電容屏原理講義09

1、電容屏技術研發(fā)中心 2009/12/29一、電容器的基本知識1、定義以儲存電荷為特征、能隔斷直流而允許交流電流通過的電子元件。電容器是各類電子設備大量使用的不可缺少的基本元件之一。2、基本原理電容器由兩個電極及其間的介電材料構成的。介電材料是一種電介質，當被置于兩塊帶有等量異性電荷的平行極板間的電場中時，由于極化而在介質表面產生極化電荷，遂使束縛在極板上的電荷相應增加，維持極板間的電位差不變。這就是電容器具有電容特征的原因。C=S/4kd 單位是：F （法），F(xiàn)（微法）、pF（皮法），nF（納法）。3、作用各種電容器在電路中能起不同的作用，如耦合和隔直流、旁路、整流濾波、高頻濾波、調諧、儲能和

2、分頻等。通交流、阻直流。 各種類型電容器件鋁電解電容器 鉭電解電容器（CA）鈮電解電容（CN） 薄膜電容器 瓷介電容器 獨石電容器 紙質電容器 微調電容器 陶瓷電容器 玻璃釉電容器（CI） 二、電容式觸摸屏分類按工作原理分： 表面電容式(Surface Capacitive) 投射電容式(Projected Capacitive) 1、表面電容式觸摸屏 工作原理 在觸摸屏的四個角或四條邊上引出四個電極。給工作面通上一個很低的電壓，當手指沒有與屏幕接觸時，各種電極是同電位的，觸摸屏表面沒有電流，而當用戶觸摸屏幕時,手指頭吸收走一個很小的電流,這個電流分別從觸摸屏四個角或四條邊上的電極中流出,并且

3、理論上流經這四個電極的電流與手指到四角的距離成比例,控制器通過對這四個電流比例的精密計算,得出觸摸點的位置。原理圖 當手指與觸摸屏表面接觸時，手指和ITO面形成電容。因為觸摸屏工作面加的是交流電，所以電流從人手指流出，所以叫表面電容式觸摸屏結構1、ITO層2、基板3、電極走線4、表面保護層2、投射電容式觸摸屏 投射電容式觸摸屏的工作層，主要由兩層ITO構成，一層的ITO電極作橫向分布，一層的ITO電極縱向分布。這兩層ITO層中一層負責定位X坐標，一層負責定位Y坐標。ITO電極的形狀可以由菱形、六邊形、三角形等圖案組成：工作原理相鄰兩行/列之間如果通電都有如左圖所示的一個固定的電容值手指接觸到觸

4、摸屏表面，則會產生如左圖所示的一個電容。通過逐行/列掃描，如果電容有比較明顯的變化，就被認為是有效觸摸，控制器就可以根據(jù)新的寄生電容計算出手指的中心位置計算出該點在屏上的X(Y)坐標，通過結合上下面的兩個位置，就可以得出一個完整坐標。因為上下電極面都是由多條互不相連的透明電極組成，觸摸一點并不影響其它部分故可以同時識別多個觸摸點。掃描方式 自電容(self capacitance或absolute capacitance) 行于行、列與列之間有固定的電容 有手指觸摸時感應電容變大 能識別手勢觸摸互電容(mutual capacitance或transcapacitance ) 行列交叉通過時，

5、會產生互電容有手指觸摸時，互電容減小能識別多點觸摸的具體位置典型應用Samsung F480(2.8)新思/MelfasLG Prada II(3“) 新思 RIM Storm(3.25“) 新思 HTC Google G1(3.2),G2(3.8) 新思/義隆 Sharp的SH906i(3) NOKIA X6 (3.2“) 目前市場上電容式觸摸屏品牌手機的主要機型兩種電容屏的性能對比投射式電容屏的基本結構1、玻璃+玻璃結構厚度較大，貼合難度大，對位精度要求高。投射式電容屏的基本結構2、膜+膜結構優(yōu)點：純膜結構，抗摔缺點：貼合工序多，膜的加工難度大，對位精度要求高投射式電容屏的基本結構3、玻璃

6、+膜結構優(yōu)點：便于印刷和貼合缺點：膜的加工難度大，對位精度要求高投射式電容屏的基本結構4、雙面ITO玻璃結構 優(yōu)點：厚度薄， 缺點：玻璃雙面作sputter,良品率低，成本高。 應用范例：Apple iphone 加工流程 投射式電容屏的基本結構5、單層玻璃+兩層ITO層 這種結構先在ITO層上做出橫向（或縱向）電極圖案，然后電鍍金屬導線（上、下兩層的ITO電極都通過該層導線導出）然后在ITO層上鍍上一層絕緣保護層，完全蓋住下層ITO層；再在絕緣電鍍層上鍍上一層ITO層；接著在上層ITO上做另一個方向的ITO電極圖案；最后在金屬導線和上層ITO上鍍上一層絕緣保護層（綁定處不鍍），以防止ITO層

7、受損。投射式電容屏與電阻屏的比較四線電阻式四線電阻式五線電阻式五線電阻式投射電容式投射電容式觸摸物觸摸物 手指、筆 手指、筆手指、筆多點觸摸多點觸摸 不可以 不可以 可以 價格價格 112最適合尺寸最適合尺寸 26 26 15“ ？耐久性耐久性 100萬次 1000萬次 1億次 透過率透過率 75% 75% 90% 抗抗EMI 優(yōu) 優(yōu)優(yōu)厚度厚度 薄 薄 更薄 邊框寬度邊框寬度131校準需要需要不需要精確度精確度 444*1（低）5（高）適用領域分析 應用尺寸電阻式表面電容式投射電容式大尺寸顯示器 15-22 適用 ATM 12-22適用醫(yī)療設備 10-17 適用適用適用NB、POS10-17

8、適用適用中尺寸家電3-10適用適用適用汽車導航 5.6-7 適用適用適用游戲機 3-8 適用適用電子書 3-8 適用適用小尺寸PND 3.5-4.3 適用適用智能手機 2.4-4.3 適用適用PMP/mp3 /DV/DC2.5-5 適用適用*投射電容式觸摸屏基本上能夠涵蓋所有電阻式觸摸屏應用領域！投射電容式觸摸屏基本上能夠涵蓋所有電阻式觸摸屏應用領域！三、我司進展1、優(yōu)勢有從事觸摸屏經營的基礎，對行業(yè)較熟悉；在行業(yè)內影響較大；集團內部資源豐富，可以為我所用。2、劣勢p缺少關鍵制程，如sputter等；p全新的營銷模式，需要過程來熟悉；p相關人員需要補充，重點在產品應用方面。3、技術來源 3.1

9、自行開發(fā) 3.2技術轉移3.1自行開發(fā)3.1.1設計技術屏（Sensor）的設計：主要取決于選用的控制IC，可根據(jù)客戶要求完成（5種或更多派生結構）。重點考慮：結構要求、IC的選用、用途。 3.1.2材料選擇玻璃，常用0.55t、0.7t,100,無色差。膜，常用0.05、0.125、0.175，200-300，無色差OCA，常用0.05、0.125、0.175，無酸導電油墨，普通或超細油墨（線寬線距100）控制IC 3.1.3關鍵制程技術導線的線寬和線距小于0.1mm的印刷相關技術；玻璃濺射鍍膜及其相關技術（技轉，目前可外發(fā)包）；玻璃對玻璃結構產品的貼合技術；COG技術；IC的調試和使用技術。測試技術。黃光段制程光阻塗佈曝光顯影烘乾清洗濺射蝕刻剝膜檢查四、產品設計開發(fā)流程產品設計開發(fā)流程項目報價、確認圖項目開發(fā)申請打樣及樣品評審產品小批量生產產品定型q 由于是定制產品，前期需詳細了解客戶需求q 需求明確之后三個工作日內出確認圖，核價 q 如果采用印刷方式加工，樣品制作時間為4周（約1個月）q如果采