通常我们说的电容屏就是指电容式触摸屏CapacityTouch
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手机触摸和屏幕的工作原理
手机触摸和屏幕的工作原理主要涉及两种技术:电阻式触摸屏和电容式触摸屏。
1. 电阻式触摸屏:电阻式触摸屏是最早应用于手机触摸的技术,它由两层透明导电膜构成,膜层之间存在微小的隔离空气。
当用户触摸屏幕时,触点压下并接触到两层导电膜之间,导电膜测量到触点的压力并检测到压力的位置,然后将这个信息反馈给手机处理器,从而实现对应的操作。
2. 电容式触摸屏:电容式触摸屏是目前最常见且广泛应用于手机的触摸技术。
它由一层透明的导电玻璃或薄膜覆盖在显示屏上,并在玻璃或膜上均匀分布着一层导电涂层。
当用户触摸屏幕时,触点和导电涂层之间会形成一个电容,这样可以感应到触摸的位置。
电容式触摸屏还有两种主要实现方式:
- 电容感应式触摸屏:通过感应被触摸到的电容来检测位置,常用于单点触控。
- 电容投影式触摸屏:使用一种名为“互感”的技术,将触摸屏面上的电容分布变化转换为二维坐标信息,实现多点触控。
无论是电阻式触摸屏还是电容式触摸屏,都需要通过一系列的电子元件(如触摸控制器、传感器等)将触摸的位置信息转化为电信号,然后再传递给手机处理器进行相应的操作。
首先介绍备受推崇的电容屏电容技术触摸屏CTPCapacity Touch Panel是利用人体的电流感应进行工作的。
电容屏是一块四层复合玻璃屏玻璃屏的内表面和夹层各涂一层ITO纳米铟锡金属氧化物最外层是只有0.0015mm厚的矽土玻璃保护层夹层ITO 涂层作工作面四个角引出四个电极内层ITO为屏层以保证工作环境。
电容屏工作原理当用户触摸电容屏时由于人体电场用户手指和工作面形成一个耦合电容因为工作面上接有高频信号于是手指吸收走一个很小的电流这个电流分别从屏的四个角上的电极中流出且理论上流经四个电极的电流与手指头到四角的距离成比例控制器通过对四个电流比例的精密计算得出位置。
可以达到99的精确度具备小于3ms的响应速度。
电容屏主要有自电容屏与互电容屏两种以现在较常见的互电容屏为例内部由驱动电极与接收电极组成驱动电极发出低电压高频信号投射到接收电极形成稳定的电流当人体接触到电容屏时由于人体接地手指与电容屏就形成一个等效电容而高频信号可以通过这一等效电容流入地线这样接收端所接收的电荷量减小而当手指越靠近发射端时电荷减小越明显最后根据接收端所接收的电流强度来确定所触碰的点。
电容屏要实现多点触控靠的就是增加互电容的电极简单地说就是将屏幕分块在每一个区域里设置一组互电容模块都是独立工作所以电容屏就可以独立检测到各区域的触控情况进行处理后简单地实现多点触控。
电容式触摸屏的构造主要是在玻璃屏幕上镀一层透明的薄膜体层再在导体层外加上一块保护玻璃双玻璃设计能彻底保护导体层及感应器同时透光率更高。
代表产品就是苹果iPod touch和iPad系列产品拥有其他产品难以超越的非凡触控体验为电容屏的成功推广立下了汗马功劳。
电阻式触摸屏因为电容屏已经被苹果抬高地位加上本身成本确实低于电容屏比较常出现在中低端产品上所以电阻屏也无奈屈尊于低配系列。
电阻屏是一种传感器其屏体部分是一块多层复合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坐标值从而完成选点的动作并呈现在屏幕上。
电容式触摸屏原理揭秘触摸屏的产品在几年前并不是十分火热,当时触屏也仅应用于PDA、TablePC等一些产品。
但最近几年,随着触摸屏的应用范围逐渐加大,无论手机、相机还是随身影音播放器,都竞相推出配置触摸屏的产品。
而随着人们对于触屏产品的接触越来越多,触摸屏的产品在近两年也被更多人所认可,发展速度逐渐加快。
触摸屏迅速的成长,不仅激起了更加激烈的竞争,也间接推动了技术的发展。
去年苹果iPhone推出后,其多点触控的操作方式更是另触摸屏产品的影响力提升到了一个新的高度,而iPhone采用的电容式触摸屏也逐渐被人们所关注起来。
电容式触摸屏与传统的电阻式触摸屏有很大区别。
电阻式触控屏幕在工作时每次只能判断一个触控点,如果触控点在两个以上,就不能做出正确的判断了,所以电阻式触摸屏仅适用于点击、拖拽等一些简单动作的判断。
而电容式触摸屏的多点触控,则可以将用户的触摸分解为采集多点信号及判断信号意义两个工作,完成对复杂动作的判断。
使用两根手指的拉伸、换位即可在屏幕上完成诸如放大、旋转这样趣味十足的操作,这在电容式触摸屏出现之前,几乎是不可想象的。
苹果iPhone上市之后,很快造成了一股触控风潮;不久后,苹果又乘胜追击,推出了同样支持多点触控的iPod touch (其实也就相当于一个简化版的iPhone),同样受到用户及媒体的追捧。
苹果两款产品的成功,刺激了其他的IT厂商。
一直致力于随身数码影音产品市场的三星,也在第一时间跟进,推出了自己的首款多点触控产品——YP-P2,在随身数码影音市场取得了很大反响。
电容式触摸屏原理揭秘相对而言,国内厂商在电容式触摸屏产品的跟进脚步上慢了一些,直到近期台电T50的推出才弥补了这个空缺。
但由于在制造工艺、技术等方面的差距,目前国内的电容式触摸屏产品在灵敏度及操作感等方面比起国外厂商的产品还略有差距。
其实触摸屏的实现原理大致相同,都是在普通液晶屏上增加透明的触控面板。
而我们所说的电阻式及电容式等类型,则是根据其工作原理的不同而划分的。
电容式触摸屏及电磁触控技术早在1971年,山姆·赫斯特(Samuel Hurst)在美国肯塔基大学任教期间,工作上每天要处理大量图形数据。
为了提高工作效率,他研究制造出最早的触摸设备,通过把图形放在平板上或者用笔在平板上施加压力就能将图像数据保存起来,于是就有了最早的触摸屏“AccuTouch”。
1973年,美国《工业研究》杂志将触摸屏技术评为“最重要的100项新技术产品”之一,并预言这种技术将得到广泛运用。
随着智能手机的推出,电容式触摸屏得到了广泛使用。
电容式触摸屏技术是利用人体的电流感应进行工作,在手指接触电容屏时,控制器件通过侦测通道的电压变化状况,来确定屏中电容值的变化,从而计算出触摸位置信息。
在确定电量的情况下,通过侦测通道中电压值的变化,得到电容值变化的情况,参考以下公式,V s = Q s / C s图 1 电压、电量及电容关系其中,V s:电压值;Q s:电量值;C s:电容值。
在手指触摸电容屏时,电容值发生变化,从而得到电容变化的位置信息。
C s = C p + C f图 2 触控时电容的变化状况其中,C s:最终电容值;C p:寄生电容值;C f:接触电容值。
然而,电容式触摸屏Sensor作为触摸屏的重要组成部分,也在随着技术的升级及工艺能力的提升,进行着明显的变化。
这变化或是因为性能的提升,或是因为成本的降低。
总之,带来的是更佳的“性价比”。
如果说达尔文进化论是生物迭代的体现的话,那么电容式触摸屏幕也有属于它的进化论。
第一代的电容式触摸屏Sensor是早期菱形图案的设计(如图3)。
该方案是使用两层ITO Film设计的单点触控自容方案。
菱形自容方案需使用至少两层的ITO Film,但只能确定单个点的触控坐标,如果同时触摸两个点,容易出现“鬼点”。
如下图示,同时点击A1及A2点,IC进行取样分析后得到X1,X2,Y1,Y2纵横4个通道的信息。
图 3 第一代图案:菱形自容方案通过组合,得到如下4个触摸坐标:A1(X1,Y1),A2(X2,Y2),B1(X1,Y2),B2(X2,Y1)其中,A1及A2是实际触摸点。
智能手机触摸屏的测试作者:王娜来源:《卷宗》2019年第04期摘要:最近,天津工厂推出了新的智能手机产品Shadow。
它是一款安卓系统的产品,包括4.3英寸触摸屏、8MP摄像头和HDMI。
触摸屏是Android智能手机的主要功能之一。
但是,触摸屏功能次品的比率大约是3000PPM,这将花费工厂很多的生产成本,大概每个手机16美元。
而且30%的次品不能通过工厂测试来捕捉,它已经影响了内部和外部客户的满意度。
目前,我们使用触摸屏REF测试和self-test测试来捕捉次品。
但它不能100%覆盖所有的失效模式。
这是不可接受的。
我们需要设计一个测试项目来解决这个问题。
Shadow使用4.3英寸电容式触摸屏。
让我先介绍一下这个触摸屏。
电容式触摸屏技术是利用人体的电流感应进行工作的。
电容式触摸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ITO,最外层是一薄层矽土玻璃保护层,夹层ITO涂层作为工作面,四个角上引出四个电极,内层ITO 为屏蔽层以保证良好的工作环境。
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,于是手指从接触点吸走一个很小的电流。
这个电流分别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。
关键词:智能手机;触摸屏1 介绍热销的智能手机产品Shadow在天津工厂推出。
这对我们来说是一个挑战,也是我们的一个机会。
由于美国客户的订单很高,我们需要提高工厂产量和节省转换成本。
这款手机使用4.3英寸电容式触摸屏。
让我先介绍一下这个触摸屏。
电容式触摸屏技术提供准确和敏感的响应用户的触摸,同时提供卓越的耐用性。
这种类型的触摸屏技术提供了耐划伤性和抗污染性的形式。
污垢、液体和苛刻的化学品对电容触摸屏技术没有不良影响。
电容式触摸屏技术采用玻璃面板,表面涂有电容(电荷存储)材料。
电容式触摸屏技术是利用人体的电流感应进行工作的。
电容式触摸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ITO,最外层是一薄层矽土玻璃保护层,夹层ITO涂层作为工作面,四个角上引出四个电极,内层ITO为屏蔽层以保证良好的工作环境。
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,于是手指从接触点吸走一个很小的电流。
这个电流分别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。
中文名电容式触摸屏外文名capacitive touch screen简称电容屏元件归属传感器目录1工作原理2元件分类3结构组成4技术标准5优缺点▪优点▪缺点6故障排除1工作原理编辑电容屏要实现多点触控,靠的就是增加互电容的电极,简单地说,就是将屏幕分块,在每一个区域里设置一组互电容模块都是独立工作,所以电容屏就可以独立检测到各区域的触控情况,进行处理后,简单地实现多点触控。
[1]电容式触摸屏工作原理[2]电容技术触摸屏CTP(Capacity Touch Panel)是利用人体的电流感应进行工作的。
电容屏是一块四层复合玻璃屏,玻璃屏的内表面和夹层各涂一层ITO(纳米铟锡金属氧化物),最外层是只有0.0015mm厚的矽土玻璃保护层,夹层ITO涂层作工作面,四个角引出四个电极,内层ITO为屏层以保证工作环境。
[3]当用户触摸电容屏时,由于人体电场,用户手指和工作面形成一个耦合电容,因为工作面上接有高频信号,于是手指吸收走一个很小的电流,这个电流分别从屏的四个角上的电极中流出,且理论上流经四个电极的电流与手指头到四角的距离成比例,控制器通过对四个电流比例的精密计算,得出位置。
可以达到99%的精确度,具备小于3ms的响应速度。
[4]投射式电容面板的触控技术投射电容式触摸屏是在两层ITO导电玻璃涂层上蚀刻出不同的ITO导电线路模块。
通常我们说的电容屏就是指电容式触摸屏(Capacity Touch Panel),主要是在玻璃屏幕上镀一层透明的薄膜体层,再在导体层外加上一块保护玻璃,双玻璃设计能彻底保护导体层及感应器。
是利用人体的电流感应进行工作的。
电容屏是一块四层复合玻璃屏,玻璃屏的内表面和夹层各涂一层ITO(纳米铟锡金属氧化物),最外层是只有0.0015mm厚的矽土玻璃保护层,夹层ITO涂层作工作面,四个角引出四个电极,内层ITO为屏层以保证工作环境。
电容屏的优点:
1、可以多点触摸啦,现在使用在IP上的多点触摸电容屏只能实现两点的同时触控,以后会发展成三点,四点,N点。
2、定位精度高。
电容屏的缺点:
1、电容屏更主要的缺点是漂移:当环境温度、湿度改变时,环境电场发生改变时,都会引起电容屏的漂移,造成不准确。
例如:开机后显示器温度上升会造成漂移:用户触摸屏幕的同时另一只手或身体一侧靠近显示器会漂移;电容触摸屏附近较大的物体搬移后会漂移,你触摸时如果有人围过来观看也会引起漂移;电容屏的漂移原因属于技术上的先天不足,环境电势面(包括用户的身体)虽然与电容触摸屏离得较远,却比手指头面积大的多,他们直接影响了触摸位置的测定。
2、电容屏只能感应带生物电的物体触摸,比如手指,而且周围环境对他的影响是致命的,如果你的手指有手汗,电容屏可能就不能再给你提供服务了,如果你在充满水蒸气的浴室,或者桑拿房,电容屏可能就要
罢工了,如果你想用其他的物体(比如手写笔,牙签,棉签等)去操作电容屏,他也不会给你任何反应的。
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。
电阻屏的优点:
1、造价便宜,反应灵敏度也很好
2、能适应各种恶劣的环境,任何情况下(比如上厕所,洗澡,泡桑拿),任何环境中(比如下雨,下雪,高温,超低温),用任何东西(比如指甲,牙签,打火机,舌头)都可以准确的触摸电阻屏。
电阻屏的缺点:
1、只能单点触控,意思就是一次你只能触摸一个地方,如果你去触摸另一个地方,那是没有效果的。
2、电阻屏由于需要一定的压力,时间长了容易造成表面磨损,影响产品的使用寿命;
3、电阻屏抗的能力较弱,防止误动作的能力差。
任何东西碰到都会引起动作。
电容屏和电阻屏如何区分
电阻屏不支持多点触控,使用指甲、手写笔等尖锐、绝缘物体可以进行操控;电容屏则是依靠人体与电极形成的电容来实现定位,必定要通过皮肤或其他可以导电的物体触控才能使用,用指甲、牙签等物是无法操控触屏的。
电容屏和电阻屏哪个好
电容屏和电阻屏可以说是各有千秋,在手机中广泛使用的都已经是电容屏了
1、电容屏比电容屏的成本要高,电容屏生产次品率相对电阻屏要高,而且使用寿命相对电阻屏要短,电阻屏一般可以使用三年左右,电容屏一般使用二年左右。
2、电容屏支持多点触控,电阻屏只能支持单点触控。
但电容屏需要导电物质的触控(如皮肤),电阻屏需要有一定的压力,皮肤触控是无效的(如手指甲等硬物)。