电容式触摸屏技术介绍

Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,Click to edit Master title style,LOGO,电容式触摸屏技术介绍,TP Technical Dept,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,5,一,.,相关介绍,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,微软触摸电脑带来未来生活革命性的改变,Rotate,Tap and drag,Zoom,Draw,Gesture,多点触摸手势,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,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,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,主要应用在,:,数码相框及家用电器等,线性度,线性度定义,:,Linearity,E/AB*100%,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,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,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,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,Capacitive Touch Screen Roadmap,Developing,MP,Planning,Date,Item,2007-2008,2009 Q1,2009 Q2,2009 Q3,2009 Q4,Touch Type,ITO Layers,Panel Size,Single-Touch,Two-Touch,Single Layer,Two Layers,Three Layers,2.0”-3.2”,3.5”-4.3”,5”-7”,8”-10”,12”,Multi-Touch,二,.,工作原理,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,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,-12,F/m,自电容式触摸屏的原理,C,p,寄生电容,手指触摸时寄生电容增加：,C,p,=C,p,/C,finger,检测寄生电容的变化量，确定手指触摸的位置,C,M,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,触摸位置中心坐标算法,ITO,图案形状,菱形,条形,三角形,三角形,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,),单层自电容,双层自电容,双层互电容,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,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,IC Vender,Structure,ITO Pattern,Touch Type,Performance,Cost,CYPRESS,Two layers,Diamond,1-Touch,2-Touch,Multi-Touch,High,High,MELFAS,Single layer,Triangle,1-Touch,2-Touch,High,Low,QUANTUM,Single layer,Triangle,1-Touch,2-Touch,Low,Medium,SYNAPTICS,Three layers,Diamond,1-Touch,2-Touch,Highest,Highest,主要,IC,方案性能价格比较,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,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,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,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,四,.,产品结构,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+PET,2.,Lens+Glass,1-1,电容式触摸屏的结构,Item,A,B,C,D,E,F,R,最小尺寸,(mm),2,4.5,1.5,TBD,20,TBD,0.75,最小公差,(mm),0.2,0.2,0.1,0.1,0.1,0.1,0.1,1-2-1 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,Lens,ITO Glass,UV GLUE/OCA,ITO/Metal,Sio2,ITO,结构图示例：,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,1,Lens,0.8(PC,PMMA,Glass),2,UV,胶,0.15,3,Sio2/metal/ITO/Glass/ITO/Sio2,0.55,Total Thickness,1.5+/-0.1mm,Item,A,B,C,D,E,F,R,最小尺寸,(mm),3.6,6,1.5,TBD,40,TBD,0.75,最小公差,(mm),0.2,0.2,0.1,0.1,0.1,0.1,0.1,1-2-2 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。,Lens,ITO film 1,ITO film 2,ITO film 3,Ag,OCA,ITO,结构图示例：,各层材料厚度及总厚度,结构,材料厚度,1,Lens,0.8(PC,PMMA,Glass),2,OCA1,0.125,3,Sliver1/ITO Film 1/OCA 2,0.06,4,Sliver2/ITO Film 2/OCA 3,0.06,5,Sliver2/ITO Film 3,0.125,Total Thickness,1.17+/-0.1mm,五,.,信息沟通,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,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,+/-0.2mm,9.,单面,FPC,最小弯折半径为,R1,时，,15,次；,R0.5,时,10,次。,图纸尺寸及信息的确认,TOUCH LENS,与手机外壳配合注意事项,1.,为了防止,TP,装机困难，建议客户设计图纸时，,TP,的外形最大值要比机壳最小值单边小至少,0.1mm,；,2.,为了防止,TP,跌落破裂及表面损伤，厚度设计时要确保机壳高出,TP,至少,0.15mm,。,Thank You!,