触控屏技术介绍与分析
触摸显示屏主要技术类别及需求情况分析
触摸显示屏主要技术类别及需求情况分析触摸屏就是用手指或其它触摸感应介质直接触摸安装在显示器前端的触摸屏操作电脑的一种输入设备，它具有反应迅速、操作简便、简化复杂系统、图形化用户接口、扩充性好等优点，从而被广泛应用于各场所。
按照面板技术的不同，触摸屏可分为20类，其中12类已经商业化，分别是：电阻式、表面电容式、投射电容式、表面声波式、红外式、振波感应式、电磁式、CCD光学式和近场成像式。
其中投射式电容触摸屏和电阻触摸屏是目前市场的主流技术。
触摸屏主要技术类别触摸屏起源于上世纪70年代，直至2007年iphone手机的推出，成为触控行业发展的一个里程碑，苹果将电容式触控技术推向了主流。
触控技术开辟了移动终端人际交互操作的新模式，并全面进入PC、NB、平板电脑、游戏机、电子书等领域。
近年来，随着智能手机、平板电脑、车载移动终端及商业化信息查询系统等智能终端产品的普及推广，全球触摸屏产品和技术发展突飞猛进，产业规模不断提升。
触摸屏应用领域触控型显示器件是平板显示行业应用领域的重要组成部分，而触摸屏是触控型显示器的重要部件。
随着平板显示产业的迅猛发展，作为触控型显示器中的重要部件，触摸屏的应用也得到迅速扩大。
尤其是智能手机和平板电脑等新型产品的兴起，对触控型显示界面带来了巨大的市场需求，触摸屏市场需求量呈现出井喷式发展局面。
2018年中国通信设备制造业增加值同比增长13.8%，出口交货值同比增长12.6%。
主要产品中，手机产量为17.98亿部，其中智能手机产量约为14.19亿部。
2011-2018年中国手机及智能机产量统计图工信部作为最为成熟的人机交互技术，触控技术已经得到了普及，市场已经进入高速增长阶段，主要得益智能手机和平板电脑出货量的高速增长。
触摸屏在手机、多媒体播放器与导航仪等手持式装置中的渗透率快速增长，在中大尺寸应用如平板电脑、教育与培训等方面也将快速成长。
2011-2018年中国触摸显示屏市场需求量走势图进入2017年，基于LTPS、AMOLED技术的手机面板市占率将持续上升，原有的a-Si小尺寸产品则将填补越来越多来自车载、医疗、工控等领域对触控面板的需求。
触摸屏TP技术讲解
TP技术的应用领域
智能手机和平板电脑
01
触摸屏技术广泛应用于智能手机和平板电脑，为用户提供便捷
的操作方式。
公共信息查询
02
在公共场所，触摸屏信息查询系统提供方便的信息获取方式，
如公交车站、博物馆等。
商业展示
03
在商业展示中，触摸屏展示系统能够吸引顾客的注意力，提高
产品展示效果。
TP技术的发展趋势
耐用性好
电阻式触摸屏的耐用性较好，能够承受一定的压力和摩擦。
电阻式TP技术的优缺点
• 对湿手或戴手套操作敏感：电阻式触摸屏对湿手 或戴手套的操作比较敏感，能够保证良好的用户 体验。
电阻式TP技术的优缺点
01
02
ห้องสมุดไป่ตู้
03
精度低
电阻式触摸屏的精度相对 较低，可能无法满足一些 需要高精度操作的应用。
响应速度慢
新型TP技术的研发
柔性触摸屏技术
柔性触摸屏技术是未来TP技术的重要发展方向，能够实现屏幕 的弯曲和折叠，为智能终端带来更多创新形态。
透明触摸屏技术
透明触摸屏技术能够使屏幕在显示内容的同时保持透明，为智能 终端带来更广阔的视野和更丰富的交互方式。
多点触控技术
多点触控技术能够实现多个手指同时操作屏幕，提高智能终端的 交互体验和效率。
随着个人电脑和智能手机的普及，触 摸屏技术逐渐进入消费市场。
21世纪
随着移动设备的迅猛发展，触摸屏技 术得到了广泛应用，并不断更新换代 ，提高性能和用户体验。
触摸屏技术的分类
01
按工作原理
可以分为电阻式、电容式、红外式 、表面声波式等类型。
按结构形式
可以分为表面声波式、红外式、电 容式等类型。
本电脑触摸屏技术分析
本电脑触摸屏技术分析电脑触摸屏技术在现代电子设备中得到广泛应用，但很少有人真正深入了解它的原理和分类。
本文将对电脑触摸屏技术进行详细分析，以帮助读者更好地理解和运用这一技术。
1. 电阻式触摸屏技术电阻式触摸屏是早期应用较多的触摸屏技术之一。
它由两层导电性材料覆盖在玻璃或塑料表面上，两层导电材料之间通过绝缘层分隔开来。
当用户用手指或者触摸笔触摸屏幕时，导电性材料会接触到一起，产生电流变化。
电流变化的位置被传感器检测到并转换成相应的坐标。
电阻式触摸屏的优点是价格相对较低，同时具有较高的精度。
然而，它的缺点是灵敏度较低，可能需要更大的压力才能产生有效的触摸。
而且，由于它有多层结构，视觉效果可能不如其他技术。
2. 电容式触摸屏技术电容式触摸屏是现代电子设备中使用最广泛的触摸屏技术之一。
它基于电荷的原理，根据人体或其他物体的电容变化来检测触摸位置。
电容式触摸屏可以分为不同类型，包括表面电容式和投影电容式。
表面电容式触摸屏是在屏幕上涂上透明导电涂层，在电场变化时检测触摸位置。
投影电容式触摸屏则将感应器隐藏在屏幕背后，并通过感应电极接收触摸位置。
电容式触摸屏的优点是高灵敏度、高透明度和反应速度快。
它具有多点触控和手势识别的能力，适用于各种应用场景。
然而，电容式触摸屏的缺点是价格较高，对环境的影响较大，且无法使用非导电物体进行触摸。
3. 表面声波触摸屏技术表面声波触摸屏是一种利用声波传播来检测触摸位置的技术。
它由发射器和接收器组成，通过传输超声波在屏幕表面上形成声波网格。
当用户触摸屏幕时，触摸位置会产生声波反射或散射，传感器捕捉到这些变化并计算出触摸坐标。
表面声波触摸屏的优点是高精度、高可靠性和支持多点触摸。
它的灵敏度很高，可以检测到非常细微的触摸。
然而，它的缺点是易受环境影响，例如灰尘或污渍可能干扰声波的传播。
4. 光学触摸屏技术光学触摸屏技术使用红外光或激光来检测触摸位置。
它通过红外或激光发射器和接收器的组合来创建一个网格，用户触摸屏幕时会产生阻挡，阻挡的位置被传感器检测到并计算出触摸坐标。
各类触摸屏技术优缺点解析和具体应用
各类触摸屏技术优缺点解析和具体应用按照触摸屏的工作原理和传输信息的介质，我们把触摸屏分为电阻式、声学脉冲识别（APR）式、表面声波（SAW）式、表面声波（SAW）式、电容式以及红外/光学式。
每一类触摸屏都有其各自的优缺点，要了解那种触摸屏适用于那种场合，关键就在于要懂得每一类触摸屏技术的工作原理和特点。
电阻式：从目前的推广应用来看，电阻式触摸屏是占主导地位的触摸技术。
它由玻璃面板，铱锡氧化物（ITO）电阻涂层组成，并带有导电涂层的护板，沿着边缘有银色的总线条。
两个层之间用绝缘小点隔开。
触摸屏幕时，护板弯曲与玻璃上的涂膜相接触。
该控制器可选择驱动玻璃层和+5 V的护板，并读取源于护板和玻璃层产生的电压，根据被测量层中的压降来确定X和Y坐标。
该技术需要四线，前面提到的总线条，这被称为4线电阻式触摸屏技术。
由于护板的不断弯曲，造成ITO涂膜中有微小的裂缝。
会使4线电阻式触摸屏技术的线性度和精确度变差，环境变化也会造成精度的漂移。
已经用不断改进的5，6，7和8线电阻式触摸屏来消除这些影响。
声学脉冲识别（APR）式：APR由一个玻璃显示器涂层或其他坚硬的基板组成，背面安装了4个压电传感器。
该传感器安装在可见区域的两个对角上，通过一根弯曲的电缆连接到控制卡。
用户触摸屏幕时，手指或者触笔和玻璃之间的拖动发生了碰撞或摩擦，于是就产生了声波。
波辐射离开接触点传向传感器，按声波的比例产生电信号。
在控制卡中放大这些信号，然后转换为数字数据流。
比较数据与事先存储的声音列表来确定触摸的位置。
APR设计成能够消除环境的影响和外部的声音，因为这些因素与存储的声音列表不匹配。
表面声波（SAW）式：SAW触摸屏是由一个针对X和Y轴的有发送和接收的压电传感器的玻璃涂层。
该控制器发送电信号至发射传感器，并在玻璃的表面内将信号转换成超声波。
通过反射器阵列，这些波覆盖整个触摸屏。
对面的反射器收集和控制这些波至接收传感器，将他们转换成电信号。
触摸屏知识简介要点课件
高效便捷
触摸屏技术能够快速响应用户 的操作，提高了人机交互的效 率和便捷性。
多样化的交互方式
触摸屏技术提供了多种手势和 触摸操作，如点击、滑动、缩 放等，丰富了用户的交互体验。
节省空间
触摸屏技术可以减少传统输入 设备的占用空间，使得设备更
加轻薄便携。
缺点分析
精度问题
由于触摸屏的感应原理， 用户在操作时可能会出 现定位不准确或误操作 的情况。
提高手写识别率
采用更先进的手写识别技术，提高手 写输入的准确性和识别率。
提供多种输入方式
除了触摸屏操作外，还可以提供键盘、 鼠标等其他输入方式，以满足不同用 户的需求。
定期维护保养
定期清洁和维护触摸屏，以保持其良 好的使用状态和寿命。
05
触摸屏技在活 中的用案例
手机与平板电脑
手机和平板电脑已经成为现代人不可或缺的电子设备，触摸屏技术使得用户能够 更加直观、方便地操作这些设备，实现通讯、娱乐、办公等多种功能。
依赖手写识别
对于手写输入，用户可 能需要适应不同的识别
引擎和识别率。
不适合复杂操作
对于一些需要精细控制 的复杂操作，触摸屏可 能不如传统的键盘和鼠
标方便。
维护成本高
触摸屏的表面容易受到 划伤和污渍的影响，需
要定期清洁和维护。
如何扬长避短
优化交互设计 通过改进交互设计和界面布局，降低 误操作和提高用户操作的准确性。
公共信息查询系统
如银行ATM机、机场航班信 息查询等。
医疗设备
如超声波检测仪、心电图仪等 医疗设备上的触摸屏界面方便
医生操作和查看数据。
02
触摸屏技程
早期发展阶段
1940年代
触摸屏技术与应用研究
触摸屏技术与应用研究随着科技的不断发展，触摸屏技术已经成为了现代人生活中必不可少的一部分。
随处可见的智能手机、平板电脑、电视、汽车中控系统都采用了触摸屏技术，而且这种技术也得到了广泛的应用，涵盖了诸多领域。
本文旨在探究触摸屏技术的原理、应用以及未来发展方向。
一、触摸屏技术原理触摸屏技术最早出现在20世纪60年代，当时它的主要应用场景是空军控制台和工业计算机。
随着技术的不断进步，触摸屏技术逐渐变得更加高效、方便，也越来越普及。
目前市面上使用的触摸屏技术主要分为电容式触摸屏和电阻式触摸屏两种。
电阻式触摸屏的原理是在触摸屏的表面盖上一层电阻膜，当手指或者类似笔的物体触摸这层电阻膜时，触摸点会改变电压和电流，进而被处理器捕捉到。
但是电阻式触摸屏不如电容式触摸屏对于手指的敏感度高，即使手指没有直接触摸到屏幕，电阻式触摸屏依然可以注册到触摸信号。
而电容式触摸屏则是在触摸屏表面布置了一层无感应电极，当手指等物体接近时，会导致电容器的电感值发生变化，从而被触摸芯片处理器捕捉到。
由于电容式触摸屏对于手指的敏感度非常高，因此被广泛应用于各种设备的触摸屏中。
二、触摸屏技术应用触摸屏技术在生活中的应用可谓是十分广泛。
除了我们日常使用的手机、平板电脑这类常见的设备，触摸屏技术还广泛应用于各种工控设备、自助售卖机、写字板、互动广告牌等领域。
触摸屏技术不仅提高了操作效率，也带来了更加便利、直观的体验。
例如，在银行等机构的自助服务终端上，触摸屏技术使得客户可以直接通过触屏操作完成所有需要的服务，在节省等待时间的同时也提高了工作效率。
在智能家居领域，触摸屏技术也得到了广泛应用。
例如，智能音箱、智能烤箱、智能空调、智能洗衣机等智能家电都使用了触摸屏，使得用户可以通过触摸面板直接进行操作，提高了使用的便利性。
三、触摸屏技术未来发展随着人们对智能化生活的需求不断增加，触摸屏技术也将会迎来更广泛的应用。
一些新的触摸屏技术也正在不断被研发和尝试，例如新型的投影式触摸屏技术，可以投射在墙上或者地上，不受尺寸限制，可以在更大的范围内进行操作，使用范围更广泛。
触摸屏工作原理
触摸屏工作原理触摸屏是一种常见的输入设备，广泛应用于智能手机、平板电脑、液晶电视等电子产品中。
它以其便捷的操作方式和用户友好的界面，成为了现代科技的重要组成部分。
本文将介绍触摸屏的工作原理，以及其中涉及的技术和原理。
1. 电阻式触摸屏电阻式触摸屏是一种最常见的触摸屏技术。
它由两层透明膜层组成，膜层之间涂有导电的透明物质。
当用户用手指或者触控笔触摸屏幕表面时，两层透明膜层之间的电阻值会发生变化，从而将触摸点定位到具体的坐标位置。
电阻式触摸屏的优点是准确度高，但对于多点触控支持较差。
2. 电容式触摸屏电容式触摸屏是目前较为主流的触摸屏技术。
它是利用电容的原理来检测触摸点的位置。
电容式触摸屏由玻璃或者塑料面板、氧化铟锡透明导电层以及背后的传感器组成。
当用户触摸屏幕时，电容屏会感知到人体的电荷变化，通过测量不同传感器之间的电容变化，确定触摸点的位置。
电容式触摸屏具有较好的灵敏度和支持多点触控的特性。
3. 表面声波触摸屏表面声波触摸屏是采用声学原理来感应触摸的一种触摸屏技术。
它通过在屏幕的四个角落放置声波发射器和接收器，由它们之间的声波传播来检测触摸位置。
当用户触摸屏幕时，触摸会干扰声波的传播，从而实现触摸位置的感应。
表面声波触摸屏可以支持大面积触摸，并具有一定的耐用性。
4. 表面电容式触摸屏表面电容式触摸屏是电容式触摸屏的一种改进型技术。
它在屏幕表面涂布一层带有纵横交错导电线的透明电极，通过感应用户的电荷变化来确定触摸点的位置。
表面电容式触摸屏具有较高的精度和灵敏度，适合于高清晰度和多点触控的应用场景。
5. 负压感应触摸屏负压感应触摸屏是一种可以实现触摸和压感的技术。
它在屏幕上覆盖了一个带有微小孔洞的透明膜，当用户用手指或者触控笔触摸屏幕时，通过对孔洞施加负压，感应到用户触摸的位置和按下的力度。
负压感应触摸屏适用于需要精确的触摸和力度控制的应用领域。
总结来说，触摸屏技术的不同工作原理和原理的应用场景不同。
平板电脑的触控屏幕技术
平板电脑的触控屏幕技术随着科技的不断进步，平板电脑已经成为人们生活中不可或缺的一部分。
相比传统的电脑和手机，平板电脑拥有更大的屏幕，更强的移动性以及更多的应用程序。
而平板电脑的触控屏幕技术则是实现这一便携性和易用性的关键。
触控屏幕技术的出现让人们能够直接通过触摸屏幕来操控设备，无需使用键盘或鼠标。
这种直观的交互方式极大地简化了人机交互过程，使得平板电脑的使用更加便捷和自然。
那么，平板电脑的触控屏幕技术是如何实现的呢？一、电阻式触控屏幕技术电阻式触控屏幕技术是最早应用于平板电脑的触控技术之一。
该技术通过在屏幕的上下两层玻璃片之间放置透明导电薄膜，上层薄膜上分布有纵横两组导电条，形成一个网格。
当用户触摸屏幕时，导电物体（如手指）会使两层薄膜接触，导电条会在触摸点形成连通，从而形成电流。
电阻式触控屏幕技术的优势在于它的触摸点精确度高，对触摸物体没有特殊要求。
然而，它也存在一些问题，如屏幕需要额外压力才能激活触摸、触摸精准度受限等。
因此，虽然电阻式触控屏幕技术在早期的平板电脑中占据主导地位，但随着技术的发展，更加先进的技术逐渐取代了它。
二、电容式触控屏幕技术电容式触控屏幕技术是目前广泛应用于平板电脑的主流技术。
与电阻式触控屏幕技术不同，电容式触控屏幕技术通过在屏幕上布置导电玻璃或薄膜电极来实现触摸的识别。
电容式触控屏幕技术的优势包括触摸灵敏度高、响应速度快以及支持多点触控等。
这使得用户可以使用手指进行缩放、旋转等复杂操作，提供了更丰富的交互方式。
同时，电容式触控屏幕技术还具有更好的透明度和光传递性能，提供了更清晰、更明亮的显示效果。
值得注意的是，电容式触控屏幕技术根据不同的实现方式又可分为电阻式-投影电容式触控技术和电容式-投影电容式触控技术。
前者基于电阻式的原理，适用于较小规模的触摸屏幕，而后者则采用了电容式技术，适用于大尺寸的平板电脑屏幕。
三、其他触控屏幕技术除了电阻式和电容式触控屏幕技术，还有一些其他的触控屏幕技术被用于平板电脑。
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14
ITO结构 -------单面结构
结构简 单， 制程成 熟。
15
原理
结构
结构
Touch screen
1.结构分类 2.GG/GFF/OGS 比较 3.触摸屏制作 流程
与LCD粘合方式
供应链
T/S Structure
In cell
On cell
GG
百家争鸣状态
OGS structure
BM ITO OCA
Finger
C = sense capacitance (several pF) d = finger to pad distance
A = conductor & finger overlap Are e = equivalent dielectric constant
r
Insulator Cover (Plastic, glass)
LOCA
TP Module (OGS) Upper Polarizer LCD Bottom Polarizer BLU + plastic frame
Air Bonding Optical Reflection Thickness 86 % typ. Higher (13.5%) 1.1t (OGS) + 0.5t (DSA) Ball drop protection Noise issue prevention Bending issue Difficult in precise
这两层也可除去
GF structure
GFF structure
结构比较（1）
专利代 价
Base on 10.1~23” Cover Glass ITO Sensor OCA Total Thickness Module Weight Transmittance
Glass-Glass 0.7mm 0.55mm (ITO Glass) 0.2mm 1.45mm ~130g ~90%
触摸点侦测过 触摸中心点计 程 算
双面结构（DITO）/单面结构（SITO) 原理
原理： 利用人体电场，当手指触摸时，表面行/列交叉处感应单元 的互电容（耦合电容）会有变化，既而检测出该点位置。
13
ITO结构 -------双面结构
优点： 结构成熟，可靠性 高。 缺点： 制程难度高，专利 冲突。
Touch Screen introduction
为什么要触摸屏呢?...
选择电容屏？这又是为什么呢...
线性度
红外 表面声 波 （SA W）
★★★★★
精确度
★★★
可测尺 度
★★★★★
透明度
★★★★★
耐用性
★★★
多点触 摸
NO NO
★★★★
★★★★
★★
★★★
★★★★★
表面电 容
电阻屏 投射电 容
Direct Bonding ~ 90% typ. Low ( 3% ) 0.7t (OGS) + 0.3t (LOCA) Reduction ME thickness Simplest B-cover ME Design OGS thickness (1.1t→0.7t)
Note
Direct bonding VS Air bonding
One Glass
Glass-Film 0.7mm
Glass-Film-Film 0.7mm/0.55m m 0.4mm/0.2mm (2x ITO Film) 2x0.05mm 1.2mm/0.8mm 70g~120g 85%~87%
Glass-Film2 0.7mm 0.125mm 0.05mm 0.95mm ~105g 87%~90%
原理
结构
原理
1.平板电容器的 原理 2.电容触摸屏基 本理论 3.ITO 结构 4.互电容式触摸 屏原理
Touch screen
与LCD粘合方式
供应链
平板电容器的原理
平行板电容C：正比于两平行板相对的面积A，正比于两导体之间的介质的介电常数K， 反比于两导体之间的相对距离D。
8
电容触摸屏基本理论
1. Direct bonding VS Air bonding
Direct bonding VS Air bonding
TP module DSA Upper Polarizer LCD Bottom Polarizer Air Bonding BLU + plastic frame DSA TP module
互电容式触摸屏原理（2）
Report location (X,Y) to Host
原理： 当手指触摸到电容屏时，影响力触摸点附近两个电极之间的耦合，从而改变了这两个电 检测电容大小时，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，这样得 电极交汇点的电容值大小，即整个触摸屏的二维平面电容的大小。
e
d
A PCB
C
r
Conductor PAD (Copper, ITO)
A A pF C 0 r r 8.85 d d m
当手指接触在金属层上时，由于人体电场，用 户和触摸屏表面形成一个耦合电容，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。
Direct bonding process
触摸屏供应链
辰鸿科技
Cando
横颢
和鑫光电HannsTouch
胜华科技Wintek
0.7/ 0.85mm (ITO Glass)
0.2mm (ITO Film + PET Film) 0.05mm 0.95mm ~105g 87%~90%
0.05mm/0mm 0.9mm/0.7mm 70 ~ 110g ~92%
结构比较（2）
根据各家的投入设备不同，会有不同看法
结构比较（3）
触摸屏制作流程
★★
★★
★★
★★★★★
★★★★★
NO
NO YES
★★★★
★★★★
★★★★
★★
★
★★★★★
★★★★
★★★
★★★★★
★★★★★
电容触摸屏分类
表面电容 式 自电容式 感应电容 式 投射电容 式
：扫描X/Y电极与地构成的电容。 缺点： 有鬼点，无法实现真正的多点触 在使用的第一次或环境变化比较 时需要重新校准。 受温度、湿度、手指湿润程度、 人体体重、地面干燥程度的影响， 生“漂移”现象。
正向光阻是光阻的一种，其照到光的部分会溶于光阻显影液，而没有 照到光的部分不会溶于光阻显影液。 负向光阻是光阻的一种，其照到光的部分不会溶于光阻显影液，而没 有照到光的部分会溶于光阻显影液。
双层结构各层
原理
结构
与LCD粘合方式
Touch screen
供应链
与LCD粘合方 式
：扫描X/Y电极之间的电容。 优点： 客服鬼点，实现真正的多点触控 无需校准 不受温度、湿度、手指湿润程度 人体体重、地面干燥程度的影响， 生“漂移”现象。
目录原理ຫໍສະໝຸດ 结构Touch screen
与LCD粘合方式
供应链
常见缩写
• • • • • • • • • • • • • • ITO:（Indium Tin Oxide）铟锡氧化物，纳米级的透明的金属氧化物。 SITO：Single ITO。在玻璃单面镀ITO。 DITO： Double ITO。在玻璃双面镀ITO。 BM: Black Mask.黑边框。 OCA:水胶。 GG：Glass-Glass GFF: Glass-Film-Film GF(G1F):Glass-Film OGS：One Glass Solution PET: 聚对苯二甲酸类塑料 FPC:可挠性印刷电路板 Cover Glass（lens）：表面装饰用的盖板玻璃。 Sensor：装饰玻璃下面有触摸功能的部件。（Flim Sensor OR Glass Sensor） ACF:包含导电粒子及绝缘胶材两种部分，经加压和加热后，纵向导电，横 向绝缘
互电容式触摸屏原理（1）
ε0：真空介电常数。 ε1 、ε2：不同介质相对真空状态下的介 S1、d1、S2、d2分别为形成电容的面积
非触控状态下：C=Cm1=ε1ε0S1/d1 触控状态下：C=Cm1*Cmg/(Cm1+Cmg)，Cm1=ε1ε0S1/d1，Cmg=Cm1=ε2ε0S2/d2
电容触摸驱动IC会根据非触控状态下的电容值与触控状态下的 电容值的差异来判断是否有触摸动作并定位触控位置。