电容式触控面板

Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,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,2021,2021,2000,One Touch/Resistive TP,Multi-Touch,Resistive/Capacitive TP,觸控面板的市場預測,2008,2015,2014,2013,2012,2011,2010,2009,2016,$0,$15,$12,$9,$6,$3,Billion,資料來源：2021 Display Search 單位：十億,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 layer,HC 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%,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-DOS,Windows 3.x,Windows 98,Windows 7,Windows 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 Substrate,TCO coating(ITO),Hard-coating,AR/AG coating,Copper Foil,FFC(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 glass,OCA,Cover lens,FFC(Flexible Flat Cable),OCA,Glass Substrate,TFT-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,SiO,2,(protective),X-ITO,(sensing),Insulation,Glass(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),A,MoAlMo(conductor),MoAlMo(conductor),雙層結構,SiO,2,(protective),SiO,2,(protective),Mo/Al/Mo,(conductor),Y-ITO,X-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,SiO,2,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,SiO,2,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,Diamond,Hexagon,Stripes,Triangle,Triangle,Triangle,投射式觸控電容的型式,型式,Glass-Type,Film-Type,結構,G/G,G/F/F,穿透度,90%,86%,ITO,片電阻值,(ohm/sq.),10,200-300,基板熔點,(,o,C),600,260-270,熱變形溫度,(,o,C),NA,80-100,導線製程,黃光,網印,導線線寬,15-30,m,m,75-100,m,m,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-phone,LG,、,Samsung,、,HTC,200-300,蝕刻痕跡,(ITO,圖形可視,),Glass-Type,Glass Substrate,TFT-LCD,ITO thin film,OCA,Film-Type,PET Substrate,TFT-LCD,PET Substrate,PET Substrate,TFT-LCD,PET 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,不需要,技術特性,多點觸控,可以,可以,尺寸,任意,有限制,輸入方法,手指或筆,手指,(,不可戴手套,),投射式電容,結論,未來的觸控面板主流：多點觸控面板,投射式電容以及類比矩陣電阻,投射式電容：,Film-type,類比矩陣電阻：,Film,結構,琦芯的技術能力,倚賴第二代線,目標：,200-300 ohm/sq.,以及,86%,以上,蝕刻線路不易見,產品規格設定：亮面,/125 um/Non,單,雙,HC,謝謝指教,