電容式觸摸屏技術(shù)介紹

電容式觸摸屏技術(shù)介紹TPTechnicalDeptContents相關(guān)介紹1工作原理2方案選擇3

產(chǎn)品結(jié)構(gòu)4信息溝通5一.相關(guān)介紹觸摸屏在消費電子領(lǐng)域的發(fā)展1997年，摩托羅拉推出PalmPilot掌上電腦

--電阻式觸摸屏，觸摸筆輸入，需要壓力

--有時不能正確識別觸摸位置，需重新校準(zhǔn)2007年3月:LG推出Prada(KE850)多點觸摸手機

--電容式觸摸屏,無需壓力

--精度好，無需校準(zhǔn)

--屏幕強度高，不易損壞2007年6月:蘋果推出iPhone電容式全屏多點觸摸手機

--免觸筆無按鍵全屏觸摸令世人驚艷

--進(jìn)入從單點到多點觸摸的新時代微軟觸摸電腦帶來未來生活革命性的改變RotateTapanddragZoomDrawGesture多點觸摸手勢電容式&電阻式觸摸屏的特點及性能比較項目類別多點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高電容式觸摸屏的性能參數(shù)各類檢測參數(shù)常規(guī)值IC供應(yīng)商軟件調(diào)試時檢測樣品階段及生產(chǎn)時檢測可靠性試驗時檢測線性度≤5%√√√靈敏度-√××透過率≤5%√√√信噪比≥20dB√××霧度≤5%××○表面硬度≥6H××√響應(yīng)時間≤12.5ms√○○工作電壓3.3V√√√工作電流2.5mA√√√睡眠電流0.2mA√√√備注：○視客戶要求決定是否檢測此項功能分辯率矩陣大?。篗行×N列物理走線：M＋N條實際分辯率：TP出廠前可通過軟件設(shè)置，一般設(shè)置成與所搭配

LCD分辯率相同(如:320×240,640×480,800×600)

備注：TouchPad式TP的分辯率為(如下圖):M×N

主要應(yīng)用在:數(shù)碼相框及家用電器等手機播放器/游戲機/導(dǎo)航系統(tǒng)數(shù)碼相框上網(wǎng)本電容式觸摸屏的目標(biāo)市場及應(yīng)用手指滑動時彈出QQ表情菜單雙指實現(xiàn)圖片縮小和放大典型應(yīng)用及操作示例手寫識別實現(xiàn)查詢功能弧形劃動調(diào)節(jié)音量典型應(yīng)用及操作示例雙指劃動切換為橫屏顯示玩游戲時進(jìn)行速度和方向控制典型應(yīng)用及操作示例CapacitiveTouchScreenRoadmapDevelopingMPPlanningDateItem2007-20082009Q12009Q22009Q32009Q4TouchTypeITOLayersPanelSizeSingle-TouchTwo-TouchSingleLayerTwoLayersThreeLayers2.0”-3.2”3.5”-4.3”5”-7”8”-10”≥12”Multi-Touch二.工作原理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

平行板電容的原理

兩個帶電的導(dǎo)體相互靠近會形成電容平行板電容的定義

電容C：正比于相對面積A，正比與兩導(dǎo)體間介質(zhì)的介電常量K

反比于兩導(dǎo)體間的相對距離d平行板電容器K=8.85×10-12F/m自電容式觸摸屏的原理Cp－寄生電容手指觸摸時寄生電容增加：Cp‘=Cp//Cfinger檢測寄生電容的變化量，確定手指觸摸的位置CM－耦合電容手指觸摸時耦合電容減少檢測耦合電容的變化量，確定手指觸摸的位置互電容式觸摸屏的原理觸摸位置中心坐標(biāo)算法ITO圖案形狀菱形條形三角形三角形電容SENSOR常見的兩種形式獨立式-矩陣感應(yīng)單元(單層)行列交叉式-矩陣感應(yīng)單元(雙層)單層自電容雙層自電容雙層互電容三.方案選擇

客戶需求及主要考慮因素

觸控IC的性能參數(shù)及價格SENSOR圖案及產(chǎn)品結(jié)構(gòu)應(yīng)用領(lǐng)域：手機、數(shù)碼產(chǎn)品(MP4/游戲機/數(shù)碼相框)、車載用品、上網(wǎng)本功能需求：單點/兩點/多點觸摸、手勢偵測、防水、手寫屏幕尺寸：2.4"-3.5"、4.3"-7.0"、8"-12"產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、制作難度、生產(chǎn)良率及生產(chǎn)效率FPC元件區(qū)域尺寸：能容納IC及外圍元件，有足夠走線空間IC工作電壓(2.8V,3.0V,3.3V)、I2C接口電壓(1.8V,2.8V,3.0V)、功耗電流(Active,Sleep)抗RF干擾及抗LCD模塊干擾性價比客戶需求及主要考慮因素ICVenderStructureITOPatternTouchTypePerformanceCostCYPRESSTwolayersDiamond1-Touch2-TouchMulti-TouchHighHighMELFASSinglelayerTriangle1-Touch2-TouchHighLowQUANTUMSinglelayerTriangle1-Touch2-TouchLowMediumSYNAPTICSThreelayersDiamond1-Touch2-TouchHighestHighest主要IC方案性能價格比較單面單層ITO

SENSOR圖案及產(chǎn)品結(jié)構(gòu)

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

SENSOR圖案及產(chǎn)品結(jié)構(gòu)

優(yōu)點：性能好，抗靜電能力強缺點：抗干擾能力強單面三層ITO

SENSOR圖案及產(chǎn)品結(jié)構(gòu)

優(yōu)點：抗干擾強，缺點：透過率較低，良率較低四.產(chǎn)品結(jié)構(gòu)電容式觸摸屏必須有帶電導(dǎo)體(ITO)才能實現(xiàn)感應(yīng)，我們根據(jù)ITO襯底的不同分為以下兩種結(jié)構(gòu)：Lens+PET2.Lens+Glass1-1電容式觸摸屏的結(jié)構(gòu)ItemABCDEFR最小尺寸(mm)24.51.5TBD20TBD0.75最小公差(mm)0.20.20.10.10.10.10.11-2-1Lens+Glass說明：FPC元件區(qū)域尺寸D、F大小需要根據(jù)產(chǎn)品A.A區(qū)尺寸及實際選用觸控IC的封裝尺寸及外圍元件數(shù)量而定。1-2產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)尺寸及公差LensITOGlassUVGLUE/OCAITO/MetalSio2ITO結(jié)構(gòu)圖示例：經(jīng)過第一部分的介紹可以知道，電容觸摸屏必須分布橫向和縱向透明帶電導(dǎo)體(ITO)才能實現(xiàn)感應(yīng)，我們根據(jù)ITO襯底的不同分為以下兩種結(jié)構(gòu)：2.1.Lens/PET2.2.Lens/Glass各層材料厚度及總厚度結(jié)構(gòu)材料厚度1Lens0.8(PC,PMMA,Glass)2UV膠0.153Sio2/metal/ITO/Glass/ITO/Sio20.55TotalThickness

1.5+/-0.1mmItemABCDEFR最小尺寸(mm)3.661.5TBD40TBD0.75最小公差(mm)0.20.20.10.10.10.10.11-2-2Lens+PET說明：FPC元件區(qū)域尺寸D、F大小需要根據(jù)產(chǎn)品A.A區(qū)尺寸及實際選用觸控IC的封裝尺寸及外圍元件數(shù)量而定。LensITOfilm1ITOfilm2ITOfilm3AgOCAITO結(jié)構(gòu)圖示例：各層材料厚度及總厚度結(jié)構(gòu)材料厚度1Lens0.8(PC,PMMA,Glass)2OCA10.1253Sliver1/ITOFilm1/OCA20.064Sliver2/ITOFilm2/OCA30.065Sliver2/ITOFilm30.125TotalThickness

1.17+/-0.1mm五.信息溝通為了確保項目評估、報價、開發(fā)設(shè)計、軟件調(diào)試、樣品制作及后期量產(chǎn)等工作準(zhǔn)確、高效、順利地進(jìn)行，需認(rèn)真對“電容式式TP產(chǎn)品定制表”中各項信息進(jìn)行全面準(zhǔn)確地溝通。開發(fā)前期的信息溝通為節(jié)省確認(rèn)圖紙的時間及避免設(shè)計出來的產(chǎn)品滿足不了客戶需求，以下部分希望能統(tǒng)一,一次確認(rèn)到位：1.TouchLens產(chǎn)品外形尺寸公差：

GlassLens:+/-0.05mm;PETLens:+/-0.1mm；2.TouchPanl外形尺寸公差：+/-0.1mm

（FFP）

TouchPanl外形尺寸公差：+/-0.15mm

（F/G,FFG）3.厚度公差：+/-0.1mm(F/G,FFP,FFG)；4.FPC位置公差：+/-0.3mm；5.TP外形較ICON外形至少內(nèi)縮：0.15mm；6.ICON顏色提供色樣或色號；7.視窗半透時，要注明透過率（公差：+/-8%）8.FPC補強防呆