电容屏原理、结构及分类 OGS_INCELL_ONCELL

CTP结构
CTP结构(G+F)
结构
Cover Glass +Film Sensor
特点
OCA
此结构使 用单层Film Sensor，ITO图案一般为三角形 ，支持手势但 不支持多点触摸。
优点
成本低、时间短；特光性好，并且sensor总厚度薄，常规厚度为 0.95mm。
缺点
以单点为主，不能实现多点触控，抗干扰能力较差。 Ps: OCA :光学透明胶或者无基才光学胶
缺点
透过率没有G+G的高。
CTP结构(G+G)
结构
Cover Glass +Glass Sensor
特点
此结构使用一层Glass Sensor，ITO图案一般 为菱形和矩形 ，支持真实多点。
OCA
优点
准确度度较高，透光性高，手写效果好，支持真实多点；
缺点
开模成本高，打样周期长，可替代性差；受撞击Glass sensor 易损坏， 并且Glass sensor不能做异形；厚度较厚，一般厚度为1.37mm
互电容触摸屏优缺点：
优点：
1、在无需校准。
2、避免“鬼点”效应，可以实现真正的多点触摸 。 3、不受温度、湿度、手指湿润程度、人体体重、地面干
燥程度影响，不会产生“漂移”现象。
缺点：
扫描时间与自容的扫描方式相比相对来讲要长一点。
需要扫描检测X* Y个数据
CTP基本组成
CTP主要由以下几部分组成:
On-cell
On Cell是指将触面板上配触摸传感器。 相比In Cell技术难度降低不少。三星、日立、LG等厂 商在On-Cell结构触摸屏上进展较快，目前，On Cell 多应用于三星Amoled面板产品上，技术上尚未能克服 薄型化、触控时产生的颜色不均等问题
内嵌式触控技术
内嵌式触控则是将感应线路基板与显示面板整合，根
据感应线路的不同位置，又分为in-cell与on-cell两种。 in-cell的感应线路位于显示面板内部液晶像素中。 on-cell的感应线路则位于显示面板的彩色滤光片基板 和偏光板之间形成简单的透明电极图案或AMOLED的 封装玻璃表面
• 电容触摸屏检测原理
当手指触摸在金属层上时，由于人体电场，用户和触摸屏表面形成以一 个耦合电容，对于高频电流来说，电容是直接导体 ，会影响电路整体电 容特性。简单的说就是利用人体的电流感应进行工作；
电容屏分类
表面电容式 感应电容式 投射电容式 互电容式（可实现多点）
自电容式(可实现单点+手势)
枕形失真
投射式电容屏
需要1个或多个被蚀刻的ITO层 .
ITO层通过蚀刻形成多个水平和垂直电极，由一个 电容式感应芯片来驱动。该芯片既能将数据传送 到主处理器，也能自己处理触点的XY轴位置。 通常，水平和垂直电极都通过单端感应方法来驱 动，即一行和一列的驱动电路相同，称为‘单端’ 感应（自电容）。另外，一根轴通过一套AC信号 来驱动，而穿过触摸屏的响应则通过其它轴上的 电极感测出来。这种方式称为‘横穿式’感应， 因为电场是以横穿的方式通过上层面板的电介层 从一个电极组（如行）传递到另一个电极组（如 列）（互电容）。
自电容触摸屏缺点：
优点： 扫描速度快，扫描完一个扫描周期只需要扫描X+Y（X 和Y分别是X轴和Y轴的扫描电极数量）根 缺点： 1、在使用的第一次或环境变化比较大的时候需要校准。 2、有“鬼点”效应，无法实现真正的多点触摸 。 3、直接受温度、湿度、手指湿润程度、人体体重、地 面干燥程度影响，受外界大面积物体的干扰也非常大 ， 容易产生“漂移”。
互电容式-原理
用ITO制作横向电极与纵向电极，它与自容的区别是两组电
极交叉的地方将会形成电容，也即这两组电极分别构成了 电容的两极。 当手指触摸到电容屏时，影响了触摸点附近两个电极之间 的耦合，从而改变了这两个电极之间的电容量。检测互电 容大小时，横向的电极依次发出激励信号，纵向的所有电 极同时接收信号，这样可以得到所有横向和纵向电极交汇 点的电容值大小，即整个触摸屏的二维平面的电容大小。 当人体手指接近时，会导致局部电容量减少，根据触摸屏 二维电容变化量数据，可以计算出每一个触摸点的坐标。 就因此，屏上即使有多个触摸点，也能计算出每个触摸点 的真实坐标。
投射式电容触摸屏分类
根据其扫描分类：
一般分自电容、互电容两种 。
自电容：扫描X/Y电极与地构成的电容。
互电容：扫描X/Y电极之间的电容。
表面电容式 （Surface Capacitive Touch）
SCT面板是一片涂布均匀的ITO层，面板的四个角
落各有一个电极(UR, UL, LR, LL)与SCT 控制器 相连接。 首先SCT控制器必须先在SCT 面板上建立一个均匀 的电场，是由IC内部的驱动电路对面板进行充电 来达到。当手指触及屏时，四边电极发出的电流 会流向触点；电流强弱与手指到电极的距离成正 比。此时IC内感测电路会分别解析四条联机上之 电流量，并依照图中的公式将触碰点的XY坐标推 算出来。
自电容式-鬼点
如果是单点触摸，则在X轴和Y轴方向的投影都是唯一的，组
合出的坐标也是唯一的； 如果在触摸屏上有两点触摸并且这两点不在同一X方向或者 同一Y方向，则在X和Y方向分别有两个投影，组合出4个坐标。 显然，只有两个坐标是真实的，另外两个就是俗称的”鬼 点”。因此，自电容屏无法实现真正的多点触摸.
不同结构性能参数对比
CTP不同结构对照表
结构
G+F
G+F+F
G+G
厚度
薄，一般为0.95mm
薄，一般为1.15mm
厚，一般为1.37mm
透过率
好，一般90%左右
稍差，一般86%以上
好，一般90%左右
抗冲击性
好
好
较差
触控效果
单点+手势
触控精准、多点
触控精准、多点
主流的触控技术
单片玻璃式触控技术
OGS屏幕技术
内嵌式触控技术
In-cell技术 On-cell技术
目前较有实力的显示面板厂商倾向推动On-Cell或In-
Cell的方案，主要原因是其拥有显示屏生产能力，即 倾向于将触摸层制作在显示屏；而触控模组厂商或上 游材料厂商则倾向于OGS，即将触控层制作在保护玻 璃上，主要原因是具备较强的制作工艺能力和技术。 两者的共同点均可以减少贴合次数，这样也就可以达 到节省成本提升贴合的良品率
ITO图案形状
菱形
条形
三角形

三角形
下图为PCT等效RC电路与手指触碰前后的X2导线上的侦测波形。 当手指接近或接触到屏时，会在屏上增加一个电容量(Cf)；对 这个RC振荡电路而言，Cf的出现意味着振荡的周期变长而频率 降低。通过计算手指触碰前后X2导线上的振荡周期与频率的改 变，PCT控制器因而可辨别出触碰的位置，甚至还能分辨手指 与屏的距离(即提供Z轴信息)。
自电容式-原理
在玻璃表面用ITO制作成横向、纵向
电极阵列，并分别与地构成电容，此 电容为通常所说的自电容，即电极对 地的电容。当手指触摸到电容屏时， 手指的电容将会叠加到屏体电容上， 使屏体电容量增加。 在触摸检测时，自电容屏依次分别检 测横向与纵向电极阵列，根据触摸前 后电容的变化，分别确定横向坐标和 纵向坐标，然后组合成平面的触摸坐 标。 自电容的扫描方式，相当于把触摸屏 上的触摸点分别投影到X轴和Y轴方向， 然后分别在X轴和Y轴方向计算出坐标， 最后组合成触摸点的坐标。
电容触控原理及分类
电容屏结构
主流的触控技术 高通平台CTP驱动架构
如何添加一款新CTP Q&A
电容屏原理
平板电容基本原理
两个带电的导体相互靠近会形成电容。
定义：
平行板电容C:正比于两平行板相对的面积A,正比于两导体之间介电数 K,反比于两导体之间的相对距离D; 真空介电 常数
Cover Lens
对CTP模组进行保护 当手指触摸时,与sensor 之间形成一定的距离,以让 手指与sensor 形成电容 Sensor 接收control IC发出的脉冲信号,以在整个平面上形 成RC网络 当手指靠近时形成电容 FPC 连接Sensor 与Control IC 连接Control IC 与 主机
CTP结构(G+F+F)
结构
Cover Glass +Film Sensor +Film Sensor
特点
此结构使用两层Film Sensor，ITO图案一般 为菱形和矩形 ，支持真实多点。
OCA
OCA
优点
准确度较高，手写效果好，支持真实多点；sensor可以做异形，开模 成本低，时间短；总厚度薄，常规厚度为1.15mm；抗干扰能力强。
In-cell
在显示屏内部嵌入触摸传感器功能，这样能使屏幕变
得更加轻薄。同时In-Cell屏幕还要嵌入配套的触控IC， 否则很容易导致错误的触控感测讯号或者过大的噪音。 因此，对任一显示面板厂商而言，切入In-Cell/OnCell式触控屏技术的门槛的确相当地高，仍需要过良 品率偏低这一难关，因为In-Cell一旦损坏，损失的不 仅仅是触摸屏，显示屏也将连同一起报废，因此厂商 对In-Cell良率要求更高。 采用In-Cell 技术的高端手机有苹果的iPhone 5，还 有诺基亚的Lumia920
单片玻璃式触控技术
OGS触控技术（One glass solution）
在保护玻璃上直接形成ITO导电膜及传感器的技术。
一块玻璃同时起到保护玻璃和触摸传感器的双重作用 优势
( 1)节省了一层玻璃成本和减少了一次贴合成本; (2)减轻了重量;