手机触摸屏的工作原理及其结构课件

,单击此处编辑母版文本样式,第二级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,单击此处编辑母版标题样式,*,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,单击此处编辑母版标题样式,*,*,手机触摸屏的工作原理及其结构,李峰,2014-12-23,手机触摸屏的工作原理及其结构李峰2014-12-23,1,内容概要,1.,触摸屏的分类,2.,手机触摸屏的工作原理,3.,手机触摸屏的结构,4.,手机触摸屏的制程,5.,手机触摸屏的前沿技术,内容概要1.触摸屏的分类,2,1.触摸屏的分类,手机触摸屏,:,是由玻璃盖板（,Cover Lens,）、,FPC,、,Sensor,组成。,按照触摸屏的工作原理进行分类：,电阻式,：通过手指触摸压力将上下二层电阻接通后，以电阻值的分布来决定各压力点的实际位置。原理简单，门槛低，其缺点：无法进行多手指侦测，灵敏度差，寿命短。,表面电容式,：使用电容值来计算并决定触控位置。缺点：无法进行多手指侦测。,表面声波式,：手指触摸屏幕时即将原沿介质表面传播发送器传送至平面玻璃并均匀分布的表面声波产生遮断，由此确定坐标位置。优点：不受温湿度等环境因素，分辨率极高，有极好的防刮性，寿命长，透光率高，适合公共场合使用。缺点是成本较高，上下游技术不易整合，不支持多点侦测。,1.触摸屏的分类手机触摸屏:是由玻璃盖板（Cover Len,3,1.,触摸屏的分类,振波感应式,：手指在强化玻璃基座上触摸，从而使玻璃内部振动传到给分布在四个角落之感应及控制器，决定并计算触摸坐标位置。优点：适用于大尺寸，不易受表面脏污与刮损影响，缺点：价格高，无法多点触控。,红外线式,：手指触控在屏幕的某一个位置时，手指将原以红外线的方式发射与接收而构成的,X,、,Y,矩阵式的红外线波进行隔离，即可计算出触控位置。优点：可应用大尺寸，支持多点触控。缺点：功耗较高。,投射电容式：,其原理为手指触摸时透过对,X,、,Y,轴之扫描即可侦测在触碰位置处的电容变化，进而计算手指所在坐标值。,该技术已经成为手机触摸屏的主导技术。,1.触摸屏的分类振波感应式：手指在强化玻璃基座上触摸，从而使,4,1.触摸屏的分类,图1-1 不同工作原理的触摸屏性能比较,1.触摸屏的分类图1-1 不同工作原理的触摸屏性能比较,5,2.电容式触摸屏的工作原理,工作原理：通过测量各电极之间的电容量的变化来确定触控点的位置。当手指触摸到屏时，手指和屏表面之间形成一个耦合电容，手指将从接触点吸走一部分电流，通过检测电路来测量这个电流的变化以确定感触手指位置。,图2-1 电容式触摸屏工作原理,2.电容式触摸屏的工作原理工作原理：通过测量各电极之间的电容,6,2.电容式触摸屏的工作原理,CTP,依据工作原理分为：,自电容：导致本身能够储存电荷的能力，使孤立导体电压增加,1V,所需要增加的正电荷就是自电容的大小。,自电容检测原理：当手指靠近或触摸到触摸屏时，手指的电容叠加到屏体电容上，使屏体电容增加。在触摸检测时，依次分别检测,M,个,X,轴和,N,个,Y,轴电极数组，根据触摸前后所有自电容的变化，确定手指所在的,X,Y,坐标。,互电容：使两个导体之间电位差增加,1V,所需要充入的单极性电荷量就是互电容的大小。,互电容检测原理：检测两个交叉感应块之间形成的电容，两个感应块分别构成电容的两极。横向电极依次提供激励信号，纵向的所有电极同时接受信号，这样可以得到所有横向和轴向交汇点的电坐标。容大小。根据整个触摸屏的二维电容变化量数据，可计算出每一个触摸点的坐标。,2.电容式触摸屏的工作原理CTP依据工作原理分为：,7,3.手机触摸屏的结构,以,ITO,菲林制造的手机触摸屏为例,（,1,）,.,单面结构：,1,）,.,单面单层结构：所有的,ITO,和金属线在同一层，无需桥接，结构简单，良率较高，布线简单。实现功能单点,+,手势。图例,3-1,为单面单层结构。,图3-1 互补楔形结构的单面单层ITO菲林,3.手机触摸屏的结构以ITO菲林制造的手机触摸屏为例图3-1,8,3.手机触摸屏的结构,2,）,.,单面双层结构：结构简单，专利过期无法律纠纷，寄生电容小，易调试。,图,3-2,为菱形的单面双层结构的触摸屏，在,X,Y,通道交汇处添加绝缘物进,行桥接。工艺稍复杂，需要加屏蔽层。,图3-2 菱形单面双层结构的触摸屏,3.手机触摸屏的结构2）.单面双层结构：结构简单，专利过期无,9,3.手机触摸屏的结构,iphone,手机采用的是双面单层结构，此种结构的,X,与,Y,分别在,GLASS,的上下两面。此结构优点：上下两层信号互不干扰。缺点：工艺复杂，成本较高。,（,2,）,.,双层结构（图,3-3,为,iphone,的双面单层结构的触摸屏）,图3-3 iphone手机的双面单层结构的触摸屏,3.手机触摸屏的结构iphone手机采用的是双面单层结构，此,10,3.手机触摸屏的结构,以,sensor,基材及,ITO,层数分为以下几种：,（,1,）,G-G,结构,（,Glass lens+Glass Sensor),优点：,1.senso,制作良率高（成熟的工厂良率 可以控制在,90%,）,2.,可以实现窄边框的设计,3.,精准度及灵敏度好，,sensor,镀膜可以实现低方阻,缺点：,1.,不易制作异形，且制作良率较低,2.,开发周期长,3.手机触摸屏的结构以sensor基材及ITO层数分为以下几,11,3.手机触摸屏结构,2.G-F,结构（,Glass lens+,单层,FILM sensor,）,此结构为单层,FILM,，即单层图案 具有如下特点：,优点：,1.,成本较低,2.,可以实现超薄设计（,sensor,厚度可以按照,FILM,厚度决定，目前,ITO,FILM,有,0.05,厚度的,缺点：,1.,只能适用于单点触摸的产品上,2.,精准度较低（,ITO,图案为单层三角形）,3.手机触摸屏结构2.G-F结构（Glass lens+,12,3.手机触摸屏的结构,3.G-F-F,结构（,Glass lens+,双层,sensor,）,此结构为双层,ITO FILM,，,ITO,膜面向上结构，具有如下特点：,优点：,1.senso,可以制作为异形结构，可以与,lens,形状一致,2.,成本相对,G-G,结构成本会低,3.,开发周期短,缺点：,1.ITO FILM,方阻比,ITO Glass,镀膜方阻要高,2.,可靠性较,G-G,方案低,3.手机触摸屏的结构3.G-F-F结构（Glass lens,13,4.手机触摸屏制程,ITO,菲林,TP,（,G+F,结构,),的大致制造流程,:,ITO,菲林来料检查 老化裁切加干膜曝光显影酸刻,丝印银浆,UV,固化加保护膜干刻走线绑定,FPC,半成品电测贴合,OCA,焗气泡贴合,Cover Lens,成品电测,QC,出货,4.手机触摸屏制程ITO 菲林TP（G+F结构)的大致制造流,14,5.手机触摸屏的前沿技术,In cell:,是指触摸屏面板功能嵌入到液晶像素中的方法。即在显示屏内部嵌入触摸屏传感器功能。这样能使屏幕变得更加轻薄。,Iphone5,采用了此技术。缺点是切入,In cell,触控屏的技术门槛很高，良品率偏低。,On cell:,是指将触摸屏嵌入到显示屏的彩色滤光片基板和偏光片之间的方法，即在液晶面板上配置触控传感器。,OGS(One Glass Solution),一块玻璃的解决方案。触摸屏和保护玻璃集成在一起，在保护玻璃内侧镀上,ITO,导电层。优点是使得,TP,更薄，成本更低，透光性更好。小米,2,采用了,OGS,技术。,5.手机触摸屏的前沿技术In cell:是指触摸屏面板功能嵌,15,谢谢！,谢谢！,16,