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电容触摸屏的研究

电容触摸屏的研究
电容触摸屏的研究

电容式触摸屏设计规范精典

电容式触摸屏设计规范【导读】:本文简单介绍了电容屏方面的相关知识,正文主要分为电子设 计和结构设计两个部分。电子设计部分包含了原理介绍、电路设计等方面,结构设计部分包好了外形结构设计、原料用材、供应商工艺等方面 【名词解释】 1. V.A区:装机后可看到的区域,不能出现不透明的线路及色差明显的区域等。 2. A.A区:可操作的区域,保证机械性能和电器性能的区域。 3. ITO:Indium Tin Oxide氧化铟锡。涂镀在Film或Glass上的导电材料。 4. ITO FILM:有导电功能的透明PET胶片。 5. ITO GALSS:导电玻璃。 6. OCA:Optically Clear Adhesive光学透明胶。 7. FPC:可挠性印刷电路板。 8. Cover Glass(lens):表面装饰用的盖板玻璃。 9. Sensor:装饰玻璃下面有触摸功能的部件。(Flim Sensor OR Glass Sensor) 【电子设计】 一、电容式触摸屏简介 电容式触摸屏即Capacitive Touch Panel(Capacitive Touch Screen),,根据应CTP和互电容式CTP。根据其驱动原理不同可分为自电容式CTP简称. 用领域不同可分为单点触摸CTP和多点触摸CTP。 1、实现原理 电容式触摸屏的采用多层ITO膜,形成矩阵式分布,以X、Y交叉分布作为电容矩阵,当手指触碰屏幕时,通过对X、Y轴的扫描,检测到触碰位置的电容变化,进而计算出手指触碰点位置。电容矩阵如下图1所示。 1 电容分布矩阵图 电容变化检测原理示意简介如下所示:名词解释::真空介电常数。ε0 ε2:不同介质相对真空状态下的介电常数。ε1 、d2S2d1S1、、、分别为形成电容的面积及间距。

四大触摸屏技术工作原理及特点分析

四大触摸屏技术工作原理及特点分析 为了操作上的方便,人们用触摸屏来代替鼠标或键盘。工作时,我们必须首先用手指或其它物体触摸安装在显示器前端的触摸屏,然后系统根据手指触摸的图标或菜单位置来定位选择信息输入。触摸屏由触摸检测部件和触摸屏控制器组成;触摸检测部件安装在显示器屏幕前面,用于检测用户触摸位置,接受后送触摸屏控制器;而触摸屏控制器的主要作用是从触摸点检测装置上接收触摸信息,并将它转换成触点坐标,再送给CPU,它同时能接收CPU发来的命令并加以执行。 触摸屏的主要类型 按照触摸屏的工作原理和传输信息的介质,我们把触摸屏分为四种,它们分别为电阻式、电容感应式、红外线式以及表面声波式。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。下面对上述的各种类型的触摸屏进行简要介绍一下: 1. 电阻式触摸屏 电阻式触摸屏的工作原理这种触摸屏利用压力感应进行控制。电阻触摸屏的主要部分是一块与显示器表面非常配合的电阻薄膜屏,这是一种多层的复合薄膜,它以一层玻璃或硬塑料平板作为基层,表面涂有一层透明氧化金属(透明的导电电阻)导电层,上面再盖有一层外表面硬化处理、光滑防擦的塑料层、它的内表面也涂有一层涂层、在他们之间有许多细小的(小于1/1000 英寸)的透明隔离点把两层导电层隔开绝缘。当手指触摸屏幕时,两层导电层在触摸点位置就有了接触,电阻发生变化,在X 和Y 两个方向上产生信号,然后送触摸屏控制器。控制器侦测到这一接触并计算出(X,Y)的位置,再根据模拟鼠标的方式运作。这就是电阻技术触摸屏的最基本的原理。电阻类触摸屏的关键在于材料科技,常用的透明导电涂层材料有:(1)ITO,氧化铟,弱导电体,特性是当厚度降到1800 个埃(埃=10-10米)以下时会突然变得透明,透光率为80%,再薄下去透光率反而下降,到300 埃厚度时又上升到80%。ITO 是所有电阻技术触摸屏及电容技术触摸屏都用到的主要材料,实际上电阻和电容技术触摸屏的工作面就是ITO 涂层。 (2)镍金涂层,五线电阻触摸屏的外层导电层使用的是延展性好的镍金涂层材料,

多点触摸电容屏技术实现

https://www.doczj.com/doc/1711136077.html, 多点触摸电容屏技术实现 电容屏多点触摸顾名思义就是识别到两个或以上手指的触摸。然而多点触摸技术目前有两种:Multi-Touch Gesture和Multi-Touch All-Point。 多点触摸电容屏技术通俗地讲,就是多点触摸识别手势方向和多点触摸识别手指位置。我们现在看到最多的是Multi-Touch Gesture,即两个手指触摸时,可以识别到这两个手指的运动方向,但还不能判断出具体位置,可以进行缩放、平移、旋转等操作。这种多点触摸的实现方式比较简单,轴坐标方式即可实现。把ITO分为X、Y轴,可以感应到两个触摸操作,但是感应到触摸和探测到触摸的具体位置是两个概念。XY轴方式的触摸屏可以探测到第2个触摸,但是无法了解第二个触摸的确切位置。单一触摸在每个轴上产生一个单一的最大值,从而断定触摸的位置,如果有第二个手指触摸屏面,在每个轴上就会有两个最大值。这两个最大值可以由两组不同的触摸来产生,于是系统就无法准确判断了。 Multi-Touch All-Point基于互电容的检测方式,而不是自电容,自电容检测的是每个感应单元的电容(也就是寄生电容Cp)的变化,有手指存在时寄生电容会增加,从而判断有触摸存在,而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,如图2所示,当行列交叉通过时,行列之间会产生互电容(包括:行列感应单元之间的边缘电容,行列交叉重叠处产生的耦合电容),有手指存在时互电容会减小,就可以判断触摸存在,并且准确判断每一个触摸点位置。Truetouch的产品系列可以分成三类,单点触摸, 多点触摸识别方向(multi-touch gesture)以及多点触摸识别位置( multi-touch all-point)。每一类又有各种型号,在屏幕尺寸、扫描速度、通讯方式、存储器大小、功耗等方面作了区别,可以满足不同的应用。Truetouch系列是基于PSoC技术的,所以这些器件可以使用简单方便但功能强大的PSoC designer软件环境进行设计。TrueTouch方案的价值主要体现在以下几个方面:保持了触摸屏固有的美观、轻、薄特点,可以使客户的产品脱颖而出;采用感应电容触摸屏技术,不需机械器件,更耐用;拥有完整的系列,从单点触摸,到多点触摸识别方向,再到多点触摸识别位置;基于PSoC技术,使用灵活,可以和众多的LCD和ITO配合使用;PSoC所有的价值在Truetouch里都能体现,例如灵活性,可编程性等等,可以缩短开发周期,使产品快速上市,还有集成度高,可以把很多外围器件集成到PSoC(即Truetouch产品),这样不仅可以降低系统成本以外,还可以降低总体功耗,提高电源效率。 1

TI官方文档:电容式触摸屏使用说明(风火轮)

Application Report SLAA491B–April2011–Revised July2011 Getting Started With Capacitive Touch Software Library MSP430 ABSTRACT The objective of this document is to explain the process of getting started with the Capacitive Touch Software Library.There are multiple ways to perform capacitive touch sensing with the MSP430?.This document gives an overview of the methods available,the applicable target platforms and example projects to start development.Example projects accompanied with a step-by-step walkthrough of library configuration with the Capacitive Touch BoosterPack based on the LaunchPad?Value Line Development Kit(MSP-EXP430G2)using the MSP430G2452are also presented. Software collateral and Example Project Files for Code Composer Studio?4.2.1and IAR Embedded Workbench?5.20can be downloaded from the MSP430Capacitive Touch Sensing Landing Page. Contents 1Overview of Capacitive Touch Sensing Methods (2) 2Example Projects (3) 3References (16) Appendix A Current Measurements (17) List of Figures 1Library Architecture (2) 2Capacitive Touch BoosterPack:Element Port/Pin Assignment (4) 3File and Directory Structure (9) 4Code Composer Studio New Project Wizard–Target MCU Device Selection Step (10) 5Code Composer Studio Project Properties Window–Predefined/Preprocessor Symbols (11) 6Code Composer Studio Project Properties Window–Enable GCC Extensions Option (12) 7Code Composer Studio Project Explorer View(C/C++Tab) (12) 8Code Composer Studio Project Properties Window–Include Options (13) 9IAR Project Options–Target Device (14) 10IAR Project Options–Preprocessor Options (14) 11IAR Project Options–FET Debugger (15) 12IAR Project Explorer View (15) List of Tables 1Overview of Capacitive Touch Measurement Methods(Supported by the Library) (3) 2Description of the Example Projects (10) 3Current Measurements for Example Projects (17) MSP430,LaunchPad,Code Composer Studio are trademarks of Texas Instruments. IAR Embedded Workbench is a trademark of IAR Systems AB. All other trademarks are the property of their respective owners. 1 SLAA491B–April2011–Revised July2011Getting Started With Capacitive Touch Software Library Submit Documentation Feedback Copyright?2011,Texas Instruments Incorporated

触屏技术

触屏技术 电阻式触摸屏 电阻式触摸屏的工作原理电阻式触摸屏是一种传感器,它将矩形区域中触摸点(X,Y)的物理位置转换为代表X坐标和Y坐标的电压。很多LCD模块都采用了电阻式触摸屏,这种屏幕可以用四线、五线、七线或八线来产生屏幕偏置电压,同时读回触摸点的电压。电阻式触摸屏基本上是薄膜加上玻璃的结构,薄膜和玻璃相邻的一面上均涂有ITO(纳米铟锡金属氧化物)涂层,ITO具有很好的导电性和透明性。当触摸操作时,薄膜下层的ITO会接触到玻璃上层的ITO,经由感应器传出相应的电信号,经过转换电路送到处理器,通过运算转化为屏幕上的X、Y值,而完成点选的动作,并呈现在屏幕上。 触摸屏原理 触摸屏包含上下叠合的两个透明层,四线和八线触摸屏由两层具有相同表面电阻的透明阻性材料组成,五线和七线触摸屏由一个阻性层和一个导电层组成,通常还要用一种弹性材料来将两层隔开。当触摸屏表面受到的压力(如通过笔尖或手指进行按压)足够大时,顶层与底层之间会产生接触。所有的电阻式触摸屏都采用分压器原理来产生代表X坐标和Y坐标的电压。如图3,分压器是通过将两个电阻进行串联来实现的。上面的电阻(R1)连接正参考电压(VREF),下面的电阻(R2)接地。两个电阻连接点处的电压测量值与下面那个电阻的阻值成正比。 为了在电阻式触摸屏上的特定方向测量一个坐标,需要对一个阻性层进行偏置:将它的一边接VREF,另一边接地。同时,将未偏置的那一层连接到一个ADC的高阻抗输入端。当触摸屏上的压力足够大,使两层之间发生接触时,电阻性表面被分隔为两个电阻。它们的阻值与触摸点到偏置边缘的距离成正比。触摸点与接地边之间的电阻相当于分压器中下面的那个电阻。因此,在未偏置层上测得的电压与触摸点到接地边之间的距离成正比。 四线触摸屏

电容式触摸屏的通讯接口设计方案

电容式触摸屏的通讯接口设计方案 随着手机、PDA等便携式电子产品的普及,人们需要更小的产品尺寸和更大的LCD显示屏。受到整机重量和机械设计的限制,人机输入接口开始由传统的机械按键向电阻式触摸屏过渡。2007年iPhone面世并取得了巨大成功,它采用的电容式触摸屏提供了更高的透光性和新颖的多点触摸功能,开始成为便携式产品的新热点,并显现出成为主流输入接口方式的趋势。 一、 Cypress TrueTouch?电容触摸屏方案介绍 Cypress PSoC技术将可编程模拟/数字资源集成在单颗芯片上,为感应电容式触摸屏提供了TrueTouch?解决方案,它涵盖了从单点触摸、多点触摸识别手势到多点触摸识别位置的全部领域。配合高效灵活的PSoC Designer 5.0 开发环境,Cypress TrueTouch?方案正在业界获得广泛的应用。 图1是Cypress TrueTouch?方案中经常使用的轴坐标式感应单元矩阵的图形,类似于触摸板,将独立的ITO 感应单元串联在一起可以组成Y 轴或X 轴的一个感应单元,行感应单元组成Y 轴,列感应单元组成X 轴,行和列在分开的不同层上。多点触摸识别位置方法是基于互电容的触摸检测方法(行单元上加驱动激励信号,列单元上进行感应,有别于激励和感应的是同一感应单元的自电容方式),可以应用于任何触摸手势的检测,包括识别双手的10 个手指同时触摸的位置(图2)。它通过互电容检测的方式可以完全消除“鬼点”,当有多个

触摸点时,仅当某个触摸点所在的行感应单元被驱动,列感应单元被检测时,才会有电容变化检测值,这样就可以检测出多个行 / 列交*处触摸点的绝对位置。 图1 轴坐标式感应单元矩阵的图形

电容式触摸屏控制器介绍

电容式触摸屏控制器介绍 引言 电阻式触摸屏有过其鼎盛时期,但不可否认它们已日薄西山。很明显,它更加适合于低成本的设计。使用这些设计的用户必须戴手套,例如:在医疗、工业和军事环境下。然而,电容式触摸屏却获得了普遍的使用,今天市场上销售的主流智能手机和平板电脑都使用了电容式触摸屏。 电阻式与电容式触摸屏比较 电阻式和电容式触摸屏都使用氧化铟锡(ITO)传感器,但使用方式却截然不同。电阻式触摸屏利用人体触摸的机械作用力来连接ITO的两个柔性层(图1a),而电容式触摸屏控制利用的是:基本上而言,人本身就是移动的电容器。触摸ITO时,会改变系统可感知的电容水平(图1b)。 图1 触摸屏设计比较 电容式触摸屏受到消费者的青睐,主要有两个原因: 1、电容式触摸屏使用两层TIO,有时使用一层。它利用一个与棋盘格类似的有纹理传感器(图2),因此它可以使用一 个整片覆盖在LCD上,从而带来更加清楚透亮的屏幕。

2、由于电容式触摸屏控制使用电解电容方法实现检测,安全玻璃层可放置于顶层来实现密封,这与电阻屏的聚氨酯柔性层不同。它还给用户带来一种更加耐用的设计。 图2 TIO行与列重叠形成一个完整的传感器片 电容式触摸屏设计考虑 电容式触摸屏的设计人员面对三大主要问题:功耗、噪声控制与手势识别。本文后面部分将为你逐一讲解。 功耗 今天的电池供电型设备如此之多,功耗是我们需要考虑的关键系统问题之一。诸如TI 的TSC3060等器件,便是按照低功耗要求设计的。在标准工作条件下,它的功耗小于60mA。在对触摸行为进行检测时,它的功耗更可低至11 μA。在相同工作状态下,它比其竞争者至少低了一个数量级。 市场上的许多解决方案一开始都是设计为微控制器,然后再逐渐发展为电容式触摸屏控制器。一开始就设计为电容式触摸屏控制器的器件,没有会消耗额外电流和时钟周期的多余硬件。大多数系统都已有一个主中央处理器,其可以是数字信号处理器、微处理器或者微控制器单元(MCU)。因此,为什么要给一个已经经过精密调整的系统再增加一个引擎

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

触摸屏的原理与应用

触摸屏的原理与应用 触摸屏又称为“触控屏”、“触控面板”,是一种可接收触头等输入讯号的感应式液晶显示装置,当接触了屏幕上的图形按钮时,屏幕上的触觉反馈系统可根据预先编程的程式驱动各种连结装置,可用以取代机械式的按钮面板,并借由液晶显示画面制造出生动的影音效果。 触摸屏原理:主要由其二大特性决定。第一:绝对坐标系统,第二:传感器。 首先先来区别下,鼠标与触摸屏的工作原理有何区别?借此来认识绝对坐标系统和相对坐标系统的区别。 鼠标的工作原理是通过检测鼠标器的位移,将位移信号转换为电脉冲信号,再通过程序的处理和转换来控制屏幕上的鼠标箭头的移动,属于相对坐标定位系统。而绝对坐标系统要选哪就直接点那,与鼠标这类相对定位系统的本质区别是一次到位的直观性。绝对坐标系的特点是每一次定位坐标与上一次定位坐标没有关系,触摸屏在物理上是一套独立的坐标定位系统,每次触摸的数据通过校准数据转为屏幕上的坐标。 第二:定位传感器 检测触摸并定位,各种触摸屏技术都是依靠各自的传感器来工作的,甚至有的触摸屏本身就是一套传感器。各自的定位原理和各自所用的传感器决定了触摸屏的反应速度、可靠

性、稳定性和寿命。 通过以上两个特性,触摸屏工作时,首先用手指或其它物体触摸安装在显示器前端的触摸屏,然后系统根据手指触摸的图标或菜单位置(即绝对坐标系统)来定位选择信息输入。触摸屏由触摸检测部件和触摸屏控制器组成;触摸检测部件安装在显示器屏幕前面,用于检测用户触摸位置,接受后送触摸屏控制器(即传感器);而触摸屏控制器的主要作用是从触摸点检测装置上接收触摸信息,并将它转换成触点坐标,再送给CPU,它同时能接收CPU发来的命令并加以执行。触摸屏传感器技术 从触摸屏传感器技术原理来划分:有可分为五个基本种类:矢量压力传感技术触摸屏、电阻技术触摸屏、电容技术触摸屏、红外线技术触摸屏、表面声波技术触摸屏。 其中矢量压力传感技术触摸屏已退出历史舞台;红外线技术触摸屏价格低廉,但其外框易碎,容易产生光干扰,曲面情况下失真;电容技术触摸屏设计构思合理,但其图像失真问题很难得到根本解决;电阻技术触摸屏的定位准确,但其价格颇高,且怕刮易损;表面声波触摸屏解决了以往触摸屏的各种缺陷,清晰不容易被损坏,适于各种场合,缺点是屏幕表面如果有水滴和尘土会使触摸屏变的迟钝,甚至不工作。按照触摸屏的工作原理和传输信息的介质,把触摸屏分为四种,它们分别为电阻式、电容感应式、红外线式以及表面声

关于电容式触摸屏的通讯接口设计方案

关于电容式触摸屏的通讯接口设计方案 随着手机、PDA等便携式电子产品的普及,人们需要更小的产品尺寸和更大的LCD显示屏。受到整机重量和机械设计的限制,人机输入接口开始由传统的机械按键向电阻式触摸屏过渡。2007年iPhone面世并取得了巨大成功,它采用的电容式触摸屏提供了更高的透光性和新颖的多点触摸功能,开始成为便携式产品的新热点,并显现出成为主流输入接口方式的趋势。 一、 Cypress TrueTouch?电容触摸屏方案介绍 Cypress PSoC技术将可编程模拟/数字资源集成在单颗芯片上,为感应电容式触摸屏提供了TrueTouch?解决方案,它涵盖了从单点触摸、多点触摸识别手势到多点触摸识别位置的全部领域。配合高效灵活的PSoC Designer 5.0 开发环境,Cypress TrueTouch?方案正在业界获得广泛的应用。 图1是Cypress TrueTouch?方案中经常使用的轴坐标式感应单元矩阵的图形,类似于触摸板,将独立的ITO 感应单元串联在一起可以组成Y 轴或X 轴的一个感应单元,行感应单元组成Y 轴,列感应单元组成X 轴,行和列在分开的不同层上。多点触摸识别位置方法是基于互电容的触摸检测方法(行单元上加驱动激励信号,列单元上进行感应,有别于激励和感应的是同一感应单元的自电容方式),可以应用于任何触摸手势的检测,包括识别双手的10 个手指同时触摸的位置

(图2)。它通过互电容检测的方式可以完全消除“鬼点”,当有多个触摸点时,仅当某个触摸点所在的行感应单元被驱动,列感应单元被检测时,才会有电容变化检测值,这样就可以检测出多个行 / 列交*处触摸点的位置。 图1 轴坐标式感应单元矩阵的图形

电容式触摸屏的原理(Robot360[1].cn)

电容式触控技术原理简介 触控面板依构造和感测形式的不同可分为电阻式、电容式、音波式以及光学式等种类,一般在市售产品中较常见的为电阻式与电容式之触控面板。 电阻式触控面板主要由上下两组ITO Film和ITO Glass导电层迭合而成,中间由DOT所隔开,在两导电层之间通入5V的电压,使用时利用压力使上下电极导通,经由控制器测知面板电压变化而计算出接触点(X,Y)轴位置,达到定位的目的。电阻式又可分为四线式、五线式,其四线式电阻线路XY轴分别配置于ITO Film和ITO Glass,当ITO Film被严重刮伤时将会形成断路,使得触控面板无法动作,而五线式原理虽然可以将面板刮伤断路的情况控制在刮伤区域内(其他部分依然可以动作),但其不耐刮的缺点依然存在。 电阻式触控面板技术门坎较低,成本低廉,一般常应用于消费性电子产品如PDA、电子字典、手机、点餐系统、信用卡POS签名机等。 图一、电阻式触控面板结构 电容式触控技术于20多年前诞生,早期由美商3M公司独占整个国际市场,在基本专利到期后全球触控面板的生产业者才得以开发电容式触控面板,电容式触控面板的应用可由触控面板、控制器及软件驱动程序等三部份说明。 n触控面板 电容式触控面板基本上是为了改良电阻式不耐刮的特性而来的,在结构上最外层为一薄薄的二氧化硅硬化处理层,硬度达到7H,第二层为ITO,在玻璃表面建立一均匀电场,最下层的ITO 作用为遮蔽功能,以维持Touch Panel能在良好无干扰的环境下工作。

图二、电容式触控面板结构 图三为两种安装电极的方式,电流分别是从四边或者四个角输入。当使用者与触控面板没有接触时,各种电极是同电位的,触控面板没有上没有电流通过,反之与触控面板接触时,人体内的静电流入而产生微弱电流通过,传感器透过电流值的变化来定位目前接触的坐标,形成一个电容场,当手指移动改变电流时,四边(or四个角)的电流也会跟着变动,传感器就能利用这个变化来算出行走的路径,并送出精确的坐标讯号给计算机。从四条边上输入时,根据上下、左右电流比计算就可以得出,检测方法较为简单。从四个角输入时,检测方法要求出与四条边的距离比,位置计算也较为复杂。 图三、电容式触控面板电极安装方式 电容式触控产品具备防尘、防刮、强固耐用及具有高分辨率等优点,但因制程步骤较多,且驱动IC与电路较复杂,因此在成本及技术进展上不利应用于中小尺寸产品,多用于10.4吋以上高单价市场,如图书馆、车站等公共场所的信息导览系统、银行自动柜员机、博物馆导览型机器人等。 n控制器 由于不平衡的透明导电模厚度会造成工作位置精度的偏差,且触控面板做的愈大此情形愈加明显,因此为了得到正确位置精度,需藉由控制器作线性分析及补偿。控制器经由多点线性补偿功能(Multi-point Linearity Compensation Function),将补偿数据纪录于EEPROM中,以对通过不平衡的透明导电膜而引起的偏差进行补偿,通常此对策能将现性偏差控制在1%以下。

常用的四大触摸屏技术

常用的四大触摸屏技术 为了操作上的方便,人们用触摸屏来代替鼠标或键盘。工作时,我们必须首先用手指或其它物体触摸安装在技术'>显示器前端的触摸屏,然后系统根据手指触摸的图标或菜单位置来定位选择信息输入。触摸屏由触摸检测部件和触摸屏控制器组成;触摸检测部件安装在显示器屏幕前面,用于检测用户触摸位置,接受后送触摸屏控制器;而触摸屏控制器的主要作用是从触摸点检测装置上接收触摸信息,并将它转换成触点坐标,再送给CPU,它同时能接收CPU发来的命令并加以执行。 触摸屏的主要类型 按照触摸屏的工作原理和传输信息的介质,我们把触摸屏分为四种,它们分别为电阻式、电容感应式、红外线式以及表面声波式。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。下面对上述的各种类型的触摸屏进行简要介绍一下: 1、电阻式触摸屏 电阻式触摸屏是一种传感器,它将矩形区域中触摸点(X,Y)的物理位置转换为代表X坐标和Y坐标的电压。很多LCD模块都采用了电阻式触摸屏,这种屏幕可以用四线、五线、七线或八线来产生屏幕偏置电压,同时读回触摸点的电压。

这种触摸屏利用压力感应进行控制。电阻触摸屏的主要部分是一块与显示器表面非常配合的电阻薄膜屏,这是一种多层的复合薄膜,它以一层玻璃或硬塑料平板作为基层,表面涂有一层透明氧化金属(透明的导电电阻)导电层,上面再盖有一层外表面硬化处理、光滑防擦的塑料层、它的内表面也涂有一层涂层、在他们之间有许多细小的(小于1/1000英寸)的透明隔离点把两层导电层隔开绝缘。当手指触摸屏幕时,两层导电层在触摸点位置就有了接触,电阻发生变化,在X和Y两个方向上产生信号,然后送触摸屏控制器。控制器侦测到这一接触并计算出(X,Y)的位置,再根据模拟鼠标的方式运作。这就是电阻技术触摸屏的最基本的原理。电阻类触摸屏的关键在于材料科技,常用的透明导电涂层材料有: A、ITO,氧化铟,弱导电体,特性是当厚度降到1800个埃(埃=10-10米)以下时会突然变得透明,透光率为80%,再薄下去透光率反而下降,到300埃厚度时又上升到80%。ITO是所有电阻技术触摸屏及电容技术触摸屏都用到的主要材料,实际上电阻和电容技术触摸屏的工作面就是ITO涂层。 B、镍金涂层,五线电阻触摸屏的外层导电层使用的是延展性好的镍金涂层材料,外导电层由于频繁触摸,使用延展性好的镍金材料目的是为了延长使用寿命,但是工艺成本较为高昂。镍金导电层虽然延展性好,但是只能作透明导体,不适合作为电阻触摸屏的工作面,因为它导电率高,而且金属不易做到厚度非常均匀,不宜作电压分布层,只能作为探层。 1.1四线电阻屏 四线电阻模拟量技术的两层透明金属层工作时每层均增加5V恒定电压:一个竖直方向,一个水平方向。总共需四根电缆。特点:高解析度,高速传输反应。表面硬度处理,减少擦伤、刮伤及防化学处理。具有光面及雾面处理。一次校正,稳定性高,永不漂移。 1.2五线电阻屏

电容式触控技术原理介绍

電容式觸控技術原理介紹 觸控技術依感應原理可分為電阻式(Resistive)、電容式(Capacitive)、音波式(Surface Acoustic Wave)及光學式(Optics)等四種。本文將針對公共使用(Public Application)層面應用較廣的電容式技術原理作介紹。 市場概況 電容式觸控技術於20多年前誕生,早期由美商3M公司獨占整個電容式觸控面板的國際市場。在幾年前由於基本專利到期,全球觸控面板的生產業者紛紛加入開發電容式觸控面板事業領域中,期待有所發揮。 電容式觸控產品具防塵、防火、防刮、強固耐用及具有高解析度等優點,但有價格昂貴、容易因靜電或溼度造成誤動作等缺點。電容式技術應用範圍非常廣泛,主要包括:(1)金融系統(Banking):如提款、售票系統。(2)醫療衛生系統(Health Care)。 (3)公共資訊系統(Public Information)。(4)電玩娛樂系統(Entertainment)。■工作原理 電容式觸控面板的應用需由觸控面板(Touch Panel)、控制器(Touch Controller)及軟體驅動程式(Utility)等3部分分別說明。 ■觸控面板 一般電容式觸控面板是在透明玻璃表面鍍上一層氧化銻錫薄膜(ATO Layer)及保護膜(Hard Coat Layer)而與液晶銀幕(LCD Monitor)間則需作防電子訊號干擾處理(Shielded Layer)。下圖為電容式觸控面板的側面結構。

人與觸控面板沒有接觸時,各種電極(Electrode)是同電位的,觸控面板沒有上沒有電流(Electric Current)通過。當與觸控面板接觸時,人體內的靜電流入地面而產生微弱電流通過。檢測電極依電流值變化,可以算出接觸的位置。玻璃表面上氧化銻錫薄膜(ATO)層有電阻係數,為了得到一樣電場所以在其週邊安裝電極,電流從 四邊或者四個角輸入。

触摸屏的种类及工作原理

触摸屏种类及原理 随着多媒体信息查询的与日俱增,人们越来越多地谈到触摸屏,因为触摸屏不仅适用于中国多媒体信息查询的国情,而且触摸屏具有坚固耐用、反应速度快、节省空间、易于交流等许多优点。利用这种技术,我们用户只要用手指轻轻地碰计算机显示屏上的图符或文字就能实现对主机操作,从而使人机交互更为直截了当,这种技术大大方便了那些不懂电脑操作的用户。 触摸屏作为一种最新的电脑输入设备,它是目前最简单、方便、自然的一种人机交互方式。它赋予了多媒体以崭新的面貌,是极富吸引力的全新多媒体交互设备。触摸屏在我国的应用范围非常广阔,主要是公共信息的查询;如电信局、税务局、银行、电力等部门的业务查询;城市街头的信息查询;此外应用于领导办公、工业控制、军事指挥、电子游戏、点歌点菜、多媒体教学、房地产预售等。将来,触摸屏还要走入家庭。 随着使用电脑作为信息来源的与日俱增,触摸屏以其易于使用、坚固耐用、反应速度快、节省空间等优点,使得系统设计师们越来越多的感到使用触摸屏的确具有具有相当大的优越性。触摸屏出现在中国市场上至今只有短短的几年时间,这个新的多媒体设备还没有为许多人接触和了解,包括一些正打算使用触摸屏的系统设计师,还都把触摸屏当作可有可无的设备,从发达国家触摸屏的普及历程和我国多媒体信息业正处在的阶段来看,这种观念还具有一定的普遍性。事实上,触摸屏是一个使多媒体信息或控制改头换面的设备,它赋予多媒体系统以崭新的面貌,是极富吸引力的全新多媒体交互设备。发达国家的系统设计师们和我国率先使用触摸屏的系统设计师们已经清楚的知道,触摸屏对于各种应用领域的电脑已经不再是可有可无的东西,而是必不可少的设备。它极大的简化了计算机的使用,即使是对计算机一无所知的人,也照样能够信手拈来,使计算机展现出更大的魅力。解决了公共信息市场上计算机所无法解决的问题。 随着城市向信息化方向发展和电脑网络在国民生活中的渗透,信息查询都已用触摸屏实现--显示内容可触摸的形式出现。为了帮助大家对触摸屏有一个大概的了解,笔者就在这里提供一些有关触摸屏的相关知识,希望这些内容能对大家有所用处。 一、触摸屏的工作原理 为了操作上的方便,人们用触摸屏来代替鼠标或键盘。工作时,我们必须首先用手指或其它物体触摸安装在显示器前端的触摸屏,然后系统根据手指触摸的图标或菜单位置来定位选择信息输入。触摸屏由触摸检测部件和触摸屏控制器组成;触摸检测部件安装在显示器屏幕前面,用于检测用户触摸位置,接受后送触摸屏控制器;而触摸屏控制器的主要作用是从触摸点检测装置上接收触摸信息,并将它转换成触点坐标,再送给CPU,它同时能接收CPU发来的命令并加以执行。 二、触摸屏的主要类型

电容式触摸屏技术

电容式触摸屏技术 电容式触控技术于20多年前诞生,电容式触摸屏跟电阻式触摸屏比较是一个截然不同的技术。分外表面电容屏和内表面电容屏。 最初的外表面电容技术的触摸屏是一块四层复合玻璃层。玻璃屏的内表面和夹层各涂有一层ITO导电层,最外层是只有0.0015 毫米厚的矽土玻璃保护层。内层ITO作为屏蔽层,以保证良好的工作环境,夹层ITO涂层作为检测定位的工作层,在四个角或四条边上引出四个电极。 图1 外表面电容屏基本工作原理的最初想法是:人是假象的接地物(零电势体),给工作面通上一个很低的电压,当没有与屏幕接触时,各种电极是同电位的,触摸屏表面没有电流,而当用户触摸屏幕时,手指头吸收走一个很小的电流,这个电流分从触摸屏四个角或四条边上的电极中流出,并且理论上流经这四个电极的电流与手指到四角的距离成比例,控制器通过对这四个电流比例的精密计算,得出触摸点的位置。 早期外表面电容触摸屏本身实际是一套精密的漏电传感器,带手套的手不能触摸,由于使用电容方式,导致有漂移现象。外表面电容屏和电阻屏都是电原理工作方式,电工作方式对于多点触摸,不管是多少点,也不管是连续的还是不连续的都是取多点触摸的中心点判断,因为电流叠加是分不出来谁是谁的,没有办

法。 按照基本原理的思路进行下去,却碰到了难以逾越的障碍:

因为透明导电材料ITO层非常脆弱,直接触摸非常容易损坏,故不能直接用来作工作层。材料的问题一时难以解决,只好在外部增加一层非常薄的坚硬玻璃,它显然是不能导电的,直流是不行了,只能改用高频交流信号,靠人的手指头(隔着薄玻璃)与工作面形成的耦合电容来吸走一个交流电流,这就是电容屏"电容"名字的由来。问题是解决了,但付出的代价也是很大的。 首先是"漂移",因为耦合电容的方式是不稳定的,它直接受温度、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,带来了不稳定的结果,这些都直接违背了作为触摸屏这种绝对坐标系统的基本要求,不可避免的要产生漂移,有的电容触摸屏欲求通过25点校准法甚至96点校准法来解决漂移问题,其实是不可能的,漂移是电容工作的这种方式决定的,即使是在控制器的单片程序上利用动态计算和经验值查表,也只能是治标不治本。多点校准法最早是大屏幕投影触摸板使用的方法,目的是消除坐标对应的线性失真,电容触摸屏的线性失真也非常厉害,主要是因为电容屏的计算建立在四个电流量与触摸点到四个电极的距离成比例的理想状态上,实际由于受环境电容、线路寄生电容和不同人使用的影响,这种比例关系不可能是完全线性的,多点校准法只能解决局域分配的线性问题,解决不了整体的漂移。 另一个代价是:表面脆弱,最外这层极薄的玻璃,正常情况下防刮擦性能非常好,但工艺上要求在真空下制造,因为它害怕氢,哪怕有一点氢也会结合成易脆碎的玻璃,使用中轻敲就会成个小破洞,这对电容触摸屏来说是要命的:破洞周围直径5CM大小的区域不能使用。实际的真空是不可能有的,这层极薄的玻璃有5%的概率碰上有破洞的产品。再次是清晰度,电容屏反光相对严重,存在色彩失真和图像字符模糊。电容触摸屏的透光率和清晰度优于四线电阻屏,尤其是一些新的产品。 随着技术的进步,现在的外表面电容屏已经可以做到一层玻璃上,如图2所示。

触摸屏原理及基础知识全解析

目前主要有几种类型的触摸屏,它们分别是:电阻式(双层),表面电容式和感应电容式,表面声波式,红外式,以及弯曲波式、有源数字转换器式和光学成像式。它们又可以分为两类,一类需要ITO,比如前三种触摸屏,另一类的结构中不需要ITO, 比如后几种屏。 触摸屏在我们身边已经随处可见了,在PDA等个人便携式设备领域中,触摸屏节省了空间便于携带,还有更好的人机交互性。 目前主要有几种类型的触摸屏,它们分别是:电阻式(双层),表面电容式和感应电容式,表面声波式,红外式,以及弯曲波式、有源数字转换器式和光学成像式。它们又可以分为两类,一类需要ITO,比如前三种触摸屏,另一类的结构中不需要ITO, 比如后几种屏。目前市场上,使用ITO材料的电阻式触摸屏和电容式触摸屏应用最为广泛。 电阻式触摸屏 ITO 是铟锡氧化物的英文缩写,它是一种透明的导电体。通过调整铟和锡的比例,沉积方法,氧化程度以及晶粒的大小可以调整这种物质的性能。薄的ITO材料透明性好,但是阻抗高;厚的ITO材料阻抗低,但是透明性会变差。在PET聚脂薄膜上沉积时,反应温度要下降到150度以下,这会导致ITO氧化不完全,之后的应用中ITO会暴露在空气或空气隔层里,它单位面积阻抗因为自氧化而随时间变化。这使得电阻式触摸屏需要经常校正。

图一是电阻触摸屏的一个侧面剖视图。手指触摸的表面是一个硬涂层,用以保护下面的PET层。PET层是很薄的有弹性的PET薄膜,当表面被触摸时它会向下弯曲,并使得下面的两层ITO涂层能够相互接触并在该点连通电路。两个ITO层之间是约千分之一英寸厚的一些隔离支点使两层分开。最下面是一个透明的硬底层用来支撑上面的结构,通常是玻璃或者塑料。 电阻触摸屏的多层结构会导致很大的光损失,对于手持设备通常需要加大背光源来弥补透光性不好的问题,但这样也会增加电池的消耗。电阻式触摸屏的优点是它的屏和控制系统都比较便宜,反应灵敏度也很好。电容式触摸屏 电容式触摸屏也需要使用ITO材料,而且它的功耗低寿命长,但是较高的成本使它之前不太受关注。Apple推出的iPhone提供的友好人机界面,流畅操作性能使电容式触摸屏受到了市场的追捧,各种电容式触摸屏产品纷纷面世。而且随着工艺进步和批量化,它的成本不断下降,开始显现逐步取代电阻式触摸屏的趋势。

电容式触摸屏设计规范标准精典

电容式触摸屏设计规范 【导读】:本文简单介绍了电容屏方面的相关知识,正文主要分为电子设计和结构设计两个部分。电子设计部分包含了原理介绍、电路设计等方面,结构设计部分包好了外形结构设计、原料用材、供应商工艺等方面 【名词解释】 1. V.A区:装机后可看到的区域,不能出现不透明的线路及色差明显的区域等。 2. A.A区:可操作的区域,保证机械性能和电器性能的区域。 3. ITO:Indium Tin Oxide氧化铟锡。涂镀在Film或Glass上的导电材料。 4. ITO FILM:有导电功能的透明PET胶片。 5. ITO GALSS:导电玻璃。 6. OCA:Optically Clear Adhesive光学透明胶。 7. FPC:可挠性印刷电路板。 8. Cover Glass(lens):表面装饰用的盖板玻璃。 9. Sensor:装饰玻璃下面有触摸功能的部件。(Flim Sensor OR Glass Sensor) 【电子设计】 一、电容式触摸屏简介 电容式触摸屏即Capacitive Touch Panel(Capacitive Touch Screen),简称CTP。根据其驱动原理不同可分为自电容式CTP和互电容式CTP,根据应

用领域不同可分为单点触摸CTP和多点触摸CTP。 1、实现原理 电容式触摸屏的采用多层ITO膜,形成矩阵式分布,以X、Y交叉分布作为电容矩阵,当手指触碰屏幕时,通过对X、Y轴的扫描,检测到触碰位置的电容变化,进而计算出手指触碰点位置。电容矩阵如下图1所示。 图1 电容分布矩阵 电容变化检测原理示意简介如下所示: 名词解释: ε0:真空介电常数。 ε1 、ε2:不同介质相对真空状态下的介电常数。 S1、d1、S2、d2分别为形成电容的面积及间距。

电容触摸屏工艺流程

?电容触摸屏工作原理 ?1.黄光SITO结构触摸屏制程 ?2.黄光DITO结构触摸屏制程 ?3.FILM自容结构触摸屏制程 ?4.FILM-FILM互容结构触摸屏制程 ?5.GLASS-DITO印刷工艺互容结构触摸屏制程 ?6.名词解释

电容触摸屏工作原理 普通电容式触摸屏的感应屏是一块四层复合玻璃屏,玻璃屏的内表面和夹层各涂有一层导电层,最外层是一薄层矽土玻璃保护层。当我们用手指触摸在感应屏上的时候,人体的电场让手指和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,于是手指从接触点吸走一个很小的电流。这个电流分从触摸屏的四角上的电极中流出,并且流经这四个电极的电流与手指到四角的距离成正比,控制器通过对这四个电流比例的精确计算,得出 触摸点的位置。

1.黄光SITO 结构触摸屏制程ITO 绝缘材料金属或ITO 介绍:SITO 是Single ITO 的简称。即菱型 线路做法。XY 轴(发射极和感应极)都在玻璃的 同一面。 X PATTERN 和Y PATTERN 通过搭桥的方 式,实现触摸屏发射极和感应极的作用。 架桥的选择: 金属架桥:导电性好(0.4Ω/■左右),但 是金属点会可见,影响外观。(推荐) ITO 架桥:导电性差(40Ω/■左右),解决 了金属点可见的问题,同时增加一道光照,成本增加。

2.黄光DITO结构触摸屏制程 介绍:DITO是Double ITO的简称。即两面 线路做法。XY轴分别布于玻璃上下两层 X PATTERN和Y PATTERN分别在玻璃的两 面,实现触摸屏发射极和感应极的作用。

4.FILM-FILM互容结构触摸屏制 程 PATTERN和Y PATTERN分别在两个 FILM上,实现触摸屏发射极和感应极 的作用。

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