專利名稱：一種電阻式觸摸屏中控制靜電噪聲的方法及相應的觸摸屏的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種電阻式觸摸屏(Touch Panel),尤其是可以降低噪聲 的電阻式觸摸屏。
背景技術：
目前，系統設計師們越來越多地將觸摸屏應用于各種設備上，例如設 于各種公眾場所的多媒體信息查詢系統、各種手持設備，例如移動電話、 個人數字助理(PDA)等，以及其他設備上，例如某些服務器的顯示屏。 由于觸摸屏具有堅固耐用、反應速度快、節(jié)省空間、易于交流等許多優(yōu)點， 因此其應用于多媒體查詢系統使得多媒體信息或控制系統改頭換面，賦予多媒體系統以嶄新的面貌，是極富吸引力的全新多媒體交互設備，其應用 于各種手持設備則大大提高了用戶使用該等設備的方便性。因此，觸摸屏在全球的應用范圍日益廣泛。根據Dataquest 7>司(www.dataquest.com ) 的統計數據表明1998年僅美國市場的觸摸屏銷售額就超過了 3億美元。但是，非常遺憾的是，在使用電阻式觸摸屏的過程中，由于手指或其 他接觸電阻式觸摸屏的設備摩擦產生電荷，從而產生了靜電場。又由于電 阻式觸摸屏上存在掃描信號，因此，產生了靜電場揚聲器效應。當電阻式 觸摸屏使用時間久了 ，則在打開和關閉電阻式觸摸屏的時候從電阻式觸摸 屏上都會傳出"嗡嗡"的噪聲，給用戶造成一定的困擾。為此，已經提出了很多方案用于降低乃至消除觸摸屏的噪聲，例如申 請?zhí)枮?03103429.2"、申請人為"三星電子林式會社"、發(fā)明名稱為"用 于防止觸摸屏的噪聲的裝置和方法"的發(fā)明申請就提出了一種解決方案。 但該發(fā)明申請使用了 一整套特定的裝置來降低觸摸屏的噪聲，實現相對復 雜，而且成本高。發(fā)明內容本發(fā)明提出 一 種更加簡單的可以降低電阻式觸摸屏噪聲的方案。 為了更好地闡述本發(fā)明的發(fā)明內容，首先講述靜電場揚聲器效應的原 理。靜電場揚聲器的設計如附圖l所示，當兩個網狀金屬電極板充滿靜電 荷時，會在該兩個電極板間產生穩(wěn)定的電場，當加一個變化的信號在某一 個網狀金屬電極板旁邊的時候，由于該變化的信號會產生變化的磁場，而 該變化的磁場又會產生變化的電場，與原先在兩個網狀金屬電極板之間的 電場相迭加，從而使兩個網狀金屬電極板之間的電場產生了等頻率的變 化，推動中間的震動片震動，通過空氣，把該頻率的聲音傳播出去。運用上述原理可知，在應用了電阻式觸摸屏的各種設備的使用過程 中，由于各種原因，例如使用了電阻式觸摸屏的手機放置在衣袋或公文包中而造成與紡織品的摩擦，從而在電阻式觸摸屏的表面，即LCD表面產 生靜電荷，最終會在電阻式觸摸屏的上下表面堆積電荷，進而產生電場。 此時，當電阻式觸摸屏的控制信號出現時，其中起到主要作用的是電阻式 觸摸屏的掃描信號，由于目前其使用400Hz的掃描頻率，導致構成觸摸 屏的ITO層(ITO為銦化錫，即氧化銦與氧化錫復合材料，ITO層用于傳 輸掃描觸摸屏的信號)或其他材料的頻率也是400Hz。根據上述的靜電場 揚聲器原理，可以理解，在電阻式觸摸屏被掃描的時候就會產生震動，且 該等震動的主要頻率也是400Hz。該頻率所產生的聲音響度，即噪聲，會 達到3dB (分貝)左右，而人類的聽覺對這個頻率的聲音是非常靈敏的， 從而使得使用者經常聽到電阻式觸摸屏發(fā)出的噪聲?；谏鲜隼碚摲治?，本發(fā)明通過調解電阻式觸摸屏的掃描信號頻率， 有效地降低電阻式觸摸屏的噪聲。根據本發(fā)明的一個方面提供了一種在電阻式觸摸屏中控制靜電噪聲 的方法，包括如下步驟利用100Hz至400Hz之間的較低頻率的掃描信 號來掃描觸摸屏，所述較低頻率包括100Hz以及400Hz。進一步地，該方 法還包括通過降低掃描信號發(fā)生器的信號頻率，來產生該較低頻率的掃 描信號。根據上述方法，所述較低頻率為250Hz。根椐本發(fā)明的另 一發(fā)明，提供了 一種可以降低靜電噪聲的電阻式觸摸 屏，其特征在于，所述觸摸屏的掃描信號為頻率在100Hz至400Hz之間的較低頻率信號，所述較低頻率包括100Hz以及400Hz。根據本發(fā)明提供的上述電阻式觸摸屏，所述電阻式觸摸屏至少包括掃 描信號發(fā)生器，且所述較低頻率信號系通過降低掃描信號發(fā)生器的信號頻 率而產生。根據本發(fā)明提供的上述電阻式觸摸屏，所述較低頻率信號系通過提高 掃描信號發(fā)生器的掃描信號的時間周期的初始值而產生。根據本發(fā)明提供的上述電阻式觸摸屏，所述較低頻率為250Hz。 根據本發(fā)明的另一發(fā)明，還提供了一種移動設備，該設備包括上述可以降低靜電噪聲的電阻式觸摸屏。上述掃描信號的頻率的調整系在現有電阻式觸摸屏的基礎上通過改變對觸摸屏的每兩次掃描之間的時間間隔(polling time )的周期的初始值而實現。本發(fā)明利用人耳的生理特性，通過調整電阻式觸摸屏的掃描信號的頻 率，巧妙地降低乃至消除了電阻式觸摸屏的噪聲。而本發(fā)明內容的實現簡 單，且有多種變化予以實現，有效地提供了低成本的解決方案。本發(fā)明實用性很強且具有很強的通用性，可以應用于各種具有電阻式 觸摸屏的設備中，例如具有大觸摸屏的各類手持設備式系統。


圖1是描述靜電場揚聲器效應的原理示意圖；圖2是描述電阻式觸摸屏上產生電場的原理示意圖；圖3是電阻式觸摸屏的部分結構圖；圖4是描述人的聽覺與頻率、分貝之間的關系圖；圖5是本發(fā)明的第一實施例的電阻式觸摸屏的結構圖；以及圖6是本發(fā)明的第一實施例的掃描周期示意圖。標號說明11、金屬電極板 12、絕緣框架13、振膜2、觸摸屏21、觸摸屏主體 22、 ITO層聲音頻率為100Hz時對應的分貝值 聲音頻率為200Hz時對應的分貝值 聲音頻率為400Hz時對應的分貝值42、第二掃描時刻 514、第一導電層31、32、33、41、第一掃描時刻 512、透明襯底516、柔性透明覆蓋片材 520、隔離點6、 掃描信號發(fā)生器7、 輸入信號檢測器8、 中央處理單元518、第二導電層 530、導電圖案具體實施方式
參考圖1，其如發(fā)明內容部分所述描述了靜電場揚聲器效應的原理。 參考圖1,當兩個網狀金屬電極板11充滿靜電荷時，在其間形成穩(wěn)定的 電場，當加一個變化的信號在某一個網狀金屬電極板11旁邊的時候，該 變化的信號產生變化的磁場進而產生變化的電場，與原先在兩個網狀金屬 電極板11之間的電場相迭加，從而使兩個網狀金屬電極板11之間的電場 產生了等頻率的變化，推動中間的振膜13震動，通過空氣，把該頻率的 聲音傳播出去，從而形成噪聲。參考圖2,其描述電阻式觸摸屏上產生電場的原理。觸摸屏主體21 (即觸摸屏屏體，例如有機玻璃等組成)的上下表面均為ITO層22,由 于摩擦等原因，最終在ITO層22的表面堆積電荷。參考圖2,在觸摸屏 主體21的上表面堆積了正電荷，下表面則堆積了負電荷，進而產生電場。結合圖1和圖2可以理解，在圖2所示的情況下，當用戶觸摸所述觸 摸屏主體21時，則會產生震動，進而形成3dB左右的聲音。參考圖3,其描述現有技術中存在的四線電阻式觸摸屏的一部分的結 構。觸摸屏包括透明襯底512,該襯底具有限定觸摸區(qū)域的第一導電層 514,該導電層即通常包括如上所述的ITO或其他類似的導電聚合物(例如聚噻吩)。柔性透明覆蓋片材516包括通過隔離點520與上述第一導電 層實體分開的第二導電層518。具有比導電層514的電阻低并限定邊緣區(qū) 域的導電圖案530在透明襯底512上的導電層514的相對邊緣處布置在導 電層514之上。導電圖案530通過與導電層514電接觸的另外材料層提供。 導電圖案530還設置成與柔性透明覆蓋片材516上的導電層518的相對邊 緣點接觸并位于該邊緣處。在圖4所示的觸摸屏結構中，當柔性透明覆蓋 片材516變形(例如通過手指壓力)而造成第一和第二導電層514和518 電接觸，此時，可以通過掃描信號等控制信號確定變形的位置，從而確定 觸摸的位置。結合圖2和圖3可以理解，在圖3所示的結構中，若觸摸屏的上下兩 個表面聚集了如圖2所示的電荷，則當用戶觸摸所述觸摸屏主體21時， 會產生震動，進而也會形成3dB左右的聲音。參考圖4，描述人的聽覺與頻率、分貝之間的關系。參考圖2可以得 知，在現有技術中電阻式觸摸屏會形成3dB左右的聲音。再結合圖3,其 中，虛線31所示的交叉點為聲音頻率為100Hz時對應的人的聽覺可以感 受到的最低分貝值，此時分貝值亦在3dB左右，因此是人的聽覺可以感 受到的，也就是可以感受到噪聲。而虛線32所示的交叉點為聲音頻率為 200Hz時對應的人的聽覺可以感受到的最低分貝值，此時分貝值超過3dB， 因此在這種情況下，人的聽覺感受不到圖2所示觸摸屏發(fā)出的噪聲；類似 地，虛線33所示的交叉點為聲音頻率為100Hz時對應的人的聽覺可以感 受到的最低分貝值，此時分貝值超過3dB，因此在這種情況下，人的聽覺 也感受不到圖2所示觸摸屏發(fā)出的噪聲。因此，可以理解，通過本發(fā)明對電阻式觸摸屏的掃描信號頻率，可以 達到降低電阻式觸摸屏的噪聲的目的。參考圖5，其本發(fā)明的第一實施例的電阻式觸摸屏的結構圖。在本實 施例中， 一個電阻式觸摸屏包括觸摸屏2，還包括一個掃描信號發(fā)生器6， 通過該掃描信號發(fā)生器6產生的掃描信號進行掃描，并在觸摸屏2被觸壓 時通過輸入信號檢測器7檢測后得到一個輸入信號，該輸入信號被發(fā)送至 中央處理單元8，進而可以被中央處理單元進一步處理，從而通過該電阻 式觸摸屏完成對一個輸入信號的處理過程。參考圖5，再參考上述圖l至圖4,本領域4支術人員理解，在本發(fā)明 中，對上述掃描信號發(fā)生器6進行調整，可以通過該發(fā)生器6獲得頻率較 低的掃描信號，例如100~400Hz的掃描信號，結合圖4可以理解在這樣 的頻率下已經可以降低電阻式觸摸屏所產生的噪聲。而本領域技術人員進 一步可以理解，當該掃描信號發(fā)生器6產生的頻率為250Hz時，使用這 樣的掃描信號發(fā)生器的電阻式觸摸屏所應用的移動設備的噪聲將比較小，從而獲得較優(yōu)的效杲。參考圖6，其描述了本發(fā)明的第一實施例的掃描周期示意圖。其中， 在第一掃描時刻41系統對觸摸屏進行第一次掃描，并在第二掃描時刻42 對觸摸屏進行第二次掃描，兩次掃描之間的間隔即為系統對觸摸屏進行掃 描的時間周期。而本領域的技術人員可以理解，通過調整該掃描時間周期， 就可以相應地改變觸摸屏的掃描頻率，從而實現本發(fā)明的目的。為了使得本領域的技術人員可以更好地理解本發(fā)明，下面通過本發(fā)明 的 一個實施例具體說明通過軟件來實現較低頻率的電阻式觸摸屏掃描信 號的過程。在本實施例中，觸摸屏所應用的設備采用了 Windows CE操作 系統，搡作系統通過EnableTouchTimerlnterrupt函數來設定觸摸屏的掃描 周期，例如，現有技術中相應的源代碼如下所示#define TOUCH_TIMER_INCREMENT 0x2400EnableTouchTimerlnterrupt(TOUCH—TIMER—INCREMENT);在本實施例中，組成觸摸屏的晶體的時鐘頻率為3686400Hz，所以掃 描頻率為3686400 /0x2400 = 400Hz，所形成的噪聲容易被人察覺。相應地，在本實施例中，對上述源代碼進行了修改如下#define TOUCH—TIMER—INCREMENT 0x9000EnableTouchTimerlnterrupt(TOUCH—TIMER—INCREMENT);因此，掃描信號發(fā)生器6所產生的觸摸屏的掃描頻率為3686400 / 0x9000 = 100Hz。因此，實現了本發(fā)明內容。本領域的技術人員可以理解，上述較低頻率信號也可以通過其他方式 降低掃描信號發(fā)生器的信號頻率而獲得，在此不予贅述。再參考圖3和上述實施例，可以理解，例如一個移動設備(例如移動 電話)使用了如圖3所示結構的觸摸屏，則通過該移動設備內使用的操作系統或其他控制觸摸屏的控制軟件來按照上述實施例的方式來產生較低 頻率的觸摸屏掃描信號，從而就可以實現本發(fā)明的目的。盡管本發(fā)明已經以如上所述的優(yōu)選實施例予以說明，但上述實施例并 非用來限定本發(fā)明，任何對該領域熟悉的技術人員，根據本發(fā)明的設計思 想、具體發(fā)明內容以及實施例的啟示，應該可以各種改動和調整，而通過 這些改動和調整所得到的新的內容應被本發(fā)明內容所涵蓋。
權利要求
1. 一種在電阻式觸摸屏中控制靜電噪聲的方法，其特征在于，包括如下步驟-利用100Hz至400Hz之間的較低頻率的掃描信號來掃描觸摸屏。
2. 根據權利要求1所述的方法，其特征在于，還包括-通過降低掃描信號發(fā)生器的信號頻率，來產生該較低頻率的掃描 信號。
3. 如權利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述較低頻率為 250Hz。
4. 一種可以降低靜電噪聲的電阻式觸摸屏，其特征在于，所述觸摸 屏的掃描信號為lOOHz至400Hz之間的較低頻率信號。
5. 如權利要求5所述的電阻式觸摸屏，其特征在于，包括掃描信號 發(fā)生器，且所述較低頻率信號系通過降低掃描信號發(fā)生器的信號頻率而 產生。
6. 如權利要求6所述的電阻式觸摸屏，其特征在于，所述較低頻率 信號系通過提高掃描信號發(fā)生器的掃描信號的時間周期的初始值而產生。
7. 如權利要求4至6中任一項所迷的電阻式觸摸屏，其特征在于， 所述較〗氐頻率為250Hz。
8. —種移動設備，其特征在于，包括如權利要求4至7中任一項所 述的電阻式觸摸屏。
全文摘要
一種在電阻式觸摸屏中控制靜電噪聲的方法，包括利用100Hz至400Hz之間的較低頻率的掃描信號來掃描觸摸屏的步驟。優(yōu)選地，所述較低頻率為250Hz。本發(fā)明還提供了一種可以降低靜電噪聲的電阻式觸摸屏，觸摸屏的掃描信號為100Hz至400Hz之間的較低頻率信號。優(yōu)選地，所述較低頻率為250Hz。同時，本發(fā)明還提供了一種具有上述可以降低靜電噪聲的電阻式觸摸屏的移動設備。本發(fā)明實現簡單，且有多種變化予以實現，有效地提供了低成本的解決方案。本發(fā)明實用性很強且具性很強的通用性，可以應用于各種具有電阻式觸摸屏的設備中，例如具有大觸摸屏的各類手持設備式系統。
文檔編號G06F3/045GK101246407SQ20071003756
公開日2008年8月20日 申請日期2007年2月14日 優(yōu)先權日2007年2月14日
發(fā)明者濤 夏, 鄭文義 申請人:英華達(上海)電子有限公司