电容式触摸屏技术介绍
电容式触摸屏技术介绍
8”-10”
≥12”
Multi-Touch
二. 工作原理
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
平行板电容器
两个带电的导体相互靠近会形成电容
平行板电容的原理
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
平行板电容的定义
Item
A
B
C
D
E
F
R
最小尺寸(mm)
2
4.5
1.5
TBD
20
TBD
0.75
最小公差(mm)
0.2
0.2
0.1
0.1
0.1
0.1
0.1
1-2-1 Lens+Glass
Lens
ITO Glass
经过第一部分的介绍可以知道，电容触摸屏必须分布横向和纵向透明带电导体(ITO)才能实现感应，我们根据ITO衬底的不同分为以下两种结构：
3
Sliver1/ITO Film 1 /OCA 2
0.06
4
Sliver2/ITO Film 2/OCA 3
0.06
5
Sliver2/ITO Film 3
0.125
Total Thickness
1.17+/-0.1mm
五. 信息沟通
开发前期的信息沟通
为了确保项目评估、报价、开发设计、软件调试、样品制作及后期量产等工作准确、高效、顺利地进行，需认真对“电容式式TP产品定制表”中各项信息进行全面准确地沟通。
主要IC方案性能价格比较
IC Vender
Structure
触摸显示屏原理结构及其制造工艺
触摸显示屏原理结构及其制造工艺触摸显示屏是一种现代化的显示技术，它已经广泛应用于智能手机、平板电脑、电视和电子信息设备等领域。
在这篇文章中，我们将探讨触摸显示屏的原理结构及其制造工艺。
一、触摸显示屏的原理结构触摸显示屏通过人体或物体与屏幕表面的物理接触来实现输入和交互操作。
触摸显示屏的主要原理有电容式触摸、电阻式触摸、红外线触摸和声波触摸等几种。
1. 电容式触摸屏：电容式触摸屏是目前应用最为广泛的一种触摸技术。
它由触摸感应层和显示层构成。
触摸感应层通常由两层导电材料构成，当人体或物体接触到屏幕表面时，触摸感应层会感应到电荷变化，并向控制电路发送信号。
通过分析信号变化，电容式触摸屏可以确定触摸位置。
2. 电阻式触摸屏：电阻式触摸屏采用两层导电薄膜层，两层薄膜之间采用绝缘层隔开，当压力作用于屏幕时，两层导电薄膜会接触并形成电路，电流通过后可以确定触摸位置。
电阻式触摸屏相对较便宜，但不如电容式触摸屏灵敏。
3. 红外线触摸屏：红外线触摸屏利用红外线传感器和红外线光栅组成，当触摸物体遮挡了红外线光栅时，传感器会检测到变化并确定触摸位置。
红外线触摸屏可以识别多点触摸，但对环境光线干扰较大。
4. 声波触摸屏：声波触摸屏通过超声波传感器感应触摸物体发出的声波，并分析声波的反射时间和强度来确定触摸位置。
声波触摸屏对外界光线干扰较小，但对环境噪音敏感。
二、触摸显示屏的制造工艺触摸显示屏的制造工艺包括玻璃基板处理、膜层加工和封装等步骤。
1. 玻璃基板处理：触摸显示屏通常使用玻璃基板作为屏幕的基本结构。
首先，对玻璃基板进行切割和打磨，以获得所需的尺寸和形状。
然后，在玻璃表面涂上导电材料，如透明导电氧化物（ITO）。
2. 膜层加工：膜层加工是触摸显示屏制造的关键步骤之一。
膜层加工包括导电膜层和绝缘膜层的制作。
导电膜层通常使用ITO 或金属材料，绝缘膜层则使用有机材料。
这些膜层会通过特殊的蒸发、喷涂或蚀刻工艺附着在玻璃基板上。
电容触摸屏简介介绍
工业检测仪器
电容触摸屏也被广泛应用于工业检 测仪器中，如光谱仪、质谱仪等， 使用电容触摸屏来输入和分析数据 。
工业控制柜
在工业控制柜中，电容触摸屏可以 作为控制面板使用，实现各种工业 控制功能。
汽车电子
01
02
03
车载导航系统
汽车导航系统通常使用电 容触摸屏来实现地图的显 示和操作。
04摸屏市场发展迅速 ，年复合增长率超过10%。
智能手机、平板电脑等消费电 子产品对电容触摸屏需求量巨 大，占据了市场主要份额。
中国作为全球最大的电子产品 生产基地，对电容触摸屏的需 求持续增长。
市场趋势
1. 多元化应用
随着智能家居、汽车电子等领域的快速发展，电 容触摸屏应用场景不断扩大，市场将呈现多元化 应用趋势。
技术创新
随着科技的不断发展，电容触摸屏技术将迎来更多的创新机遇。例如，全息技术、增强现 实技术（AR）和虚拟现实技术（VR）等新型技术的融合将为电容触摸屏带来新的应用场 景和用户体验。
产业升级
随着消费电子产品的不断升级，电容触摸屏产业也将不断优化升级，向更加智能化、轻薄 化、高可靠性等方向发展。
市场需求增长
耐用性好
电容触摸屏具有较好的耐用性 ，可以经受日常使用中的磨损 和划痕。
成本较低
电容触摸屏的成本相对较低， 使得它们在各种设备中得到广
泛应用。
03
电容触摸屏的应用领域
消费电子
手机和平板电脑
电容触摸屏在消费电子产品中得 到了广泛应用，如智能手机、平 板电脑等。它们使用电容触摸屏 技术来实现用户界面的交互和操
02
电容触摸屏技术原理
电容技术原理
电容技术的基本原理是，将屏幕看作 是由两个相互交错的平行极板组成， 当手指或其他导体靠近屏幕时，会改 变两个极板之间的电容。
电容式触摸屏工作原理
电容式触摸屏工作原理1. 引言电容式触摸屏是一种广泛应用于现代电子设备的输入设备。
它具有高灵敏度、精准性和多点触控功能，因此成为了目前主流的触摸屏技术之一。
本文将详细介绍电容式触摸屏的工作原理及其相关技术。
2. 电容式触摸屏的分类电容式触摸屏根据工作原理的不同，可以分为表面电容式触摸屏和投影电容式触摸屏两种主要类型。
2.1 表面电容式触摸屏表面电容式触摸屏是最早出现的触摸屏技术之一，它的工作原理是利用电容的变化来检测触摸事件。
触摸屏表面涂覆有一层透明导电层，当手指接触屏幕时，由于人体电荷的存在，触摸点周围的电场分布发生变化，导致导电层上产生电流。
通过检测电流的变化，可以确定触摸点的位置。
2.2 投影电容式触摸屏投影电容式触摸屏是一种现代化的触摸屏技术，它可以实现多点触控和手写输入功能。
该技术通过在液晶显示屏上加布电容感应层来实现触摸功能。
触摸屏的背后有一个由透明导电材料组成的感应层，当手指接触屏幕时，感应层会改变电容分布，电容变化被感应电路检测并转换为电信号，从而确定触摸点的位置和触摸事件。
3. 电容式触摸屏的工作原理电容式触摸屏的工作原理可以用电容传感器的原理来描述。
电容传感器是一种能够测量电容变化的器件，可以通过电容的变化来确定触摸点的位置。
3.1 电容的基本原理电容是指两个导体之间的电荷存储能力。
当两个导体之间存在电压时，它们之间的空气或介质就会形成一个电容器。
电容的大小取决于导体之间的距离和面积，距离越小、面积越大，电容越大。
3.2 电容式触摸屏的感应原理电容式触摸屏利用了手指和触摸屏之间的电容变化来实现触摸检测。
触摸屏的感应层上有一些微小的电容传感器分布，它们可以测量电容的变化。
当手指接触触摸屏时，触摸点上方的感应层会受到手指的电容影响，形成一个电容变化区域。
电容传感器会检测这个区域的电容变化，并将其转换为电信号。
3.3 电容式触摸屏的位置计算检测到电容变化后，计算触摸点的位置是电容式触摸屏的关键步骤。
电容式触摸屏原理和技术的特点
电容式触摸屏原理和技术的特点电容式触摸屏是通过在基材上镀上一层或者多层导电材料（比如铟锡氧化物ITO）而制成，之后与保护盖板密封贴合以保护电极。
当其它的导电体，比如裸露的手指或者导电笔触摸到它的表面，一个电子回路就在那里形成，感应器嵌入在玻璃里面以检测电流的位置，就这样完成了一个触摸操作。
这种工作方式跟电阻TP依靠物理点击是完全不一样的。
电容式触摸屏可以分为以下两大类：Surface Capacitive-表面电容式在玻璃基板上镀上透明导电涂层，然后在导电涂层上增加一层保护涂层。
电极被放置在玻璃的四个角上，四个角都被施加上相同的相位电压，在玻璃表面形成一个匀强电场。
当手指触摸到玻璃表面，电流将从玻璃的四个角上流经手指，从四个角上流经的电流比例将被测量以判断触摸点的具体位置。
测量出来的电流值跟触摸点到四个角的距离是成反比的。
技术特点：◆更适合大尺寸的显示器◆对很轻的触摸都有反应，而且不需要感应实际的物理压力◆由于只有一层玻璃，产品的透过率很高◆结构坚固，因为它只由一层玻璃组成◆潮湿、灰尘和油污对触摸效果不会产生影响◆视差小◆高分辨率和高响应速度◆不支持裸露手指与带手套组合操作，不支持裸露手指与手写笔组合操作◆不支持多点触摸◆有可能被噪声干扰Projected Capacitive-投射电容式相比表面电容式，投射电容式触摸屏通常用在较小的屏幕尺寸上，内部结构上包括一个集成了IC芯片用于处理数据的线路板，拥有指定图案的许多透明电极层，表面上覆盖一层绝缘的玻璃或者塑料盖板。
当手指接近触摸屏表面，静电电容在多个电极间同时变化，通过测量这些电流之间的比例，可以精确地判断出接触的位置。
投射电容式技术有两种感应方式：栅格式和线感式。
人体能够导电是因为含有大量的水份，当手指靠近X和Y电极的图案，在手指和电极间将产生一个耦合电容，耦合电容会使用X和Y电极间的静电电容发生变化，通过侦测电极间哪个位置的静电电容发生变化，触摸感应器就能发现具体的触摸点。
电容式触摸屏基础知识的介绍与学习
15
；小弧度盖板我司定义在1.2mm以下；2.5mm以上定义大弧度。3D盖板暂无资源配合
5.1.4、玻璃常用厚度：0.55、0.7、0.95、1.1、1.5、1.8、2.0、3.0、4.0、 5.0、6.0mm 5.2、P盖板的介绍 5.2.1 盖板用到材料：PC、PET、PMMA、复合板；主要使用PC、PET。复合板主要用于做后盖。做 面板成本太高。 5.2.2 常用厚度： PC、PMMA：0.25-0.38-0.5-0.65-0.8-1.0-1.2-1.5-2.0mm PET：0.188、0.25、0.3mm
2.PI:常见的厚度有1mil与 1/2mil两种.
3.胶:常见厚度为13UM
单面基材 双面基材
26
一、电容式触摸屏的介绍
八、FPC的介绍
8.2 FPC的基本结构与材料（覆盖膜）
1.PI:表面绝缘用.常见的厚度
有1mil与1/2mil. 2.胶:依基材规格和客戶要求
覆盖膜
而決定.常见厚度有15
UM/20UM/25UM
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一、电容式触摸屏的介绍
工艺流程(普通双面板)
开料
钻孔
沉铜
镀铜
前处理
蚀刻
退膜
固化绿 油
表面处理 (沉镀金)
29 包装
线检 (PQC)
微蚀钝 化
显影
丝印字 符
外观全检 (FQC)
显影
叠覆盖 膜
曝光
固化
冲边框
曝光
层压覆 盖膜
预烤
测试
冲外型
贴干膜
靶冲
丝印绿 油
贴补强
层压补 强
二、不同结构触摸屏的优缺点对比
一、 电容式触摸屏的介绍
电容式触摸屏(CTP)介绍
水平平移手势
• 操作特点 • 两个触摸点在同一垂直线 • 手指的方向是向左或向右
• 不需要确定触摸的精确位
置 • 只需确定手势相对位置和 相对运动
缩放手势
• 操作特点 • 斜线式两点触摸操作 • 构成了一个矩形 • 两个手指靠近或远离
• 矩形变化面积
• 设定放大或缩小 • 缩放的程度
• 不需要确定触摸的精确位置
• 只需确定手势相对位置和相对 运动
旋转手势
• 操作特点• 手指转动过程构成了弧形轨迹
• 斜线式两点构成了矩形 • 矩形形状的变化决定了旋转方向
多点触摸识别位置的触摸截屏图
多点触摸识别位置
电容式触摸屏结构（三层）
电容式触摸屏结构（二层）
电容式触摸屏结构（单层）
触摸按键
• 触摸感应的应用方式通常有触摸按键、滑条、触 摸板和触摸屏；
• 触摸按键的大小如何确定？
• 一般来讲，触摸按键感应块的大小与手指的大小相仿为宜， 如果按键感应块太小，手指触摸而产生的电容变化Cf就会 变小，影响灵敏度，但按键感应块相对手指太大，对Cf的 贡献并不会增加，只是增加了按键感应块的触摸区域；
IC选择要点
• • • • • 通迅接口类型：IIC，SPI，USB 电压匹配 支持屏体大小尺寸 结构设计 IC厂商的支持力度
The end,Thank you!
下课啦！！！
• 自电容检测的是每个感应单元的电容（也就是寄生电
容Cp，相当于自电容Cs）的变化。
•
互电容是检测行列交叉处的互电容（也就是耦合电容
Cm）的变化。
自电容和互电容两者区别
• 自电容–self-capacitor测量信号线本身的电容优点：简单，
电容式触摸屏原理
电容式触摸屏原理电容式触摸屏是一种常见的触摸屏技术，它通过电容原理实现对触摸位置的检测和定位。
电容式触摸屏具有高灵敏度、快速响应和支持多点触控等优点，因此在手机、平板电脑、电子书阅读器等设备中得到了广泛的应用。
本文将介绍电容式触摸屏的原理及其工作过程。
电容式触摸屏是由一层薄膜电容屏幕和一层感应电极屏幕组成的。
当手指触摸屏幕时，电容屏幕和感应电极屏幕之间会形成一个电容，这个电容的大小与手指的位置有关。
通过测量这个电容的大小，就可以确定手指的位置。
电容式触摸屏可以实现单点触控和多点触控，具有较高的精度和灵敏度。
电容式触摸屏的原理是利用电容的基本原理。
电容是一种储存电荷的装置，它由两个导体之间的绝缘介质组成。
当两个导体之间的电压发生变化时，电容器中就会储存或释放电荷。
在电容式触摸屏中，屏幕上的感应电极就是一个电容器，当手指触摸屏幕时，手指和感应电极之间就会形成一个电容。
电容式触摸屏的工作原理是通过测量电容的变化来确定手指的位置。
通常情况下，电容式触摸屏会以一定的频率给感应电极施加交变电压，然后测量电容的大小。
当手指触摸屏幕时，手指和感应电极之间的电容会发生变化，这个变化的大小和位置有关。
通过测量这个变化，就可以确定手指的位置。
电容式触摸屏可以实现对手指位置的高精度检测，可以实现单点触控和多点触控。
总的来说，电容式触摸屏是一种利用电容原理实现的触摸屏技术。
它通过测量电容的变化来确定手指的位置，具有高灵敏度、快速响应和支持多点触控等优点。
在现代设备中得到了广泛的应用，成为了人机交互的重要方式之一。
希望本文对电容式触摸屏的原理及其工作过程有所帮助。
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•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
高
高
长
高
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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
2
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一. 相关介绍
3
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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
5
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多点触摸手势
Tap and drag
Rotate
Gesture
Draw
Zoom
6
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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
摸
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
低
短
低
电容式 支持
手指
不需要
高
不需 要