电容式触控面板

1、電容式觸控面板介紹琦芯科技股份大綱前言觸控優勢發展趨勢及市場預測觸控面板的種類多點觸控多點觸控的手勢多點觸控的技術電容式觸控面板結構投射式電容觸控結論前言觸控的優勢人機界面操作性能流暢節省空間，螢幕即是鍵盤多樣化，單點觸控/多點觸控設計更美觀 觸控的發展趨勢202120212000One Touch/ Resistive TPMulti-TouchResistive/Capacitive TP觸控面板的市場預測200820152014201320122011201020092016$ 0$ 15$ 12$ 9$ 6$ 3Billion資料來源：2021 Display Search 單位：十億

2、觸控面板的種類電阻式觸控時利用壓力使上下電極接觸而短路，經由控制器測知面板電壓變化而計算出接觸點位置。電容式利用排列之透明電極與人體之間的靜電結合所產生之電容變化，從所產生之誘導電流來檢測其座標。光學式利用光源接收、遮斷原理，在面板內佈滿光源，並與接收器排列成矩陣。當光線遭遮斷時，經由接收器所接收的資訊，即可測出接觸點的所在矩陣位置。光學影像式類似光遮斷，不過是使用兩組CMOS/CCD Sensor搭配紅外線LED置於面板上緣兩端來讀取影像訊號，在大尺寸觸控面板的應用上有極大的本钱利基。音波式由外表上完全由玻璃組成，三個角落由超音波發射和接收器在中間區域形成一個均勻的聲波力場，利用聲波碰到軟性

3、介質會被吸收掉能量的特型來做觸控定位的目地。電磁式根本原理是靠電磁感應方式，電磁筆為訊號發射端，電磁板為訊號接收端，當接近感應時磁通量發生變化，藉由運算而定義位置點。ITO layerHC layer類似於外表電容觸控的方式嵌入式觸控在既有TFT-LCD 面板的Array基板上，製作TFT Photo Sensor(利用TFT 來開關Photo Diode的電流輸出)，並電性連接到特定的訊號讀出線。觸控面板的比較電阻式電容式光學式音波式電磁式輸入耐久性四線式：100萬次以上五線式：1000萬次以上2000萬次以上視LED壽命而定 5000萬次以上光學穿透度 78-86% 80-90% 95%

4、89-92%接近100%畫面尺寸23吋329吋641吋950吋220吋解析度成本動作原理按壓關閉回路遮斷光吸收音波電磁感應筆輸入可以不可以可以專用筆專用筆Windows 7點燃2021_Multi-Touch 商機MS-DOSWindows 3.xWindows 98Windows 7Windows 7 所開創Multi-Touch應用僅為開端，正面看待長期發展性。Multi-Touch 技術於期初百花齊放，各有其應用領域發展。多點觸控 (Multi-Touch)意即一些讓電腦使用者透過數隻手指達至圖像應用控制的輸入技術。要使用多點觸控技術，裝置必需配備觸控版，同時需裝載可辨認多於一點同時觸碰

5、的軟體，相較之下，標準的觸控技術只能辨認一點，是其之間最大的分別。多點觸控的手勢介紹可以作為滑鼠的捲軸功能往上或往下圖片可以向右或向左移動對圖片可以作放大或縮小的動作Multi-Touch 技術-投射式電容觸控投射式電容觸控：Projected Capacitive Touch, PCT運作原理：利用電容耦合原理，逐行供電予驅動線及逐列掃描感測線捕捉電極間電容變化達到同步多點定位。缺點：無法藉由絕緣體達到觸控。關鍵技術：ITO 鍍膜、ITO Pattern 蝕刻以及觸控IC。Multi-Touch 技術-光學成像觸控光學成像觸控：Optical Imaging Touch, OIT運作原理：利

6、用2-6支IR 攝影機投射於觸控區域，並將所擷取影像及陰影進行影像資訊交叉比對及三角演算法推測觸控點(尺寸越大/觸控點越多，則IR 攝影機越多)。缺點：易發生影像重疊及螢幕尺寸越小皆不易達到多點觸控。關鍵技術：仰賴軟體運算。Multi-Touch 技術-類比矩陣電阻式觸控類比矩陣電阻式觸控：Analog Matrix Resistive, AMR運作原理：切分四線式電阻觸控面板形成矩陣，逐行逐列供壓掃描各區塊(區塊內僅能單點觸控) 達到Multi-Touch。特色：由於AMR僅提供偵測單點的觸控功用，因此假设想要跨入到全螢幕且多點化的中大尺寸市場，就必需透過縮小單位面積，來增加電極的數目，就技

7、術層面來講，對IC設計業者會是一大挑戰。電容式觸控面板電容式觸控的結構外表式電容在面板感應區的四個角落使均勻電場行成於面板外表，當手指觸動時，可使電場引發電流，經由控制器轉換將電流強度比例相對於四個角落之差異，進而計算出觸動位置。Glass SubstrateTCO coating (ITO)Hard-coatingAR/AG coatingCopper FoilFFC (Flexible Flat Cable)投射式電容以外表電容觸控技術為概念，並將電極蝕刻成長條狀以形成圖案化電極，當手指接近時，控制器可迅速測知電容值改變，藉以測得觸控位置。ITO glassOCACover lensFFC

8、 (Flexible Flat Cable)OCAGlass SubstrateTFT-LCD投射式電容觸控的結構原理單層ITO結構之投射式電容雙層ITO結構之投射式電容SiO2 (protective)X-ITO (sensing)InsulationGlass (substrate)單層結構ITO 橋接式結構金屬橋接式結構Y-ITO (bridge)Y-ITO (sensing)X-MoAlMo (bridge)AMoAlMo (conductor)MoAlMo (conductor)雙層結構SiO2 (protective)SiO2 (protective)Mo/Al/Mo (condu

9、ctor)Y-ITOX-ITO基板：Glass沉積ITO薄膜-雙面上層ITO薄膜圖形化下層ITO薄膜圖形化沉積MoAlMo薄膜MoAlMo薄膜圖形化沉積雙面SiO2薄膜雙層結構單層 V.S. 雙層的製作流程基板：Glass沉積ITO薄膜-單面ITO薄膜圖形化沉積絕緣層絕緣層圖形化沉積ITO薄膜-單面ITO圖形化沉積MoAlMo薄膜MoAlMo薄膜圖形化沉積SiO2薄膜單層結構沉積絕緣層絕緣層圖形化沉積ITO薄膜-單面ITO圖形化ITO 圖形的型式DiamondHexagonStripesTriangleTriangleTriangle投射式觸控電容的型式型式Glass-TypeFilm-Typ

10、e結構G/GG/F/F穿透度90%86%ITO 片電阻值(ohm/sq.)10200-300基板熔點(oC)600260-270熱變形溫度(oC)NA80-100導線製程黃光網印導線線寬15-30 mm75-100 mm待克服的問題線寬小，大尺寸的寄生電容高蝕刻痕跡 (ITO 圖形可視)貼合良率硬/硬貼合良率低軟/硬貼合良率高TP厚度厚薄產品i-phoneLG、Samsung、HTC200-300蝕刻痕跡 (ITO 圖形可視)Glass-TypeGlass SubstrateTFT-LCDITO thin filmOCAFilm-TypePET SubstrateTFT-LCDPET Subs

11、tratePET SubstrateTFT-LCDPET Substrate蝕刻痕跡蝕刻界面區PET Substrate (n=1.6)HC Layer (n=1.5)HC Layer ITO Layer (n=1.9)光穿透過物體之後，會發生穿透、反射、折射以及吸收。而反射是發生在不同材質堆疊，所產生的反射現象。(因為材料折射率的差異所導致)光入射反射穿透折射折射PET Substrate (n=1.6)HC Layer (n=1.5)HC Layer 克服的方式I-製作抗反射的材料：用不同折射率的物質互相堆疊在一起形成多層結構(或藉由控制堆疊的厚度及材料的折射率)。II-尋找低反射膜：使用低折射率的材料可以達到抗反射的功能。III-使用光學膠(OCA)來抑制蝕刻的痕跡。IV-在PET基板上使用濕式塗佈的方法進行光學調整層的塗佈。可以達到低b*值的效果電阻式 V.S. 電容式電阻式電容式特性需求300-500 ohm/sq.100-300 ohm/sq.抗EMI功能視用途而定必備ITO 薄膜特性蝕刻性不一定必備結晶性有結晶性較佳非結晶穿透度86-90%90%以上抗干涉條紋需要