电容式触摸屏技术介绍

电容式触摸屏技术介绍第一页，共四十四页，2022年，8月28日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第二页，共四十四页，2022年，8月28日一.相关介绍第三页，共四十四页，2022年，8月28日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iPhone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四页，共四十四页，2022年，8月28日微软触摸电脑带来未来生活革命性的改变第五页，共四十四页，2022年，8月28日RotateTapanddragZoomDrawGesture多点触摸手势第六页，共四十四页，2022年，8月28日电容式&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七页，共四十四页，2022年，8月28日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八页，共四十四页，2022年，8月28日分辩率矩阵大小：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:320×240,640×480,800×600)

备注：TouchPad式TP的分辩率为(如下图):M×N

主要应用在:数码相框及家用电器等第九页，共四十四页，2022年，8月28日线性度线性度定义:Linearity＝△E/AB*100%第十页，共四十四页，2022年，8月28日手机播放器/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十一页，共四十四页，2022年，8月28日手指滑动时弹出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十二页，共四十四页，2022年，8月28日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十三页，共四十四页，2022年，8月28日双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十四页，共四十四页，2022年，8月28日CapacitiveTouchScreenRoadmapDevelopingMPPlanningDateItem2007-20082009Q12009Q22009Q32009Q4TouchTypeITOLayersPanelSizeSingle-TouchTwo-TouchSingleLayerTwoLayersThreeLayers2.0”-3.2”3.5”-4.3”5”-7”8”-10”≥12”Multi-Touch第十五页，共四十四页，2022年，8月28日二.工作原理第十六页，共四十四页，2022年，8月28日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十七页，共四十四页，2022年，8月28日

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=8.85×10-12F/m第十八页，共四十四页，2022年，8月28日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检测寄生电容的变化量，确定手指触摸的位置第十九页，共四十四页，2022年，8月28日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二十页，共四十四页，2022年，8月28日触摸位置中心坐标算法第二十一页，共四十四页，2022年，8月28日ITO图案形状菱形条形三角形三角形第二十二页，共四十四页，2022年，8月28日电容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)第二十三页，共四十四页，2022年，8月28日单层自电容第二十四页，共四十四页，2022年，8月28日双层自电容第二十五页，共四十四页，2022年，8月28日双层互电容第二十六页，共四十四页，2022年，8月28日三.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图案及产品结构第二十七页，共四十四页，2022年，8月28日应用领域：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二十八页，共四十四页，2022年，8月28日ICVenderStructureITOPatternTouchTypePerformanceCostCYPRESSTwolayersDiamond1-Touch2-TouchMulti-TouchHighHighMELFASSinglelayerTriangle1-Touch2-TouchHighLowQUANTUMSinglelayerTriangle1-Touch2-TouchLowMediumSYNAPTICSThreelayersDiamond1-Touch2-TouchHighestHighest主要IC方案性能价格比较第二十九页，共四十四页，2022年，8月28日单面单层ITO

SENSOR图案及产品结构

优点：成本低，透过率高，良率高缺点：抗干扰能力较差第三十页，共四十四页，2022年，8月28日单面双层ITO

SENSOR图案及产品结构

优点：性能好，良率高缺点：成本较高第三十一页，共四十四页，2022年，8月28日双面单层ITO

SENSOR图案及产品结构

优点：性能好，抗静电能力强缺点：抗干扰能力强第三十二页，共四十四页，2022年，8月28日单面三层ITO

SENSOR图案及产品结构

优点：抗干扰强，缺点：透过率较低，良率较低第三十三页，共四十四页，2022年，8月28日四.产品结构第三十四页，共四十四页，2022年，8月28日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三十五页，共四十四页，2022年，8月28日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LensITOGlassUVGLUE/OCAITO/MetalSio2ITO结构图示例：第三十六页，共四十四页，2022年，8月28日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/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/Sio20.55TotalThickness

1.5+/-0.1mm第三十七页，共四十四页，2022年，8月28日ItemABCDEFR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。LensITOfilm1ITOfilm2ITOfilm3AgOCAITO结构图示例：第三十八页，共四十四页，2022年，8月28日各层材料厚度及总厚度结构材料厚度1Lens0.8(PC,PMMA,Glass)2OCA10.1253Sliver1/ITOFilm1/OCA20.064Sliver2/ITOFilm2/OCA30.065Sliver2/ITOFilm30.125TotalThickness

1.17+/-0.1mm第三十九页，共四十四页，2022年，8月28日五.信息沟通第四十页，共四十四页，2022年，8月28日为了确保项目评估、报价、开发设计、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四十一页，共四十四页，2022年，8月28日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.TouchLens产品外形尺寸公差：

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