CN103425373B - 一种电容触摸屏及具有该电容触摸屏的无线电子设备 - Google Patents

Abstract

本发明实施方式公开了一种电容触摸屏及具有该电容触摸屏的无线电子设备，其中，所述电容触摸屏包括：电容触摸屏体、柔性线路板以及连接所述电容触摸屏体和所述柔性线路板的连接导线，所述连接导线位于所述无线电子设备的天线辐射近场区内的部分为低导电率的连接导线。由于低导电率的连接导线具有降低电磁波辐射的作用，因此，当天线的射频信号辐射至连接导线附近时，可以降低辐射至连接导线内部的电磁波能量，减弱传导到连接导线内部的射频信号的强度，从而降低所述电容触摸屏应用于无线电子设备中时，射频信号对电容触摸屏感应的电信号的干扰，提高电容触摸屏的性能。

Description

一种电容触摸屏及具有该电容触摸屏的无线电子设备

技术领域

本发明的实施方式涉及电容触摸屏制造技术领域，更具体地，本发明的实施方式涉及一种电容触摸屏及具有该电容触摸屏的无线电子设备。

背景技术

本部分旨在为权利要求书中陈述的本发明的实施方式提供背景或上下文。此处的描述可包括可以探究的概念，但不一定是之前已经想到或者已经探究的概念。因此，除非在此指出，否则在本部分中描述的内容对于本申请的说明书和权利要求书而言不是现有技术，并且并不因为包括在本部分中就承认是现有技术。

触摸屏作为一种输入媒介，是目前最为简单、方便、自然的一种人机交互方式。因此，触摸屏被越来越多的应用到各种电子设备中，例如手机、笔记本电脑、MP3/MP4等。为降低电子设备的成本，使电子设备更轻薄，触摸屏通常集成于液晶显示面板中。根据工作原理和检测触摸信息介质的不同，触摸屏可以分为电阻式、电容式、红外线式和表面声波四种类型。而电容式触摸屏技术由于工艺简单、产品寿命长、透光率高等特点成为目前主流的触摸屏技术。

电容触摸屏中具有信号收发装置，包括接收端和发送端，其基本工作原理是采用TX+RX的工作方式，即由发送端发出一定频率和幅度的驱动电信号，由接收端进行接收，并在接收端对接收到的触摸感应信号进行检测，以判断是否有触摸发生。而作为电容触摸屏典型应用的各种无线电子产品也具有信号收发装置，其基本功能往往包括发射和接收各种射频(RadioFrequency,简称RF)信号，如GSM信号、CDMA信号或WIFI信号等。

发明内容

但是，发明人在研究过程中发现，现有技术中电容触摸屏应用于无线电子设备中时，由于电容触摸屏与各种无线电子设备的收发设备同时集成在较小的空间内，且不能分时工作，导致现有技术中电容触摸屏应用于各种无线电子设备中时，无线电子设备的射频信号会对电容触摸屏感应的电信号造成干扰，导致电容触摸屏的性能下降。

为此，非常需要一种电容触摸屏，以减弱电容触摸屏应用于各种无线电子设备中时，射频信号对电容触摸屏感应的电信号造成干扰的现象，提高电容触摸屏的性能。

在本上下文中，本发明的实施方式期望提供一种改进的电容触摸屏及具有该电容触摸屏的无线电子设备。

在本发明的实施方式中，提供了一种电容触摸屏，应用于无线电子设备，包括：电容触摸屏体、柔性线路板以及连接所述电容触摸屏体和所述柔性线路板的连接导线，所述连接导线位于所述无线电子设备天线辐射近场区内的部分为低导电率的连接导线。

与现有技术相比，本发明实施方式所提供的电容触摸屏，应用于无线电子设备中时，所述连接导线位于所述无线电子设备天线辐射近场区内的部分为低导电率的连接导线，由于低导电率的连接导线具有降低电磁波辐射的作用，因此，当天线的射频信号辐射至连接导线附近时，可以降低辐射至连接导线内部的电磁波能量，减弱传导到连接导线内部的射频信号的强度，从而降低所述电容触摸屏应用于无线电子设备中时，射频信号对电容触摸屏感应的电信号的干扰，提高电容触摸屏的性能。

优选的，所述连接导位于所述无线电子设备天线辐射近场区内，距离所述天线20mm范围内的部分为低导电率的连接导线。

在本发明的一个实施方式中，所述连接导线位于所述天线辐射近场区外的部分为高导电率的连接导线。

优选的，所述高导电率的连接导线的方阻小于10欧姆/方。

更优选的，所述高导电率的连接导线为铜线、银浆线或石墨烯线。

在本发明的另一实施方式中，所述连接导线位于所述天线辐射近场区外的部分为低导电率的连接导线。

优选的，所述低导电率的连接导线为氧化铟锡线或纳米银线。

在本发明的又一个实施方式中，所述电容触摸屏体包括电极图案区和触摸按键区，所述触摸按键区的触控电极为低导电率的电极。

在本发明的另一个实施方式中，所述连接导线位于天线辐射近场区内部分的走线形状为曲线形。

在本发明的再一个实施方式中，所述连接导线位于天线辐射近场区外部分的走线形状为曲线形。

优选的，所述曲线形为弧形或波浪形。

本发明的实施方式中还提供了无线电子设备，包括上述任一项所述的电容触摸屏。

优选的，所述无线电子设备为手机、平板电脑、无线上网本或笔记本电脑。

附图说明

通过参考附图阅读下文的详细描述，本发明示例性实施方式的上述以及其他目的、特征和优点将变得易于理解。在附图中，以示例性而非限制性的方式示出了本发明的若干实施方式，其中：

图1示意性地示出了现有技术中电容触摸屏的结构示意图；

图2示意性地示出了本发明一个实施方式中所提供的电容触摸屏的结构示意图；

图3示意性地示出了图2中所示电容触摸屏结构的局部放大示意图；

图4示意性地示出了本发明另一个实施方式中所提供的电容触摸屏的结构示意图；

图5示意性地示出了本发明又一个实施方式中所提供的电容触摸屏的结构示意图；

图6示意性地示出了本发明再一个实施方式中所提供的电容触摸屏的结构示意图；

图7为示意性地示出了周期性方波信号示意图；

图8示意性地示出了本发明一个实施方式中所提供的电容触摸屏中，散射模型的端口分布示意图；

图9示意性地示出了图8中所示电容触摸屏中，散射模型的端口分布局部放大示意图；

图10示意性的示出了传统电容触摸屏中和本发明一个实施方式中所提供的电容触摸屏中，端口5到端口301之间通道的传输系数频率响应曲线对比示意图；

图11示意性的示出了所述射频信号源分别为900MHZ、1.8GHZ和2.4GHZ时，传统电容触摸屏中和本发明一个实施方式中所提供的电容触摸屏中，端口5到端口301之间通道的传输系数对比表；

图12示意性的示出了传统电容触摸屏中和本发明一个实施方式中所提供的电容触摸屏中，端口5到端口302之间通道的传输系数频率响应曲线对比示意图；

图13示意性的示出了所述射频信号源分别为900MHZ、1.8GHZ和2.4GHZ时，传统电容触摸屏中和本发明一个实施方式中所提供的电容触摸屏中，端口5到端口302之间通道的传输系数对比表；

图14示意性的示出了传统电容触摸屏中和本发明一个实施方式中所提供的电容触摸屏中，端口5到端口303之间通道的传输系数频率响应曲线对比示意图；

图15示意性的示出了所述射频信号源分别为900MHZ、1.8GHZ和2.4GHZ时，传统电容触摸屏中和本发明一个实施方式中所提供的电容触摸屏中，端口5到端口303之间通道的传输系数对比表；

图16示意性的示出了本发明一个实施方式中所提供的电容触摸屏中，辐射模型的端口分布示意图；

图17示意性地示出了传统电容触摸屏中端口301、端口302和端口303处的平均电场强度值；

图18示意性地示出了本发明实施方式所提供的电容触摸屏中端口301、端口302和端口303处的平均电场强度值；

图19示意性的示出了本发明一个实施例中所提供的具有电容触摸屏的无线电子设备中，手机天线的位置示意图；

图20示意性的示出了传统的电容触摸屏和本发明实施方式所提供的电容触摸屏中，模拟手机天线的金属片接收到的电容触摸屏的电信号产生的RF平均电场强度值的对比示意表。

具体实施方式

如前所述，发明人在研究过程中发现：现有技术中的电容触摸屏应用于无线电子设备中时，存在射频信号对电容触摸屏感应电信号造成干扰的现象。

如图1所示，现有技术中电容触摸屏应用于无线电子设备中时，包括：电容触摸屏体，包括由多个驱动电极和感应电极组成电极图案区01和触摸按键区02，其中，所述触摸按键区02位于无线电子设备用于接收和发送射频信号的天线附近(图中未示出)，所述多个驱动电极和感应电极用于接收和发送电信号；柔性线路板03，所述柔性线路板03上设置有电容触摸屏控制电路，所述电容触摸屏控制电路一方面经连接导线04为所述驱动电极提供驱动信号，另一方面经连接导线04接收所述感应电极感应的电信号，应当理解，图1所述的结构图仅仅是为了示例的目的，而不是对本发明范围的限制，在某些情况下，可以根据具体情况增加或减少某些结构。

所述电容触摸屏的工作原理为：当手指触控触摸屏时，手指与触摸屏之间形成一个耦合电容，这个耦合电容导致触摸屏的驱动电极与感应电极对地的自电容增加，或驱动电极与感应电极交叉点处的互电容减小。

对互电容检测来说，电容触摸屏控制电路的发送端通过连接导线发送驱动信号至驱动电极，经过感应电极产生感应信号，然后经连接导线返回至电容触摸屏控制电路的接收端，所述感应电极产生的感应信号会受到驱动电极与感应电极交叉处互电容变小的影响而相应的发生变化，从而利用所述电容触摸屏控制电路根据感应信号的变化确定触控位置。

对于自电容检测来说，电容触摸屏控制电路的发送端通过连接导线发送驱动信号至驱动电极或感应电极，驱动电极或感应电极产生感应信号，经连接导线返回至电容触摸屏控制电路的接收端，所述驱动电极或感应电极产生的感应信号会受到驱动电极与感应电极对地的自电容变大的影响而相应的发生变化，从而利用所述电容触摸屏控制电路根据感应信号的变化确定触控位置。

发明人进一步研究发现，对于无线电子设备通过其天线发射的射频信号，连接导线相当于一个接收天线，当无线电子设备通过天线发射射频信号时，连接导线此时会接收到该射频信号，并被传导到感应电极，对感应电极产生的感应信号造成干扰，影响所述触摸屏控制电路的信号接收端对感应信号的检测，降低所述电容触摸屏的性能。

发明人更进一步研究发现，可以通过提高电容触摸屏控制电路的抗干扰能力：采用软件算法滤除，或在应用电路设计中提升系统的抗干扰能力，或在结构设计中调整其物理位置，或采用屏蔽等手段，来减弱电容触摸屏应用于各种无线电子设备中时，射频信号对电信号造成干扰的现象。但是，这些方案都具有一定的局限性，其中，第一种方案会增加控制电路的复杂程度，并导致成本上升；第二种方案可能影响电容触摸屏的触控性能；第三种方案需要增加线路板的面积，并导致成本上升；第四种方案则对结构设计的要求较为苛刻。

基于上述研究的基础上，本发明实施方式提供了一种电容触摸屏以及具有该电容触摸屏的无线电子设备，可以显著降低或消除所述无线电子设备通过其天线发射的射频信号对所述电容触摸屏的感应电信号的干扰。下面将参考若干示例性实施方式来描述本发明的原理和精神。应当理解，给出这些实施方式仅仅是为了使本领域技术人员能够更好地理解进而实现本发明，而并非以任何方式限制本发明的范围。相反，提供这些实施方式是为了使本公开更加透彻和完整，并且能够将本公开的范围完整地传达给本领域的技术人员。

本发明实施实施方式提供了一种电容触摸屏，应用于无线电子设备，包括：电容触摸屏体、柔性线路板以及连接所述电容触摸屏体和所述柔性线路板的连接导线，其中，所述连接导线位于所述无线电子设备天线辐射近场区内的部分为低导电率的连接导线。

本发明实施方式所提供的应用于无线电子设备的电容触摸屏，所述连接导线位于所述无线电子设备的天线辐射近场区内的部分为低导电率的连接导线，对于无线电子设备发射的射频信号来说，连接导线相当于一个接收天线，可以从下列公式计算该连接导线，即“天线”，的电阻R_ANT和品质因数Q：

R_ANT＝R_DC+R_AC(1)

$R_{DC}\left(\mathrm{\Ω}\right)=\frac{\mathrm{\ρ}N*l\left(m\right)}{D\left(m\right)*T\left(m\right)}---\left(2\right)$

$R_{AC}=\frac{N*l\left(m\right)}{D\left(m\right)+T\left(m\right)}*\sqrt{{\mathrm{\π\ρf\μ}}_0{\mathrm{\μ}}_r}---\left(3\right)$

材料的方阻R：

$R=\frac{\mathrm{\ρ}}{T}---\left(4\right)$

品质因数Q：

$Q=\frac{2\mathrm{\π}fL}{R_{ANT}}---\left(5\right)$

其中，R_ANT表示“天线”的总电阻，R_DC表示“天线”的直流电阻，R_AC表示“天线”的交流电阻，ρ表示“天线”材料的导电率；N表示“天线”的圈数；I(m)表示“天线”的长度(单位，米)，D(m)表示“天线”的宽度(单位，米)，T(m)表示“天线”镀层厚度(单位，米)，μ₀表示真空中的导磁率，μ_r表示“天线”材料的相对导磁率，L表示“天线”的电感，f表示射频(RF)信号频率。

从式(1)到式(5)可以看出，当“天线”的宽度D、镀层厚度T、长度I、材料的导磁率μ₀μ_r和射频(RF)信号频率f一定时，“天线”的电阻R_ANT与其材料的导电率ρ、圈数N成正比，而品质因数Q与其电阻R_ANT成反比。所以，当N固定时，材料的导电率ρ越低，“天线”的电阻R_ANT越大，品质因数Q也就越低，而且，对于接收天线来说，品质因数Q越低，接收天线接收RF信号的性能越差，因此，低导电率的连接导线具有降低电磁波辐射的作用，从而使得本发明实施方式中所提供的电容触摸屏，可以降低电磁波辐射的作用，从而减弱所述电容触摸屏应用于无线电子设备中时，RF信号对电容触摸屏工作时的感应电信号的干扰。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。

在以下描述中阐述了具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以多种不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广。因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。

示例性设备一：

如图2和图3所示，本发明实施方式提供了一种电容触摸屏，包括电容触摸屏体，包括：由多个驱动电极和感应电极组成电极图案区1和触摸按键区2，其中，触摸按键区2位于无线电子设备中用于接收和发射射频信号的天线附近(图中未示出)，多个驱动电极和感应电极用于接收和发送电信号；柔性线路板(FPC)3以及连接所述电容触摸屏体和所述柔性线路板(FPC)3的连接导线4，其中，所述连接导线4位于所述无线电子设备的天线辐射近场区内的部分41为低导电率的连接导线。其中，所述电容触摸屏的堆叠结构可以为G/F/F(玻璃+膜+膜结构)、或G/G(玻璃+玻璃结构)、或G/F(玻璃+膜结构)、或OGS(将电容触摸屏集成到液晶显示面板中的单层玻璃结构)等；所述电容触摸屏的工作方式可以为自电容方式、互电容方式或自护一体式方式等；所述柔性线路板3上设置有电容触摸屏控制电路，在本发明的其他实施方式中，所述电容触摸屏控制电路还可以设置在主电路板中，并通过柔性线路板与电容触摸屏体电连接；所述连接导线4可以为所述柔性电路板3与电容触摸屏体的多条连接导线中的任一条，也可以包括所述柔性电路板3与电容触摸屏体的多条连接导线中的多条，本发明对此并不做限定。

需要说明的是，在本技术领域内，通常将方阻大于10欧姆/方的材料定义为低导电率材料，将方阻小于等于10欧姆/方的材料定义为高导电率材料，因此，本发明实施方式中，所述低导电率的连接导线优选为方阻大于10欧姆/方的连接导线。

还需要说明的是，无线电子设备中天线周围的场区根据其距离天线的远近分为三个区域：

电抗近场区，又称无功近场区或感应近场区，它是天线辐射场区中紧邻天线口径的一个近场区域，电抗性储能场占支配地位，通常，该区域的界限取距天线口径面λ/π处，在该区域内，电场分量和磁场分量二者有相位差，电磁能在该区域内交替转化，不向外辐射能量；

辐射近场区，超过电抗近场区就到了辐射近场区，也称为“菲涅尔区(Fresnelregion)”，在该区域内，辐射场占优势，电磁能脱离天线的束缚，并以电磁波的形式向外辐射，且辐射场的角度分布和距离天线口径的距离有关；

辐射远场区，又称“夫琅和费区(Fraunhoferregion)”，电场与磁场的相位相同，形成能量辐射，在该区域内，辐射场的角度分布与距离无关，严格的讲，只有距离天线无穷远处才到达天线的远场区，但在某个距离上，辐射场的角度分布与无穷远时的角度分布误差在允许的范围以内时，即把该点至无穷远的区域称为辐射远场区。

通常所述辐射近场区与辐射远场区的边界即菲涅耳区与夫琅和费区边界的瑞利距离，用的是波程差作判据：“从源天线按球面波前到达待测天线之边缘与待测天线之中心的波程差为λ/16”，

即R＝2D²/λ(6)

其中，R是待测天线到辐射远场区边界的距离，D是天线物理口径的最大尺寸(所谓物理口径的最大尺寸是指：假设用一个圆球将天线包裹起来，这个圆球最小的直径。)，λ是工作波长。

还需要说明的是，上述对辐射远场区与辐射近场区边界的定义，为其通常定义，但是，并不适用于电小天线中辐射远场区与辐射近场区边界的定义。所谓电小天线是指，在整个工作频段内，天线的几何长度与波长相比很小的天线，惠勒(H.A.Wheeler)定义电小天线长度l满足：

l≤λ/2π(7)

在具有电小天线的无线电子设备中，如手机(手机内置的天线属于电小天线)，辐射远场区与辐射近场区边界的定义需要附加判据。

所述附加判据一种判断条件为：设辐射近场区分量的总幅度充分的低于辐射远场区分量的总幅度，若辐射近场区按随机相位相加，并记由此造成的峰谷起伏为△L(dB)，则测试距离的附加条件为：

$R^{\′}=\frac{R}{{10}^{\mathrm{\Δ}L/40}-1}---\left(8\right)$

其中，R'是待测天线的电抗性近场区电平的测试距离(m)，△L是由待测天线旋转造成的距离峰谷起伏误差(dB)。若设该辐射近场区分量按照1/r²衰减，r是源天线至待测天线的距离，往往要求辐射近场区分量至少比辐射远场区分量低35dB，此时峰谷起伏△L≈0.3dB，R'＝10λ。

所述附加判据另外一种判断条件为：旋转待测天线导致测试距离r的改变对所测量结果的影响不大，仍限制距离的峰谷起伏为△L(dB)，则：

$R^{\′\′}=\frac{2D_m}{{10}^{\mathrm{\Δ}L/10}-1}---\left(9\right)$

其中，R”是具有确定旋转效应时，待测天线的测试距离(m)，D_m是天线的最大机械尺寸(m)，△L是由待测天线旋转造成的距离峰谷起伏误差(dB)，并设待测天线与源天线两者相位中心之距离的起伏变化为D_m/2。

在本发明的一个实施方式中，所述无线电子设备为手机，采用第二种附加判据，假设峰谷起伏不确定度△L为0.5dB，D_m＝100mm，按式(9)计算所得待测天线旋转效应足够小的最小距离R”＝164mm，也就是说本发明实施例中的远场与近场的边界在距离天线164mm处。但对于如手机这样的复杂集成环境，这并不是一个严格的界限，具体视情况而定。

优选的，所述连接导线4位于所述无线电子设备天线辐射近场区内，距离所述天线20mm范围内的部分为低导电率的连接导线。

本发明实施方式所提供的电容触摸屏，由于所述连接导线4位于天线辐射近场区内的部分41为低导电率的连接导线。如前所述，由于低导电率的连接导线具有降低无线电子设备发射的射频信号强度的作用，因此，当天线的射频信号辐射至连接导线4附近时，可以降低辐射至连接导线4内部的电磁波能量，减弱传导到连接导线4内部的射频信号的强度，从而降低所述电容触摸屏应用于无线电子设备中时，射频信号对电容触摸屏控制电路接收到的电信号的干扰。

如图4所示，在本发明的一个实施例中，所述触摸按键区2内的触控电极为低导电率的电极，从而进一步减弱所述电容触摸屏应用于无线电子设备中时，射频信号对电信号造成干扰的现象。

在本发明的又一个实施方式中，所述连接导线4位于所述无线电子设备的天线辐射近场区外的部分42为高导电率的连接导线，电阻较小，从而降低所述电容触摸屏应用于无线电子设备中时，射频信号对电信号造成干扰现象的同时，使所述电容触摸屏通道电阻在合适的范围内，保证所述电容触摸屏的触控灵敏度。在该实施方式中，优选的，所述高导电率的连接导线的方阻小于10欧姆/方，更优选的，所述高导电率的连接导线为铜线、银浆线或石墨烯线。

需要说明的是，在该实施方式中，所述连接导线4的制作需要两步丝网印刷工艺或黄光工艺，且所述连接导线4位于所述天线辐射近场区内的部分41和所述连接导线4位于所述天线辐射近场区外的部分42可以在同一层内电连接，即所述连接导线4位于所述天线辐射近场区内的部分41和所述连接导线4位于所述天线辐射近场区外的部分42通过其侧面电连接，也可以为搭接，即分别制作所述连接导线4位于所述天线辐射近场区内的部分41和所述连接导线4位于所述天线辐射近场区外的部分42，且所述连接导线4位于所述天线辐射近场区内的部分41和所述连接导线4位于所述天线辐射近场区外的部分42部分重叠，实现所述连接导线4位于所述天线辐射近场区内的部分41和所述连接导线4位于所述天线辐射近场区外的部分42的电连接；还可以为跨桥连接，即分别制作所述连接导线4位于所述天线辐射近场区内的部分41和所述连接导线4位于所述天线辐射近场区外的部分42，然后再制作跨桥，从而通过跨桥实现所述连接导线4位于所述天线辐射近场区内的部分41和所述连接导线4位于所述天线辐射近场区外的部分42的电连接，本发明对此并不做限定，只要保证所述连接导线4位于所述天线辐射近场区内的部分41和所述连接导线4位于所述天线辐射近场区外的部分42的电连接即可。

还需要说明的是，本发明其他实施方式中，所述连接导线4还可以采用其他工艺制作，本发明对此并不做限定。

如图5所示，在本发明的又一个实施方式中，所述连接导线4位于所述天线辐射近场区外的部分42也为低导电率的连接导线，从而进一步减弱所述电容触摸屏应用于无线电子设备中时，射频信号对电信号造成干扰的现象，且所述连接导线4的制作只需一步丝网印刷或黄光工艺即可，工艺较为简单。在该实施方式中，优选的，所述低导电率的连接导线的方阻大于10欧姆/方，更优选的，所述低导电率的连接导线为氧化铟锡(ITO)线或纳米银线。需要说明的是，本发明其他实施方式中，所述连接导线4还可以采用其他工艺制作，本发明对此并不做限定。

如图6所示，在本发明的再一个实施方式中，所述连接导线4位于天线辐射近场区内部分的走线形状为曲线形，从而尽量避免所述连接导线4中较长的线段与天线的极化方向相同，使得所述电容触摸屏中驱动信号和/或感应信号所产生的电磁波辐射方向与所述天线发送或接收射频信号的电磁波辐射方向不相同，从而进一步减弱所述电容触摸屏应用于无线电子设备中时，射频信号对电信号造成干扰的现象。优选的，所述曲线形为弧形或波浪形。

在本发明的另一个实施方式中，所述连接导线4位于天线辐射近场区外部分的走线形状也为曲线形，从而更进一步减弱所述电容触摸屏应用于无线电子设备中时，射频信号对电信号造成干扰的现象。优选的，所述曲线形为弧形或波浪形。

本发明实施方式所提供的电容触摸屏，应用于无线电子设备中时，能够显著减少无线电子设备的射频信号对电容触摸屏的电信号造成干扰的现象，且对于电容触摸屏的制作工艺及控制电路没有特殊要求，工艺简单，成本较低。此外，由于本发明实施方式所提供的电容触摸屏，减轻甚至消除了电容触摸屏控制电路、软件、外围电路等对抗射频信号干扰的需求，从而进一步提升了所述电容触摸屏性能，降低了制作成本。

示例性设备二：

本发明实施方式提供了一种无线电子设备，包括：上述示例性设备一中任一实施方式中所提供的电容触摸屏，天线以及射频信号控制电路，其中，天线用于接收和发射射频信号，所述射频信号控制电路包括接收端和发射端，当所述天线用于接收射频信号时，所述接收端用于接收所述天线接收的射频信号，当所述天线用于发射射频信号时，发射端用于向所述天线发射射频信号。在本发明的一个实施方式中，所述无线电子设备优选为手机、平板电脑、无线上网本或笔记本电脑，但本发明对此并不做限定，只要所述无线电子设备中存在射频信号的接收和发送装置即可。

由于示例性设备一中任一实施方式中所述电容触摸屏应用于无线电子设备中时，能够显著减少射频信号对电信号造成干扰的现象，且对于电容触摸屏的制作工艺及控制电路没有特殊要求，工艺简单，成本较低，因此，本发明实施例方式中所提供的无线电子设备，能够显著减少射频信号对电信号造成干扰的现象，且工艺简单，成本较低。

而且，发明人还研究发现：现有技术中的电容触摸屏应用于无线电子设备时，由于所述电容触摸屏的驱动信号为周期性方波信号，相应的，其产生的感应信号也为周期性方波信号，且所述方波信号的高次谐波在流经连接导线的过程中，由于连接导线相当于一个发射天线，会在连接导线的附近产生交变磁场，交变磁场又会产生交变电场，如此反复形成向外辐射的电磁波。因此，当所述电信号中高次谐波所产生的电磁波辐射的频率落在射频信号的接收频带内，经无线电子设备的天线接收并传送到无线电子设备的射频信号接收端时，会干扰射频信号的接收。

下面通过分析周期性方波信号函数f(t)的傅里叶级数来说明电容触摸屏的电信号对射频信号接收的干扰。任何正常的周期为T、基波角频率为Ω的函数f(t)，都可分解为无限个正弦和余弦函数的代数和，即展开为傅里叶级数的三角函数形式为：

$f\left(t\right)=\frac{a_0}{2}+\underset{n=1}{\overset{\mathrm{\∞}}{\Σ}}{a}_n\cos n\mathrm{\Ω}t+\underset{n=1}{\overset{\mathrm{\∞}}{\Σ}}{b}_n\sin n\mathrm{\Ω}t---\left(10\right)$

其中直流分量a₀：

$a_0=\frac{2}{T}{\∫}_{t_0}^{t_0+T}f\left(t\right)dt---\left(11\right)$

余弦分量的幅度a_n：

$a_n=\frac{2}{T}{\∫}_{t_0}^{t_0+T}f\left(t\right)cos\left({\mathrm{n\Ω}}_{1}t\right)dt---\left(12\right)$

正弦分量的幅度b_n：

$b_n=\frac{2}{T}{\∫}_{t_0}^{t_0+T}f\left(t\right)\sin \left({\mathrm{n\Ω}}_{1}t\right)dt---\left(13\right)$

因此，周期信号可以分解为直流分量、基波分量和一系列谐波分量之和。

对于图7所示的周期性方波信号，其f(t)函数展开为傅里叶级数为：

$\begin{array}{c}f\left(t\right)\stackrel{k=1,2,\mathrm{...}}{=}\frac{4}{T}(\sin \mathrm{\Ω}t+\frac{1}{3}\sin 3\mathrm{\Ω}t+\mathrm{...}+\frac{1}{2k-1}\sin (2k-1)\mathrm{\Ω}t+\mathrm{...})\\ =\frac{4}{T}\underset{k=1}{\overset{\mathrm{\∞}}{\Σ}}\[\frac{1}{2k-1}\sin \left(2k-1\right)\mathrm{\Ω}t\]\end{array}---\left(14\right)$

从式(14)可以看出，图7所示的周期性方波信号的傅里叶级数的a₀及a_n为零，及没有直流和余弦项，只含正弦项，也就是说是一个奇函数，其频谱除基波Ω外，还包含3Ω、5Ω、7Ω…奇数次高频谐波，这些高频谐波落在射频信号的接收频带内，被无线电子设备的天线接收并传送到射频信号的接收端时，会干扰射频信号的接收，降低电容触摸屏应用于无线电子设备中时，所述无线电子设备的性能。

而本发明实施例方式所提供的具有示例性设备一中所提供的电容触摸屏的无线电子设备中，所述连接导线位于所述无线电子设备的天线辐射近场区内的部分为低导电率的连接导线。

对于电容触摸屏工作时的驱动信号来说，根据天线的互易性原理，此时连接导线相当于一个发射天线。由于驱动信号是周期性方波信号，其高次谐波的电流流经连接导线，并通过连接导线发射出去，当该高次谐波信号的频率落在无线电子设备的射频接收频带内时，会对射频接收信号产生干扰，而且材料的导电率ρ越低，天线电阻R_ANT越大，品质因数Q也就越低。由于天线的互易性，对于发射天线来说，品质因数Q越低，发射天线发射RF信号的性能越差，这样就降低了电磁波辐射的作用，从而减弱电容触摸屏工作时的电信号对RF接收信号的干扰，进一步提高了具有电容触摸屏的无线电子设备的性能。

因此，本发明实施方式中所提供的具有示例性设备一中所提供的电容触摸屏的无线电子设备，能够显著降低或消除射频信号和电容触摸屏电信号的相互干扰，提高所述无线电子设备的性能，且工艺简单，成本较低。

示例性验证一：

为了准确评估及量化射频信号和电容触摸屏电信号之间的相互干扰，本发明的一个实施方式依托麦克斯韦电磁方程组，建立了精确的全波电磁场模型，通过有限元及矩量法进行求解，下面以本发明实施方式所提供的电容触摸屏以及传统电容触摸屏均应用于手机为例，对本发明实施方式所提供的电容触摸屏以及传统电容触摸屏应用于无线电子设备中时进行对比实验。

参考图1、图3、图8和图9，图1为传统电容触摸屏应用于手机时，柔性线路板03和电容触摸屏体之间的连接导线04的示意图；图3为本发明实施方式所提供的电容触摸屏中，柔性线路板3和电容触摸屏体之间的连接导线4(包括41和42)的示意图，其中41是所述连接导线4位于天线辐射近场区内的部分，42是所述连接导线4位于天线辐射近场区外的部分；图8为所述电容触摸屏的散射模型的端口分布示意图；图9为所述电容触摸屏的散射模型的端口分布局部放大示意图。其中，端口5位于触摸按键区域2表面，通常是手机主天线的位置，用于模拟射频信号辐射源，端口301、端口302、端口303位于所述电容触摸屏控制电路的引脚位置，其中，端口301与端口5之间的通道是连通的，端口302与端口5之间的通道为端口301右侧相邻的第一通道，端口303与端口5之间的通道为端口301右侧相邻的第二通道。

利用有限元方法，分别计算传统的电容触摸屏中和本发明一个实施方式中所提供的电容触摸屏中，端口5到端口301、端口302和端口303的传输系数，结果如图10-15所示。其中，图10为传统的电容触摸屏中和本发明实施方式所提供的电容触摸屏中，端口5到端口301之间通道的传输系数频率响应曲线对比示意图，其中，O10为传统的电容触摸屏中端口5到端口301之间通道的传输系数频率响应曲线示意图，N10为本发明实施方式所提供的电容触摸屏中端口5到端口301之间通道的传输系数频率响应曲线示意图；图11为所述射频信号源分别为900MHZ、1.8GHZ和2.4GHZ时，传统的电容触摸屏中和本发明实施方式所提供的电容触摸屏中，端口5到端口301之间通道的传输系数对比表。图12为传统的电容触摸屏中和本发明一个实施方式中所提供的电容触摸屏中，端口5到端口302之间通道的传输系数频率响应曲线对比示意图，其中，O12为传统的电容触摸屏中端口5到端口302之间通道的传输系数频率响应曲线示意图，N12为本发明实施方式所提供的电容触摸屏中端口5到端口302之间通道的传输系数频率响应曲线示意图；图13为所述射频信号源分别为900MHZ、1.8GHZ和2.4GHZ时，传统的电容触摸屏中和本发明一个实施方式中所提供的电容触摸屏中，端口5到端口302之间通道的传输系数对比表。图14为传统的电容触摸屏中和本发明一个实施方式中所提供的电容触摸屏中，端口5到端口303之间通道的传输系数频率响应曲线对比示意图，其中，O14为传统的电容触摸屏中端口5到端口303之间通道的传输系数频率响应曲线示意图，N14为本发明实施方式所提供的电容触摸屏中端口5到端口303之间通道的传输系数频率响应曲线示意图；图15为所述射频信号源分别为900MHZ、1.8GHZ和2.4GHZ时，传统的电容触摸屏中和本发明实施方式所提供的电容触摸屏中，端口5到端口303之间通道的传输系数对比表。

从图10和图11中，可以看出：相较于传统的电容触摸屏中，端口5到端口301之间通道的传输系数，本发明实施方式所提供电容触摸屏中，端口5到端口301之间通道的传输系数，约有40dB的衰减；从图12和图13中，可以看出：相较于传统的电容触摸屏中，端口5到端口302之间通道的传输系数，本发明实施方式所提供的电容触摸屏中，端口5到端口302之间通道的传输系数，有大于20dB的衰减；从图14和图15中，可以看出：相较于传统的电容触摸屏中，端口5到端口303之间通道的传输系数，本发明实施方式所提供的电容触摸屏中，端口5到端口303之间通道的传输系数，有大于20dB的衰减。

由此可见，对于连接导线传播的射频信号，相较于传统的电容触摸屏中的电容触摸屏体与电容触摸屏控制电路之间连接导线的传输系数，本发明实施方式所提供电容触摸屏中的电容触摸屏体与电容触摸屏控制电路之间连接导线的传输系数有大于20dB的衰减，从而降低了射频信号对电容触摸屏电信号的干扰。

当模拟手机处于大功率发射状态时产生强电磁场，在端口5(即触摸按键区域2)处，引入一个沿Z轴传播的平面电磁波，其电场矢量方向与电极线的方向一致，如图16所示，图16为所述电容触摸屏辐射模型的端口分布示意图，其中，EMI为端口5处馈入的沿Z轴方向传输的平面电磁波，频率为900MHZ，强度为1V/m。然后，利用矩量法计算传统的电容触摸屏中和本发明实施方式所提供的电容触摸屏中，端口301、端口302和端口303处的平均电场强度，如图17和18所示，其中，图17为传统的电容触摸屏中端口301、端口302和端口303处的平均电场强度值，图18为本发明实施方式所提供的电容触摸屏中端口301、端口302和端口303处的平均电场强度值，对比图17和图18可以看出，本发明实施方式所提供的电容触摸屏中，端口301、端口302和端口303处产生的射频电场强度明显小于传统的电容触摸屏中，端口301、端口302和端口303处产生的射频电场强度。

如图19-图20所示，其中，图19中金属片6模拟手机天线，端口301处馈入一个频率为900MHZ、功率为1W的RF信号，图20为传统的电容触摸屏和本发明实施方式所提供的电容触摸屏中，模拟手机天线的金属片6接收到的电容触摸屏的电信号产生的RF平均电场强度值的对比表；由图20可以看出，本发明实施方式中所提供的电容触摸屏，对于电容触摸屏的驱动信号和/或感应信号同样具有较大的衰减，从而降低了电容触摸屏的电信号对射频信号的干扰。

综上所述，本发明实施方式所提供的电容触摸屏及具有该电容触摸屏的无线电子设备，能够显著减少射频信号和电信号相互干扰的现象，且对于电容触摸屏的制作工艺及控制电路没有特殊要求，工艺简单，成本较低。

本说明书中各个部分采用递进的方式描述，每个部分重点说明的都是与其他部分的不同之处，各个部分之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施方式的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施方式的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施方式中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的实施方式，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (13)

1.一种电容触摸屏，应用于无线电子设备，包括电容触摸屏体、柔性线路板以及连接所述电容触摸屏体和所述柔性线路板的连接导线，其特征在于，所述连接导线位于所述无线电子设备的天线辐射近场区内的部分为低导电率的连接导线；

其中，所述低导电率的连接导线的方阻大于10欧姆/方。

2.根据权利要求1所述的电容触摸屏，其特征在于，所述连接导线位于所述无线电子设备天线辐射近场区内，距离所述天线20mm范围内的部分为低导电率的连接导线。

3.根据权利要求1所述的电容触摸屏，其特征在于，所述连接导线位于所述无线电子设备的天线辐射近场区外的部分为高导电率的连接导线；

其中，所述高导电率的连接导线的方阻小于或等于10欧姆/方。

4.根据权利要求3所述的电容触摸屏，其特征在于，所述高导电率的连接导线的方阻小于10欧姆/方。

5.根据权利要求4所述的电容触摸屏，其特征在于，所述高导电率的连接导线为铜线、银浆线或石墨烯线。

6.根据权利要求1所述的电容触摸屏，其特征在于，所述连接导线位于所述无线电子设备的天线辐射近场区外的部分为低导电率的连接导线。

7.根据权利要求1-6任一项所述的电容触摸屏，其特征在于，所述低导电率的连接导线为氧化铟锡线或纳米银线。

8.根据权利要求1所述的电容触摸屏，其特征在于，所述电容触摸屏体包括电极图案区和触摸按键区，所述触摸按键区的触控电极为低导电率的电极；

其中，低导电率的电极的方阻大于10欧姆/方。

9.根据权利要求1所述的电容触摸屏，其特征在于，所述连接导线位于天线辐射近场区内部分的走线形状为曲线形。

10.根据权利要求9所述的电容触摸屏，其特征在于，所述连接导线位于天线辐射近场区外部分的走线形状为曲线形。

11.根据权利要求9或10所述的电容触摸屏，其特征在于，所述曲线形为弧形或波浪形。

12.一种无线电子设备，其特征在于，包括：权利要求1-11中任一项所述的电容触摸屏。

13.根据权利要求12所述的无线电子设备，其特征在于，所述无线电子设备为手机、平板电脑、无线上网本或笔记本电脑。