CTP简介

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Layer Structure of PCTP System
A. self capacitance
Unit cell
B. mutual capacitance
Rear side pattern Front side pattern
Drive Side
4. Hard Coat Mask 3. X + Y ITO Mask 2. Insulator Mask (Y-Via) 1. Mark & Fanout Line & FPC Pad & Pixel Bridge Mask
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Touch IC Sensing Principle
Ⅰ. TP sensing大多採用RC充放電model Ⅱ. 一般需5倍的RC constant才能將C充到一定的電位
PC411B – 2.6um ITO – 400 Å PC411B – 2.6um Mo – 2000 Å
4 3 2 1
Substrate
Sense Side
D-Organic D-SiO2 Metal D-ITO Glass S-ITO S-SiO2
3.8um 500Å 4000Å 165Å 165Å 500Å
X-CH
T1 T2 T3 T4 T5 T6 T7 T8
X 1
X 2
X 3
X 4
X 5
X 6
X 7
X 8
0
0 0 0 0 0 0 0
0
1 0 0 0 0 0 0
0
0 0 0 0 0 0 0
0
0 0 0 0 0 0 0
0
0 0 0 0 0 0 0
0
0 0 0 0 0 0 0
0
0 0 0 0 0 1 0
0
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Principle of Self Capacitance
Self-capacitance pattern Source : Microchip
F
sensing pattern
IC sensing到的總電容(Cs) :
Cs=Cp+CF
寄生電容 耦合電容
當手指touch時，手指與電極間會感應成一個耦合電容CF，經由IC量 測到電容值CS變化，即可計算出觸點座標。
<軸交錯式>
<獨立矩陣式> 互電容的ITO layer被製成driving line和 sensing line pattern，在線路互相交叉 處形成耦合電容節點，當手指touch時， 會造成耦合電容值改變，再經由controller 測得觸點座標。
自電容以ITO pattern來看又可分為1.軸交錯式、 2. 獨立短陣式 兩類，當手指touch時，手指與 電極間會感應成一個耦合電容，經由量測電容 值變化，計算觸點座標。
應用
Structure of SCTP System
Hard Coat Layer
Control IC Electrode Pattern Conductive Coating Glass Conductive Coating (Shielding Layer)
電極
Product
在panel角落上擺放電極並施加電壓， 使面板表面形成均勻電場。
Introduction to Touch Panel
TD - KY Yang
1
Content
Introduction of Touch World Touch System
CTP Technology
Example of Touch IC Principle Appendix - Photo Engraving Process
Touch Signal : (Y2,Y7,X2,X6) Coordinate (4 possibilities) (X2,Y2)(Real) (X2,Y7)(Ghost) (X6,Y2)(Ghost) (X6,Y7)(Real)
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Driving of Self Capacitance

自電容驅動原理(動畫示意)
0 0 0 0 0 0 0
X1 X2 X3 X4 X5 X6 X7
X8 X_Position
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Driving of Mutual Capacitance

互電容驅動原理(動畫示意)
y4
Driving line
y3
: Real touch
y2 y1
Scan times per cycle → 4 x 4 = 16 x1 x2 x3 x4
在手機與平板電腦市場的滲透率將快速增長。
10
Touch System
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What is Touch System
只要用手指輕輕觸碰顯示面板上的圖符，就能實現對主機的輸入操作
構造:

感應器 (Sensor):
即觸控面板部分，功能是接收經接 觸所輸入的訊號為主。

控制器 (Controller):
連結電腦主機與觸控面板間的主要 橋樑，利用晶片運算出面板所被觸壓 的位置座標。
Y_Senபைடு நூலகம்ing Real touch Ghost
Y_Position Ym X1 Xn Intensity X_Position
0
X 1 0
X 2 1
X 3 0
X 4 0
X 5 0
X 6 1
X 7 0
X 8 0
X-CH
x Signal
X_Sensing
Y1~Ym、X1~Xn channels are sequential sensing。 每條ITO line是driving，也是sensing。
Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y7 Y8
Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y7 Y8
Sensing Signal
X_Sensing
T1 T2 T3 T4 T5 T6 T7 T8
: Real touch
透過driving line循序掃 描時，同步經由sensing line感測信號，即可達到 true multi-touch效果。
i f C 1 R i f C
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Capacitance Sigma-Delta (CSD) - 2/2
感測原理
手指接觸面板使Cx增加,則 Rcx減小,會有更大的電流往 CMod充電。 電流越大,CMod充電越快。 充電時間短,放電時間不變, 則Duty Cycle增加。 在固定的PWM掃描周期內, 所得到的Count數越多。 Count結果由firmware處理。
2007~2015年全球觸控面板出貨量及預測（單位：千片）
資料來源 : DisplaySearch 2009 Touch Panel Market Analysis
Windows 7革命性的觸控面板創新支援，帶動了觸控人機介面PC的換
機潮，使得觸控電腦的滲透率將大為成長。
在消費性電子產品應用方面，在iPhone & Ipad的刺激之下全球觸控面板
顯示、觸控單層構造 觸控元件包在LCD面板生產製程中 電阻式、電容式、光學感應 佳 佳 輕薄 高 已量產，但目前製程良率不佳 16
Capacitance Type of Touch Panel
Type Item 投射式電容 (Projective Capacitance) 表面式電容 (Surface Capacitance)
2
Introduction of Touch World
3
No Touch Life
要是有人發明簡單又直覺 的操作，那有多好>_<
一把年紀了！想跟上 時代，還真不容易啊！
密密麻麻的按鍵
4
Touch Life
和你們說唷！有了touch panel，以後只要用手觸 控就行啦！ 原來電腦可以這麼簡 單使用啊！(笑呵呵)
y4 y3
: Real touch
y2 : Ghost y1 Scan times per cycle → 4 +4 = 8 x1 x2 x3 x4
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Driving of Mutual Capacitance
Y1
Y-CH
Y1
Projected Type Touch Panel
Y_Driving
T1 T2 T7 T8 Time
7
State of Touch Panel Market
小尺寸觸控市場 觸控IC / Controller廠
Cypress、Synaptics 、義隆電 洋華、Nissha、TPK、
中尺寸觸控市場
禾瑞亞、SiS、華矽
大尺寸觸控市場
原相
觸控模組廠 介面 觸控技術 終端應用 (主流尺寸)
資料來源 : IBTS整理
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CTP Technology
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External v.s Integrated
產品 外掛式(External) 內嵌式(Integrated)
構造
Touch Panel
LCD Backlight
LCD Backlight
特性 技術 CR 光學品質 Size 技術門檻 開發進度
顯示、觸控二層構造 顯示面板與觸控面板獨立生產再進行組裝 電阻式、電容式、紅外線、表面聲波、影像式 差 差 (降低穿透率、色偏、反射光) 較厚 低 已成熟量產
結構
優點
多點觸控(multi-touch) Z軸感應分辨(Proximity Sensing) S/N夠大即可分辨觸控位置
佈線較投射式電容簡單
缺點
佈線較表面式電容複雜 智慧型手機 數位相機 筆記型電腦
電磁場,高頻干擾造成游標飄移或誤動作 單點觸控(single touch) 需常進行位置校準 銷售點管理系統（POS） 售票機 博奕遊戲/娛樂機 17