电连接至所述导电迹线中的第一个；和与所述透明基板联接的多个电容传感器，所述电容传感器中的每ー个包括从第二电极间隔开ー距离的第一电极，其中所述第一电极中的每ー个由所述导电迹线中的第二个形成同时电连接至所述导电迹线中的第二个，并且所述第二电极中的每ー个电连接至所述导电迹线中的第三个，并且其中所述物体的接触引起所述电容传感器中的电
容变化。所述触摸屏系统还可包括用于监控所述电信号和所述电容变化的处理器。所述处理器可分析所述电信号以确定所述物体在所述透明基板上的位置，并且监控所述电容变化以确定所述物体是否与所述透明基板保持连续接触。所述系统还可包括一个柔性印刷电路(FPC)连接器，所述FPC连接器将所述导电迹线中的每ー个与触摸屏板电连接。而且，所述触摸屏系统还可包括位于所述电容传感器的每ー个的所述第一电极和所述第二电极之间 的可压缩垫圈。所述可压缩垫圈可由双面发泡胶带(foam tape)构成。所述电容传感器中的ー个可定位在沿着所述透明基板内表面每个边缘的近似中点处。所述第二电极中的每ー个可包括沉积在柔性印刷电路带的第一侧上的第一导电区域。所述柔性印刷电路带可包括具有第二导电区域的第二侧，并且可通过所述导电迹线中的第四个将所述第二导电区域接地使得所述第二导电区域提供电磁辐射屏蔽。所述物体可以是手指，并且所述声波可以是弯曲波。所述触摸屏系统还可包括显示器，所述显示器具有主动显示区域和用以框架固定所述主动显示区域的周界的导电边框。所述导电边框可屏蔽所述声传感器、所述电容传感器和所述导电迹线免受所述显示器放射的电磁辐射的影响。还公开了分析物体在触摸屏系统上的接触的方法。所述方法包括提供具有外表面和内表面的透明基板；将除了屏蔽层的层沉积在所述透明基板的内表面上，所述沉积包括沉积导电材料层以形成绕所述透明基板内表面周界的导电迹线的环形图案，其中所述导电迹线形成多个第一电极，并且所述沉积包括将绝缘材料层沉积在所述导电材料层上；将多个第二电极连接到所述导电迹线，其中所述第二电极中的每ー个从所述第一电极中的一个间隔开ー距离，使得所述第一电极中的和所述第二电极中的每ー对形成电容传感器，并且其中所述物体的接触引起所述电容传感器中的电容变化；以及将一个或更多个声传感器连接到所述导电迹线，其中所述声传感器接收通过所述物体接触产生的声波并且将所述声波转换成电信号。所述方法还可包括将处理器与所述导电迹线联接；并且在所述物体与所述透明基板的外表面接触时，使用所述处理器以便监控所述电信号以确定所述物体在所述透明基板上的位置并且监控所述电容变化以确定所述物体是否与所述透明基板保持连续接触。第二电极中的每ー个可包括沉积在柔性印刷电路带第一侧上的第一导电区域。所述柔性印刷电路带可包括具有第二导电区域的第二侧，并且所述方法还可包括通过所述导电迹线将所述第二导电区域接地使得所述第二导电区域提供电磁辐射屏蔽。该方法还可包括将显示器和导电边框与所述透明基板联接，其中所述显示器具有主动显示区域，并且导电边框以框架固定所述主动显示区域的周界使得所述边框与所述导电材料层对准；并且将所述导电边框接地使得所述边框屏蔽所述声传感器、所述电容传感器和所述导电迹线免受从所述显示器放射的电磁辐射的影响。所述接地可包括通过所述导电迹线将所述边框连接到地面。该方法还可包括将所述导电迹线中的每ー个通过FPC连接器连接到触摸屏控制板。还公开了用于具有电源和触摸屏控制板的电子装置的触摸屏系统。所述触摸屏系统包括具有外表面和内表面的透明基板，所述透明基板用于接收物体在所述外表面上的接触；绕所述透明基板内表面的周界布置的导电迹线的图案，其中所述导电迹线直接沉积在所述透明基板的内表面上；与所述透明基板联接的ー个或更多个声传感器，其中所述声传感器接收通过所述接触产生的声波并且将所述声波转换成电信号，并且其中所述声传感器电连接至所述导电迹线中的第一个；以及与所述透明基板联接的多个电容传感器，所述电容传感器中的每ー个包括从第二电极间隔开ー距离的第一电极，其中所述第一电极中的每ー个由所述导电迹线中的第二个形成同时电连接至所述导电迹线中的第二个，并且所述第二电极中的每ー个电连接至所述导电迹线中的第三个，并且其中所述物体的接触引起所述电容传感器中的电容变化。所述触摸屏系统还可包括沉积在所述导电迹线上的隔离层、具有主动显示区域的显示器和框架固定所述主动显示区域周界的导电边框。导电边框可大致与所述隔离层邻接，并且可连接到地面。 所述触摸屏系统还可包括ー个FPC连接器，所述ー个FPC连接器将所述导电迹线中的每ー个与所述触摸屏控制板电气互联。另外，所述触摸屏系统可包括用于监控所述电信号和所述电容变化的处理器。所述处理器可分析所述电信号以确定所述物体在所述透明基板上的位置，并且分析所述电容变化以确定所述物体是否与所述透明基板保持连续接触。
图IA示出了如经由柔性印刷电路连接器电气互连到触摸屏控制板的触摸屏组件的一个实施方式的底部分解透视图。图IB示出了列入图IA的触摸屏组件中的柔性印刷电路带的第一侧的透视图。图IC示出了列入图IA的触摸屏组件中的柔性印刷电路带的第二侧的透视图。图2示出了如沉积在列入图IA的触摸屏组件中的透明基板的内表面上的若干导电迹线的顶视图。图3示出了如设置在相关显示器和边框的一个实施方式上方的图IA的触摸屏组件的顶部分解透视图。图4示出了图IA的触摸屏控制板的功能图。图5A示出了列入图IA的触摸屏组件中的透明基板的功能图。图5B示出了与图5A中所示的透明基板上的示例性碰撞点相对应的若干声学特征。
具体实施例方式虽然本发明的实施方式允许各种修改和替代形式，但其具体实施方式
作为示例已经在附图中示出并在本文中被详细描述。但是，应该明白，本说明书并不是意图将本发明限制为所公开的具体形式，而是使本发明涵盖如权利要求所限定的本发明实施方式的全部修改、等同和替代。
如上所述，声学触摸屏技术在检测物体接触到触摸屏基板的位置(下文中称为“位置感测”)方面占优，但一般不能感测物体是否保持与基板连续接触或者物体是否正保持为抵靠基板(下文中称为“保持-释放感測”)。为修正该问题，已经将简化的电容式传感结构与声学传感技术结合，以便建立在可根据简化的制造过程所制造的简洁的设计中实现了有效的保持-释放感测和位置感测两者的触摸屏系统。图IA示出了如与具有下文中详细描述的各种电子部件的触摸屏控制板50电气互连的触摸屏组件10的一个实施方式的分解图。在本实施方式中，触摸屏组件10包括透明基板12，透明基板12分别具有顶部边缘14、底部边缘16、左边缘18和右边缘20。透明基板12还具有接收物体44 (例如手指、手写笔、笔、信用卡等)的接触的外表面22和设置成与相关电子装置(未示出)内部邻近的内表面24，所述电子装置诸如例如是移动电话、便携式显示器、电子书、笔记本电脑、电视、车载显示器等等。透明基板12可以由包括例如玻璃或塑料的任何适当的透明材料构成。多个导电迹线26ト4能够以环形布置沉积在透明基板12的内表面24的周界周围。 导电迹线26ト4可直接印刷或以另外的方式直接沉积在透明基板12的内表面上，并且可以由诸如例如银的任意适当导电材料构成。图2示出了导电迹线261-4中的每ー个在透明基板12的内表面24上的布线的详细示意图。迹线26卜4经由单个连接器46电连接到触摸屏控制板50。连接器46可以是任意适当的连接器，并且在一个实施方式中，连接器46是被构造成接收来自导电迹线26卜4中的每ー个的输入的柔性印刷电路(FPC)连接器。虽然下面将更为详细地说明迹线26卜4中的每ー个的功能性，但应注意到导电迹线26^中的每ー个是ー对导电迹线。也就是说，如图IA和图2所示，来自导电迹线26卜3中的每ー对的一个或多个迹线沿着透明基板12内表面24的顶部边缘14和左边缘18沉积，而来自导电迹线26卜3中的每ー对的另ー个或另外多个迹线沿着透明基板12内表面24的底部边缘16、左边缘18和/或右边缘20沉积。绝缘层或隔离层38可沉积为直接设置在导电迹线26ト4上的环状构造。隔离层38可由任意适当的电绝缘材料构成，诸如例如聚氯こ烯或电绝缘胶带。为获得上述的精确位置感测，声传感器或声换能器42可沿着透明基板12的ー个或更多个边缘14、16、18和20定位，使得声换能器42与ー对第一导电迹线26:电接触(如图2)。例如，在本实施方式中，声换能器42沿着透明基板的顶部边缘14和左边缘18定位。当物体44接触透明基板12的外表面22吋，该碰撞产生声波或弯曲波(即机械波)，该声波或弯曲波传播通过透明基板12，以便在声换能器42处被接收。声换能器42可以是压电晶体或任何适当尺寸、形状、类型和/或构造的任何其它声换能器。在本实施方式中，在声换能器42与透明基板12的顶部边缘14和左边缘18对准的情况下，声换能器42可以布置在相对于透明基板12的任何适当位置处。一旦物体44接触到透明基板12的外表面22，产生的弯曲波传播通过基板12并且在声换能器42处被接收。声换能器42将弯曲波转换为模拟电子信号,模拟电子信号可从声换能器42沿着第一导电迹线26:进行传输，并经由连接器46传输到触摸屏控制板50用于处理以便确定物体44抵靠透明基板12外表面22的接触位置(例如，X坐标、Y坐标)。下面将參考图4讨论与位置感测处理相关的细节。因为只有首次接触或随后的运动产生了传播通过透明基板12的声波或弯曲波，声传感器42并不足以检测到当物体44保持与基板12连续接触时所发生的“保持”。由此，触摸屏组件10的一个实施方式还包括四个简化的电容传感器，该四个简化的电容传感器沿着透明基板12内表面24的顶部边缘14、底部边缘16、左边缘18和右边缘20定位。每个电容传感器由从第二电极34 (如图1B)间隔开的第一电极28形成，第二电极34形成在FPC材料的条或带30上，其中FPC材料诸如例如是聚酰亚胺基板或基部。进ー步详细地且如图IA所示，第一电极28中的每ー个被整合在沉积在透明基板12内表面24上的第二导电迹线262的图案内。如图IB所示，第二电极34中的每ー个形成在柔性印刷电路带30上。更具体地，柔性印刷电路带30的第一侧36可涂覆有诸如铜的导电材料。柔性印刷电路带30中的每ー个可组装到触摸屏组件10中，使得第一侧36面向第一电极28，并且通过隔离层38中的入口小孔48将第一侧36电连接到第三导电迹线263(如图2)。结果，柔性印刷电路带30第一侧36上的导电材料形成第二电极34，并且第一和第二电极28和34中的每ー对结合以便形成电容传感器。在本实施方式中，第一电极28和第二电极34中的每ー个可通过隔离层38以及ー个或更多个柔性垫圈40分开。柔性垫圈40可由具有任意适当尺寸、形状、类型和/或构造 的绝缘材料构成。在一个实施方式中，柔性垫圈40可由具有近似0. 6mmX0. 6mmX0. 15mm的长度、宽度和厚度尺寸的双面发泡胶带构成。如图3所示，触摸屏组件10可定位在显示器52上方。显示器52可以是若干类型的显不器中的任意一种，包括DI.P「显不器、LCOS显不器、TFT显不器、其它的LC显不器类型和/或品牌、OLED显示器或任何其它的适当的显示器类型。显示器52可具有主动显示区域54，如上所述，使用者可使用物体44与主动显示区域间接相互作用。由此，因为显示器52位于触摸屏组件10下方，直接覆盖显示器52主动显示区域54的触摸屏组件10的任何部分优选地是透明的，以便允许使用者透过组件10看到主动显示区域54。显示器52可包括框架固定主动显示区域52的边框56。边框可由任意适当的导电材料构成，诸如铝或另外的适当金属。为屏蔽触摸屏组件10的电子部件(例如，导电迹线26卜4、第一电极28和第二电极34、声换能器42)免受显示器52放射的电磁辐射的影响，显示器52可连接到触摸屏控制板50上的地线58 (如图4)。例如，边框56可通过第四导电迹线264电连接到地线58(如图2)。在这方面，边框56不需要在隔离层38和显示器52之间沉积额外的屏蔽层以防止显示器引起的电磁干扰。结果，如图3所示，当显示器52和边框56设置在触摸屏组件10下方时，边框56可大致与隔离层38邻接。另外，如图IC所示，上述的柔性印刷电路带30的第二侧37也可涂覆导电材料(例如铜)并以任意适当的方式连接到地线58 (如图4)，藉此形成接地板39，该接地板39提供了附加屏蔽来抵抗显示器52放射的电磁辐射，以便实现在第一和第二电极28和34之间的更精确的保持-释放感測。在ー个执行过程中，接地板39中的每ー个可通过第四导电迹线264连接到地线58 (如图4)。通孔35可以将接地板39从柔性印刷电路带30的第二侧37导电至柔性印刷电路带30的第一侧36，其中它在穿过隔离层38中的小孔49被接入时结合到第四导电迹线264。在操作中，与触摸屏控制板50相关的电源60 (如图4)可施加模拟电压(其另外可称为刺激信号)以对电容传感器充电荷。当使用者用物体44触及透明基板12的外表面22时，物体44的压カ压缩柔性垫圈40，藉此减小第一和第二电极28和34之间的距离。因为第一和第二电极28和34中每ー对的电容是第一和第二电极28和34之间的距离的函数，该压缩引起电容传感器内的可测量的电容变化AC。可检测到该AC，并可将该AC转换成用于触摸屏控制板50处的保持或释放动作的ニ进制信号，并且将在下文中讨论该AC。图4示出了触摸屏控制板50的一个实施方式的功能框图。在该实施方式中，触摸屏控制板50包括电源60，其接收来自诸如例如电池的外部电源(未示出)的电力。电源60可与触摸屏控制板50上的每个部件相联，以将期望形式的电压提供到每个部件。另外，一个或多个部件可连接到地线58。为方便图示，未示出这些内部连接。触摸屏控制板50还包括多个附加部件，用于执行触摸屏组件10的控制和处理功能，并且应注意到，可构思这些各个部件和/或部件构造的任意适当变化。关于确定物体44与透明基板12接触的位置，在声换能器42处接收的电信号可在声换能器22处放大或在触摸屏控制板50上的放大器62处放大。放大信号传送到前端处理机64,前端处理机64可包括模数(A / D)转换器66。A / D转换器66将放大信号数字化并将数字化数据传输到微控制器68，微控制器68处理数字化数据以确定物体44相对于透明基板12的位置(即，X坐标、Y坐标)。 为达成该位置确定，微控制器68访问存储器70，并将从声换能器42接收的数字化数据与存储器70中存储的数据比较。存储的数据表示制造过程期间在已知位置处相对于透明基板12的碰撞所产生的多个独特的波或特征。例如，图5A示出了多个相对于透明基板12的已知的碰撞点72卜7。在碰撞点72卜7中的每ー个处触及基板12产生了多个在图5B中示出的相应的波特征74卜7。特征74卜7和它们相应的X、Y坐标72ト7被存储在存储器70中，在使用触摸屏组件10时由微控制器68用于确定物体44接触透明基板12外表面22的位置。虽然图5B示出了与仅七个碰撞点72ト7—一对应的特征，但任意适当数量的特征可存储在存储器70中(例如，1000个点、4000个点等等)。另外，如果与碰撞点相关的特征没有包括在存储的数据中，则微控制器68可基于包括在存储的数据中的最接近的碰撞点执行算法来推断出位置。基于该比较和/或计算，微控制器68输出碰撞点的X、Y坐标，用于如使用者期望地与显示器52相互作用并控制电子装置(未示出)。触摸屏控制板50还包括处理电容变化A C的部件，该电容变化在物体44接触透明基板12的外表面22时产生。具体地，做出了关于物体44是否在初次接触之后保持与透明基板12连续接触的判定。在一个实施方式中，AC可寄存在触摸屏控制板50上的电客-数字转换器(⑶C)76上，其中AC可转换为离散电压水平。⑶C 76可以是任意适当的CDC，并且ー个适当的示例包括Analog Devices公司的AD 7150电容转换器。从CDC 76输出的离散电压水平可与物体44是否与透明基板12接触相关联。另外，在离散电压水平被发送到微控制器68之前，其可传递通过前端处理器64的A / D转换器66用于进ー步处理，微控制器68又可基于离散电压水平执行逻辑，即判定物体44是否与透明基板12接触。例如，微处理器68可程序化，以便在离散电压水平处于预定电压Vtoudl (例如，3. 3V)或低于该预定电压时判定物体44接触基板12，并在所述离散电压水平高于预定电压Vt_h时判定物体44已经从基板12移走。在一替代实施方式中，AC可寄存在触摸屏控制板50上的电阻器-电容器电路(RC电路)(未示出)上，藉此改变RC电路的充电/放电时间或振荡频率。从RC电路输出的电压可传送到A / D转换器66，A / D转换器66监控输出电压随时间的变化，以跟踪RC电路的振荡频率。然后，微控制器68可使用A / D转换器66的输出来识别保持和释放动作，或识别物体44是否与透明基板12的外表面22相接触。
使用与上述声学传感技术相结合的该电容传感技术，允许触摸屏组件10不仅确定与透明基板12接触的物体的位置，而且判定物体是否在一时间段内保持为抵靠基板12。这是在未使用焊接导线连接电容传感器以及不需要在透明基板12上的被印刷或被沉积的屏蔽层的情况下完成的，藉此降低了与制造触摸屏组件10相关的时间、复杂性以及花费并且提高了系统的保持-释放传感机构的精度和可靠性。此外，触摸屏组件10的声学传感和保持-释放传感部件经由单个连接器46传输到触摸屏控制板50，藉此减小了与机械设计相关的占用区域并且使得触摸屏组件10可用于越来越小的电子设备。虽然已经在附图和前述说明中详细图示并描述了本发明的实施方式，但该图示和描述被认为是示例，且在特征方面是非限制性的。例如，上文中描述的某些实施方式可与其它所描述的实施方式组合和/或以其它方式布置(例如，可采用其它的顺序执行处理元件)。因此，应理解，仅仅示出和描述了本发明的示例性实施方式和变型例。
权利要求
1.一种用于具有电源和触摸屏控制板的电子装置的触摸屏系统，包括 具有外表面和内表面的透明基板，所述透明基板用于接收物体在所述外表面上的接触； 绕所述透明基板内表面的周界布置的沉积层，所述沉积层包括 沉积在所述透明基板的内表面上的导电层，其中所述导电层形成导电迹线的图案；和 沉积在所述导电层上的隔离层； 与所述透明基板联接的ー个或更多个声传感器，其中所述声传感器接收通过所述接触产生的声波并且将所述声波转换成电信号，并且其中所述声传感器电连接至所述导电迹线中的第一个；和 与所述透明基板联接的多个电容传感器，所述电容传感器中的每ー个包括从第二电极间隔开一距离的第一电极，其中所述第一电极中的每ー个由所述导电迹线中的第二个形成同时电连接至所述导电迹线中的第二个，并且所述第二电极中的每ー个电连接至所述导电迹线中的第三个，并且其中所述物体的接触引起所述电容传感器中的电容变化。
2.如权利要求I所述的触摸屏系统，还包括用于监控所述电信号和所述电容变化的处理器，其中所述处理器分析所述电信号以确定所述物体在所述透明基板上的位置，并且所述处理器分析所述电容变化以确定所述物体是否与所述透明基板保持连续接触。
3.如权利要求I所述的触摸屏系统，还包括一个柔性印刷电路(FPC)连接器，其中所述FPC连接器将所述导电迹线中的每ー个与所述触摸屏控制板电连接。
4.如权利要求I所述的触摸屏系统，还包括位于所述电容传感器的每ー个的第一电极和第二电极之间的可压缩垫圏。
5.如权利要求4所述的触摸屏系统，其中，所述可压缩垫圈由双面发泡胶带构成。
6.如权利要求I所述的触摸屏系统，其中，所述电容传感器中的ー个定位在沿着所述透明基板内表面每个边缘的近似中点处。
7.如权利要求I所述的触摸屏系统，其中，所述第二电极中的每ー个包括沉积在柔性印刷电路带的第一侧上的第一导电区域。
8.如权利要求7所述的触摸屏系统，其中，所述柔性印刷电路带包括具有第二导电区域的第二侧，并且其中通过所述导电迹线中的第四个将所述第二导电区域接地，使得所述第二导电区域提供电磁辐射屏蔽。
9.如权利要求I所述的触摸屏系统，还包括 具有主动显示区域的显示器；和 框架固定所述主动显示区域周界的导电边框，其中所述导电边框屏蔽所述声传感器、所述电容传感器和所述导电迹线免受从所述显示器放射的电磁辐射的影响。
10.如权利要求I所述的触摸屏系统，其中，所述物体是手指。
11.如权利要求I所述的触摸屏系统，其中，所述声波是弯曲波。
12.—种分析物体在触摸屏系统上的接触的方法，包括 提供具有外表面和内表面的透明基板； 将除了屏蔽层的层沉积在所述透明基板的内表面上，所述沉积包括 沉积导电材料层以形成绕所述透明基板内表面周界的导电迹线的环形图案，其中所述导电迹线形成多个第一电极；并且将绝缘材料层沉积在所述导电材料层上； 将多个第二电极连接到所述导电迹线，其中所述第二电极中的每ー个从所述第一电极中的ー个间隔开ー距离使得所述第一电极中的和所述第二电极中的每ー对形成电容传感器，并且其中所述物体的接触引起所述电容传感器中的电容变化；以及 将ー个或更多个声传感器连接到所述导电迹线，其中所述声传感器接收通过所述物体的接触产生的声波并且将所述声波转换成电信号。
13.如权利要求12所述的方法，还包括 将处理器与所述导电迹线联接；以及 在所述物体与所述透明基板的外表面接触时，使用所述处理器以便 监控所述电信号以确定所述物体在所述透明基板上的位置；并且 监控所述电容变化以确定所述物体是否与所述透明基板保持连续接触。
14.如权利要求12所述的方法，其中，所述第二电极中的每ー个包括沉积在柔性印刷电路(FPC)带的第一侧上的第一导电区域。
15.如权利要求14所述的方法，其中，所述柔性印刷电路带包括具有第二导电区域的第二侧，并且其中所述方法还包括 通过所述导电迹线将所述第二导电区域接地，使得所述第二导电区域提供电磁辐射屏蔽。
16.如权利要求12所述的方法，还包括 将显示器和导电边框与所述透明基板联接，其中所述显示器具有主动显示区域，并且所述导电边框以框架固定所述主动显示区域的周界使得所述边框与所述导电材料层对准；并且 将所述导电边框接地，使得所述边框屏蔽所述声传感器、所述电容传感器和所述导电迹线免受从所述显示器放射的电磁辐射的影响。
17.如权利要求16所述的方法，其中，所述接地包括通过所述导电迹线将所述边框连接到地面。
18.如权利要求12所述的方法，还包括 通过FPC连接器将所述导电迹线中的每ー个连接到触摸屏控制板。
19.如权利要求12所述的方法，其中，所述物体是手指。
20.一种用于具有电源和触摸屏控制板的电子装置的触摸屏系统，包括 具有外表面和内表面的透明基板，所述透明基板用于接收物体在所述外表面上的接触； 绕所述透明基板内表面的周界布置的导电迹线的图案，其中所述导电迹线直接沉积在所述透明基板的内表面上； 与所述透明基板联接的ー个或更多个声传感器，其中所述声传感器接收通过所述接触产生的声波并且将所述声波转换成电信号，并且其中所述声传感器电连接至所述导电迹线中的第一个；和 与所述透明基板联接的多个电容传感器，所述电容传感器中的每ー个包括从第二电极间隔开一距离的第一电极，其中所述第一电极中的每ー个由所述导电迹线中的第二个形成同时电连接至所述导电迹线中的第二个，并且所述第二电极中的每ー个电连接至所述导电迹线中的第三个，并且其中所述物体的接触引起所述电容传感器中的电容变化。
21.如权利要求20所述的触摸屏系统，还包括 沉积在所述导电迹线上的隔离层； 具有主动显示区域的显示器；和 框架固定所述主动显示区域周界的导电边框，其中所述导电边框大致与所述隔离层邻接，并且其中所述导电边框连接到地面。
22.如权利要求20所述的触摸屏系统，还包括一个柔性印刷电路(FPC)连接器，其中所述FPC连接器将所述导电迹线中的每ー个与所述触摸屏控制板电气互联。
23.如权利要求20所述的触摸屏系统，还包括用于监控所述电信号和所述电容变化的处理器，其中所述处理器分析所述电信号以确定所述物体在所述透明基板上的位置，并且所述处理器分析所述电容变化以确定所述物体是否与所述透明基板保持连续接触。
全文摘要
本发明涉及一种简化的触摸屏系统，其能够感测物体何时与触摸屏系统的透明基板保持直接或间接连续接触，以及确定物体相对于透明基板的位置(例如，X坐标、Y坐标)。触摸屏系统使用电容技术来感测物体是否与透明基板保持接触，并且使用声学传感技术来确定物体的与透明基板接触的位置。触摸屏系统需要少量的要沉积在透明基板上的屏蔽层和隔离层，部分原因是触摸屏系统利用与下方的显示器相联的边框来提供对显示器放射的电磁辐射的屏蔽。
文档编号G06F3/041GK102822782SQ201180016546
公开日2012年12月12日 申请日期2011年3月14日 优先权日2010年3月30日
发明者张海龙, 代德宪 申请人:弗莱克斯电子有限责任公司