电容触摸屏及电磁屏技术.pdf

DONNIE LIN 2015-4-13 Melfas INC 电容式触摸屏及电磁触控技术 早在1971 年，山姆·赫斯特（Samuel Hurst）在美国肯塔基大学任教期间，工作上每天要处理大量图 形数据。为了提高工作效率，他研究制造出最早的触摸设备，通过把图形放在平板上或者用笔在平板上施加 压力就能将图像数据保存起来，于是就有了最早的触摸屏 “AccuTouch”。1973 年，美国《工业研究》杂志 将触摸屏技术评为 “最重要的100 项新技术产品”之一，并预言这种技术将得到广泛运用。 随着智能手机的推出，电容式触摸屏得到了广泛使用。 电容式触摸屏技术是利用人体的电流感应进行工作，在手指接触电容屏时，控制器件通过侦测通道的电 压变化状况，来确定屏中电容值的变化，从而计算出触摸位置信息。 在确定电量的情况下，通过侦测通道中电压值的变化，得到电容值变化的情况，参考以下公式， V = Q / C s s s 图 1 电压、电量及电容关系 其中，V ：电压值；Q ：电量值；C ：电容值。 s s s 在手指触摸电容屏时，电容值发生变化，从而得到电容变化的位置信息。 C = C + C s p f 图 2 触控时电容的变化状况 其中，C ：最终电容值；C ：寄生电容值；C ：接触电容值。 s p f 然而，电容式触摸屏Sensor 作为触摸屏的重要组成部分，也在随着技术的升级及工艺能力的提升，进 行着明显的变化。这变化或是因为性能的提升，或是因为成本的降低。总之，带来的是更佳的 “性价比”。 如果说达尔文进化论是生物迭代的体现的话，那么电容式触摸屏幕也有属于它的进化论。 第一代的电容式触摸屏Sensor 是早期菱形图案的设计 （如图3）。该方案是使用两层ITO Film 设计的 单点触控自容方案。菱形自容方案需使用至少两层的ITO Film，但只能确定单个点的触控坐标，如果同时 触摸两个点，容易出现 “鬼点”。如下图示，同时点击A1 及A2 点，IC 进行取样分析后得到X1，X2，Y1，Y2 纵横4 个通道的信息。 1 / 5 美法思科技(深圳)有限公司 DONNIE LIN 2015-4-13 Melfas INC 图 3 第一代图案：菱形自容方案 通过组合，得到如下4 个触摸坐标： A1 （X1，Y1），A2 （X2，Y2），B1 （X1，Y2），B2 （X2，Y1） 其中，A1 及A2 是实际触摸点。而B1，B2 并非触摸点，但却从结果中反应出来，我们称之为“鬼点”。 由于菱形方案的结构较为复杂，且需使用双层ITO Film 设计，从而使得CTP 模组成本较高，性能效果也并 不理想。 为了更好的控制模组的