電容式觸摸屏技術(shù)

電容式觸摸屏技術(shù)內(nèi)容屏幕的結(jié)構(gòu)與貼合技術(shù)1SENSOR圖案2電容式觸摸屏的分類與工作原理3多點(diǎn)觸控技術(shù)4觸摸屏在電子領(lǐng)域的發(fā)展電阻式觸摸屏的出現(xiàn)電容觸摸屏初見端倪電容屏的新時(shí)代1997年摩托羅拉PalmPilot掌上電腦出現(xiàn)，電阻式觸摸屏，觸摸筆輸入，不精確2007年3月LG推出Parada多點(diǎn)電容式觸摸屏無需觸筆，精度好2007年6月至今蘋果推出多款iphone多點(diǎn)電容觸屏電容屏取得飛速的發(fā)展電容式&電阻式觸摸屏的特點(diǎn)及性能比較項(xiàng)目類別多點(diǎn)觸摸觸筆類型操作壓力精確度校準(zhǔn)透明度表面硬度使用壽命成本電阻式不支持觸摸筆需要低需要低低短低電容式支持手指不需要高不需要高高長(zhǎng)高屏幕的結(jié)構(gòu)保護(hù)玻璃，觸摸屏，顯示屏。需要兩次貼合，按貼合的方式分可以分為全貼合和框貼兩種?？蛸N

定義：簡(jiǎn)單的以雙面膠將觸摸屏與顯示屏的四邊固定，目前大部分顯示屏所采用的貼合方式。優(yōu)點(diǎn)：工藝簡(jiǎn)單；成本低廉缺點(diǎn)：存在空氣層，產(chǎn)生光線折射，導(dǎo)致顯示效果變差。全貼合

定義：以水膠或光學(xué)膠將面板與觸摸屏以無縫隙的方式完全黏貼在一起。優(yōu)點(diǎn)：取消了空氣層，減少反光（可達(dá)75%）；不進(jìn)灰；降低顯示面板噪聲對(duì)觸控訊號(hào)所造成的干擾缺點(diǎn)：良品率低，導(dǎo)致成本高應(yīng)用：目前一些手機(jī)像iPhone4S、米2、Nexus7、AscendD1四核也都采用了全貼合技術(shù)。另外蘋果最新推出的iMac也采用了全貼合的技術(shù)。In-Cell定義：將觸摸面板功能嵌入到液晶像素中的方法，即在顯示屏內(nèi)部嵌入觸摸傳感器功能及配套的觸控IC。門檻高，需要克服良品率偏低的問題。應(yīng)用：目前采用In-Cell技術(shù)除了蘋果的iPhone5，還有諾基亞的Lumia920。其中iPhone5屏幕的厚度估計(jì)為2.54mm，In-Cell薄化貢獻(xiàn)為0.44mm，約占到厚度下降1.7mm的25%。On-Cell

定義：將觸摸屏嵌入到顯示屏的彩色濾光片基板和偏光片之間的方法，即在液晶面板上配觸摸傳感器，相比InCell技術(shù)難度降低不少。應(yīng)用：三星、日立、LG等廠商在On-Cell結(jié)構(gòu)觸摸屏上進(jìn)展較快，目前，OnCell多應(yīng)用于三星Amoled面板產(chǎn)品上，技術(shù)上尚未能克服薄型化、觸控時(shí)產(chǎn)生的顏色不均等問題。OGS(Oneglasssolution)

定義：把觸控屏與保護(hù)玻璃集成在一起，觸摸屏能夠做的更薄且成本更低。應(yīng)用：目前國(guó)內(nèi)手機(jī)品牌廠商中如天宇大黃蜂1代、金立風(fēng)華、小米2已都采用了OGS技術(shù)。不過OGS仍面臨著強(qiáng)度和加工成本的問題。切割造成玻璃邊沿形成一些毛細(xì)裂縫，降低了玻璃的強(qiáng)度，目前強(qiáng)度不足成為制約OGS發(fā)展的重要因素。In-Cell、On-Cell、OGS優(yōu)點(diǎn)：減少貼合次數(shù)，節(jié)省成本，提升貼合的良品率；節(jié)約材料成本和實(shí)現(xiàn)輕薄化（少了一層觸摸層）目前較有實(shí)力的顯示面板廠商傾向推動(dòng)On-Cell或In-Cell的方案，主要原因是其擁有顯示屏生產(chǎn)能力，而觸控模組廠商或上游材料廠商則傾向于OGS，主要原因是具備較強(qiáng)的制作工藝能力和技術(shù)。內(nèi)容屏幕的結(jié)構(gòu)與貼合技術(shù)1

SENSOR圖案2電容式觸摸屏的分類與工作原理3多點(diǎn)觸控技術(shù)4透明導(dǎo)電材料ITO

ITO是一種N型氧化物半導(dǎo)體-氧化銦錫,ITO薄膜即銦錫氧化物半導(dǎo)體透明導(dǎo)電膜,通常有兩個(gè)性能指標(biāo):電阻率和透光率。特性是當(dāng)厚度降到1800個(gè)埃（埃＝10-10米）以下時(shí)會(huì)突然變得透明，透光率為80％，再薄下去透光率反而下降，到300埃厚度時(shí)又上升到80％。在氧化物導(dǎo)電膜中，以摻Sn的In2O3(ITO)膜的透過率最高和性能最好,而且容易在酸液中蝕刻出細(xì)微的圖形.其中透過率以達(dá)到90%以上。電阻式觸摸屏和電容式觸摸屏都用到ITO材料。單面單層ITO

SENSOR圖案及產(chǎn)品結(jié)構(gòu)

優(yōu)點(diǎn)：成本低，透過率高，良率高缺點(diǎn)：抗干擾能力較差單面雙層ITO

SENSOR圖案及產(chǎn)品結(jié)構(gòu)

優(yōu)點(diǎn)：性能好，良率高缺點(diǎn)：成本較高雙面單層ITO

SENSOR圖案及產(chǎn)品結(jié)構(gòu)

優(yōu)點(diǎn)：性能好，抗靜電能力強(qiáng)缺點(diǎn)：抗干擾能力強(qiáng)ITO圖案形狀菱形條形三角形三角形ITO形狀I(lǐng)TO形狀行/列結(jié)構(gòu)內(nèi)容屏幕的結(jié)構(gòu)與貼合技術(shù)1SENSOR圖案2電容式觸摸屏的分類與工作原理3多點(diǎn)觸控技術(shù)4電容式觸摸屏的分類感應(yīng)電容式表面電容式投射電容式自電容式互電容式電容觸屏分類表面電容式有一個(gè)普通的ITO層和一個(gè)金屬邊框，當(dāng)一根手指觸摸屏幕時(shí)，從板面上放出電荷，感應(yīng)在觸屏的四角完成，不需要復(fù)雜的ITO圖案。投射電容式采用一個(gè)或多個(gè)精心設(shè)計(jì)，被蝕燭的ITO，這些ITO層通過蛀蝕形成多個(gè)水平和垂直電極。自電容式互電容式表面電容觸摸屏原理表面電容觸摸屏是一個(gè)四線的觸摸屏。因?yàn)?，它的ITO屏使用4個(gè)邊緣電極與ITO相連，這4個(gè)電極分別位于觸摸屏的4個(gè)角上。4個(gè)電極通過4根線從觸摸屏上引出到觸摸屏控制器，所以表面電容屏也被稱之為四線電容觸摸屏。表面電容觸摸屏優(yōu)點(diǎn)：壽命長(zhǎng)(1億次左右)高透射率(達(dá)到90%)手指觸摸時(shí)才工作響應(yīng)速度快缺點(diǎn)：造價(jià)高檢測(cè)電路復(fù)雜投射電容觸摸屏投射電容觸摸屏可分為兩種不同的結(jié)構(gòu)：自電容與互電容。自電容：測(cè)量信號(hào)線本身的電容優(yōu)點(diǎn)：簡(jiǎn)單，速度快缺點(diǎn)：非真實(shí)多點(diǎn)，易受干擾互電容：測(cè)量垂直相交的兩根信號(hào)之間的電容優(yōu)點(diǎn)：真實(shí)多點(diǎn)，速度快缺點(diǎn)：復(fù)雜，功耗大，成本高自電容Cp-寄生電容手指觸摸時(shí)寄生電容增加：Cp’=Cp／Cfinger檢測(cè)寄生電容的變化量，確定手指觸摸的位置自電容檢測(cè)原理自電容原理：當(dāng)手接觸時(shí)，等效為寄生電容增加，而且自電容檢測(cè)都是在前端（提供電源端）。檢測(cè)原理有很多，可檢測(cè)電壓、電流、電荷，下圖為電荷轉(zhuǎn)移檢測(cè)原理。通過開關(guān)依次開合不斷對(duì)寄生電容進(jìn)行充電放電，檢測(cè)放電時(shí)通過的電荷，當(dāng)有手指接觸時(shí)，流出電荷增加。自電容定位方式定位方式:一般使用“菱形”圖案,使從手指到兩層ITO電容足夠大。首先檢測(cè)一層(紅色),對(duì)所有線依次進(jìn)行掃描,得到X的位置,然后檢測(cè)另一個(gè)層(藍(lán)色),得到Y(jié)位置。所以這是假的多點(diǎn)觸控?；ル娙軨M-耦合電容手指觸摸時(shí)耦合電容減小檢測(cè)耦合電容變化量，確定手指觸摸的位置互電容檢測(cè)原理互電容原理為：當(dāng)手指接觸時(shí)，等效為互電容改變，互電容檢測(cè)一般是在后端（sense端）?？梢詸z測(cè)電壓或者電荷。下圖為電荷檢測(cè)等效電路。手指接觸后等效為互電容減小，此時(shí)讀出電荷減小?；ル娙荻ㄎ环绞蕉ㄎ环绞?在驅(qū)動(dòng)層(紅色),給其中一條線添加一行脈沖信號(hào),其他線連接到地面。在傳感層(藍(lán)色),所有線依次進(jìn)行掃描檢測(cè)，當(dāng)檢測(cè)到所有的交叉點(diǎn)中電荷減少最多的就是觸點(diǎn)。所以這是假的多點(diǎn)觸控。上表面和下表面diamond是錯(cuò)開的內(nèi)容屏幕的結(jié)構(gòu)與貼合技術(shù)1SENSOR圖案2電容式觸摸屏的分類與工作原理3多點(diǎn)觸控技術(shù)4自電容的多點(diǎn)觸控技術(shù)交叉中心=觸摸點(diǎn)一個(gè)中心點(diǎn)=單個(gè)觸摸點(diǎn)單個(gè)觸摸點(diǎn)每個(gè)軸上都有兩個(gè)觸摸=4個(gè)交叉點(diǎn)兩個(gè)觸摸點(diǎn)消除鬼點(diǎn)非期望誤差點(diǎn)“鬼點(diǎn)”消除鬼點(diǎn)方法（分時(shí)法）

假設(shè)多點(diǎn)觸摸操作是分時(shí)發(fā)生的觸摸操作間隔需要幾毫秒時(shí)間第二觸摸點(diǎn)操作會(huì)產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的鬼點(diǎn)真正的第二個(gè)觸摸點(diǎn)與第一個(gè)觸摸點(diǎn)呈對(duì)角狀態(tài),所以通過分時(shí)方法即可消除鬼點(diǎn)消除鬼點(diǎn)方法（分區(qū)法）要求整個(gè)觸摸屏物理上分割成幾個(gè)區(qū)域每個(gè)觸摸屏可能有2個(gè),3個(gè),或4個(gè)區(qū)域每個(gè)區(qū)域定位一個(gè)單點(diǎn)觸摸操作可以消除觸摸點(diǎn)移動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的“鬼點(diǎn)”通過判斷觸摸進(jìn)入/退出相應(yīng)區(qū)域，可以從“鬼點(diǎn)”中分辨出真實(shí)點(diǎn)互電容觸摸屏(多點(diǎn)觸摸識(shí)別手勢(shì)方向)什么是手勢(shì)?手勢(shì):首先強(qiáng)調(diào)的是動(dòng)作而不是具體位置手勢(shì)舉例?點(diǎn)擊?雙擊?點(diǎn)擊并拖拉?放大?旋轉(zhuǎn)垂直平移手勢(shì)操作特點(diǎn)同一水平線有兩個(gè)觸摸點(diǎn)手指的方向是向上或向下不需要確定觸摸的精確位置只需確定手勢(shì)相對(duì)位置和相對(duì)運(yùn)動(dòng)水平平移手勢(shì)操作特點(diǎn)兩個(gè)觸摸點(diǎn)在同一垂直線手指的方向是向左或向