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电容式触摸屏技术介绍


•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
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主要IC方案性能价格比较
IC Vender Structure ITO Pattern Touch Type Performance
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二. 工作原理
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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
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平行板电容器
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
K=8.85×10-12F/m
Low
Medium
SYNAPTICS Three layers Diamond
1-Touch 2-Touch
Highest
Highest
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SENSOR图案及产品结构
单面单层ITO 优点:成本低,透过率高,良率高 缺点:抗干扰能力较差
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SENSOR图案及产品结构
单面双层ITO
样品阶段
及生产时检 测
可靠性 试验时检测


×
×


×
×
×

×









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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:Touch Pad式TP的分辩率为(如下图): M × N
Touch Type
Single-Touch Two-Touch
Multi-Touch
ITO Layers
Single Layer Two Layers
Three Layers
Panel Size
2.0”-3.2”
3.5”-4.3”
5”-7”
8”-10”
≥12”
MP
Developing
Planning
典型应用及操作示例
手写识别实现查询功能
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弧形划动调节音量
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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1和4 方向控制
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Capacitive Touch Screen Roadmap
Date 2007-2008
Item
2009 Q1
2009 Q2
2009 Q3
2009 Q4
触摸位置中心坐标算法
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ITO图案形状
菱形
条形
三角形
三角形
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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)
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单层自电容
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双层自电容
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双层互电容
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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
主要应用在: 数码相框及家用电器等
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线性度
线性度定义: Linearity=△E / AB * 100%
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电容式触摸屏的目标市场及数码相框
上网本
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典型应用及操作示例
手指滑动时弹出QQ表情菜单
双指实现图片缩小和放大
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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
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互电容式触摸屏的原理
• 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
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•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
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微软触摸电脑带来未来生活革命性的改变
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客户需求及主要考虑因素
•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
优点:性能好,良率高 缺点:成本较高
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SENSOR图案及产品结构
双面单层ITO
优点:性能好,抗静电能力强 缺点:抗干扰能力强
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SENSOR图案及产品结构
单面三层ITO
优点:抗干扰强,缺点:透过率较低,良率较低




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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
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
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Cost
CYPRESS Two layers MELFAS Single layer
Diamond Triangle
1-Touch 2-Touch Multi-Touch
1-Touch 2-Touch
High High
High Low
QUANTUM Single layer Triangle
1-Touch 2-Touch
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电容式触摸屏技术介绍
TP Technical Dept
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Contents
1
相关介绍
2
工作原理
3
方案选择
4
产品结构
5
信息沟通
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一. 相关介绍
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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
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多点触摸手势
Tap and drag
Rotate
Gesture
Draw
Zoom
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电容式&电阻式触摸屏的特点及性能比较
项目 多点触
类别

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



电容式 支持
手指
不需要

不需 要
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