电容式触摸屏技术介绍

1、电容式触摸屏技术介绍第1页，共44页，2022年，5月20日，23点7分，星期五Contents相关介绍1工作原理 2方案选择3 产品结构4 信息沟通5第2页，共44页，2022年，5月20日，23点7分，星期五一. 相关介绍第3页，共44页，2022年，5月20日，23点7分，星期五触摸屏在消费电子领域的发展1997年，摩托罗拉推出PalmPilot掌上电脑 -电阻式触摸屏，触摸笔输入，需要压力 -有时不能正确识别触摸位置，需重新校准2007年3月:LG推出Prada(KE850)多点触摸手机 -电容式触摸屏,无需压力 -精度好，无需校准 -屏幕强度高，不易损坏2007年6月:苹果推出iPh

2、one电容式全屏多点触摸手机 -免触笔无按键全屏触摸令世人惊艳 -进入从单点到多点触摸的新时代第4页，共44页，2022年，5月20日，23点7分，星期五微软触摸电脑带来未来生活革命性的改变第5页，共44页，2022年，5月20日，23点7分，星期五RotateTap and dragZoomDrawGesture多点触摸手势第6页，共44页，2022年，5月20日，23点7分，星期五电容式&电阻式触摸屏的特点及性能比较项目类别多点触摸触笔类型操作压力精确度校准透明度表面硬度使用寿命成本电阻式不支持触摸笔需要低需要低低短低电容式支持手指不需要高不需要高高长高第7页，共44页，2022年，5月2

3、0日，23点7分，星期五电容式触摸屏的性能参数各类检测参数常规值IC供应商软件调试时检测样品阶段及生产时检测可靠性试验时检测线性度5%灵敏度-透过率5%信噪比20dB雾 度5%表面硬度6H响应时间12.5ms工作电压3.3V工作电流2.5mA睡眠电流0.2mA备注： 视客户要求决定是否检测此项功能第8页，共44页，2022年，5月20日，23点7分，星期五分辩率 矩阵大小： M行 N列 物理走线： M N 条 实际分辩率：TP出厂前可通过软件设置，一般设置成与所搭配 LCD分辩率相同 (如:320240,640480,800600) 备注：Touch Pad式TP的分辩率为(如下图): M N

4、 主要应用在: 数码相框及家用电器等第9页，共44页，2022年，5月20日，23点7分，星期五线性度线性度定义:LinearityE / AB * 100% 第10页，共44页，2022年，5月20日，23点7分，星期五手机播放器/游戏机/导航系统数码相框上网本电容式触摸屏的目标市场及应用第11页，共44页，2022年，5月20日，23点7分，星期五手指滑动时弹出QQ表情菜单双指实现图片缩小和放大典型应用及操作示例第12页，共44页，2022年，5月20日，23点7分，星期五手写识别实现查询功能弧形划动调节音量典型应用及操作示例第13页，共44页，2022年，5月20日，23点7分，星期五双

5、指划动切换为横屏显示玩游戏时进行速度和方向控制典型应用及操作示例第14页，共44页，2022年，5月20日，23点7分，星期五Capacitive Touch Screen RoadmapDevelopingMPPlanningDateItem2007-20082009 Q12009 Q22009 Q32009 Q4Touch TypeITO LayersPanel SizeSingle-TouchTwo-TouchSingle LayerTwo LayersThree Layers2.0”-3.2”3.5”-4.3”5”-7”8”-10”12”Multi-Touch第15页，共44页，202

6、2年，5月20日，23点7分，星期五二. 工作原理第16页，共44页，2022年，5月20日，23点7分，星期五电容式触摸屏的分类感应电容式表面电容式投射电容式自电容式互电容式第17页，共44页，2022年，5月20日，23点7分，星期五 平行板电容的原理 两个带电的导体相互靠近会形成电容平行板电容的定义 电容C： 正比于相对面积A，正比与两导体间介质的介电常量K 反比于两导体间的相对距离d平行板电容器K=8.8510-12F/m第18页，共44页，2022年，5月20日，23点7分，星期五自电容式触摸屏的原理 Cp寄生电容 手指触摸时寄生电容增加：Cp=Cp/Cfinger 检测寄生电容的变

7、化量，确定手指触摸的位置第19页，共44页，2022年，5月20日，23点7分，星期五 CM耦合电容 手指触摸时耦合电容减少 检测耦合电容的变化量，确定手指触摸的位置互电容式触摸屏的原理第20页，共44页，2022年，5月20日，23点7分，星期五触摸位置中心坐标算法第21页，共44页，2022年，5月20日，23点7分，星期五ITO图案形状菱形条形三角形三角形第22页，共44页，2022年，5月20日，23点7分，星期五电容SENSOR常见的两种形式独立式 - 矩阵感应单元 (单层)行列交叉式 - 矩阵感应单元 (双层)第23页，共44页，2022年，5月20日，23点7分，星期五单层自电容

8、第24页，共44页，2022年，5月20日，23点7分，星期五双层自电容第25页，共44页，2022年，5月20日，23点7分，星期五双层互电容第26页，共44页，2022年，5月20日，23点7分，星期五三. 方案选择 客户需求及主要考虑因素 触控IC的性能参数及价格 SENSOR图案及产品结构第27页，共44页，2022年，5月20日，23点7分，星期五应用领域：手机、数码产品(MP4/游戏机/数码相框) 、车载用品、上网本功能需求：单点/两点/多点触摸、手势侦测、防水、手写屏幕尺寸： 2.4-3.5、4.3-7.0、8-12产品结构、制作难度、生产良率及生产效率FPC元件区域尺寸：能容纳

9、IC及外围元件，有足够走线空间IC工作电压(2.8V,3.0V,3.3V)、I2C接口电压(1.8V,2.8V,3.0V)、 功耗电流(Active,Sleep)抗RF干扰及抗LCD模块干扰性价比客户需求及主要考虑因素第28页，共44页，2022年，5月20日，23点7分，星期五IC VenderStructureITO PatternTouch TypePerformanceCostCYPRESSTwo layersDiamond1-Touch2-TouchMulti-TouchHighHighMELFASSingle layerTriangle1-Touch2-TouchHighLowQU

10、ANTUMSingle layerTriangle1-Touch2-TouchLowMediumSYNAPTICSThree layersDiamond1-Touch2-TouchHighestHighest 主要IC方案性能价格比较第29页，共44页，2022年，5月20日，23点7分，星期五单面单层ITO SENSOR图案及产品结构 优点：成本低，透过率高，良率高 缺点：抗干扰能力较差第30页，共44页，2022年，5月20日，23点7分，星期五单面双层ITO SENSOR图案及产品结构 优点：性能好，良率高 缺点：成本较高第31页，共44页，2022年，5月20日，23点7分，星期五双面

11、单层ITO SENSOR图案及产品结构 优点：性能好，抗静电能力强 缺点：抗干扰能力强第32页，共44页，2022年，5月20日，23点7分，星期五单面三层ITO SENSOR图案及产品结构 优点：抗干扰强，缺点：透过率较低，良率较低第33页，共44页，2022年，5月20日，23点7分，星期五四. 产品结构第34页，共44页，2022年，5月20日，23点7分，星期五电容式触摸屏必须有带电导体(ITO)才能实现感应，我们根据ITO衬底的不同分为以下两种结构：Lens+PET2. Lens+Glass1-1 电容式触摸屏的结构第35页，共44页，2022年，5月20日，23点7分，星期五Ite

12、mABCDEFR最小尺寸(mm)24.51.5TBD20TBD0.75最小公差(mm)0.20.20.10.10.10.10.11-2-1 Lens+Glass说明：FPC元件区域尺寸D、F大小需要根据产品A.A区尺寸及实际选用触控IC的封装尺寸及外围元件数量而定。1-2 产品的结构尺寸及公差LensITO GlassUV GLUE/OCAITO/MetalSio2ITO结构图示例：第36页，共44页，2022年，5月20日，23点7分，星期五经过第一部分的介绍可以知道，电容触摸屏必须分布横向和纵向透明带电导体(ITO)才能实现感应，我们根据ITO衬底的不同分为以下两种结构：2.1. Lens

13、/PET各层材料厚度及总厚度结构材料厚度1Lens0.8(PC,PMMA,Glass)2UV 胶0.153Sio2/metal/ITO/Glass/ITO/Sio20.55Total Thickness1.5+/-0.1mm第37页，共44页，2022年，5月20日，23点7分，星期五ItemABCDEFR最小尺寸(mm)3.661.5TBD40TBD0.75最小公差(mm)0.20.20.10.10.10.10.11-2-2 Lens+PET说明：FPC元件区域尺寸D、F大小需要根据产品A.A区尺寸及实际选用触控IC的封装尺寸及外围元件数量而定。LensITO film 1ITO film

14、2ITO film 3AgOCAITO结构图示例：第38页，共44页，2022年，5月20日，23点7分，星期五各层材料厚度及总厚度结构材料厚度1Lens0.8(PC,PMMA,Glass)2OCA10.1253Sliver1/ITO Film 1 /OCA 20.064Sliver2/ITO Film 2/OCA 30.065Sliver2/ITO Film 30.125Total Thickness1.17+/-0.1mm第39页，共44页，2022年，5月20日，23点7分，星期五五. 信息沟通第40页，共44页，2022年，5月20日，23点7分，星期五为了确保项目评估、报价、开发设计

15、、软件调试、样品制作及后期量产等工作准确、高效、顺利地进行，需认真对“电容式式TP产品定制表”中各项信息进行全面准确地沟通。开发前期的信息沟通第41页，共44页，2022年，5月20日，23点7分，星期五为节省确认图纸的时间及避免设计出来的产品满足不了客户需求，以下部分希望能统一,一次确认到位：1.Touch Lens产品外形尺寸公差： Glass Lens:+/-0.05mm;PET Lens:+/-0.1mm；2. Touch Panl外形尺寸公差：+/-0.1mm （FFP） Touch Panl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外形较ICON外形至少内缩：0.15mm；6.ICON颜色提供色样或色号；7.视窗半透时，要注明透过率（公差：+/-8%）8.FPC补强防呆线线粗0.2mm,位置公差+/-0.2mm9. 单面FPC最小弯折半