电容屏原理、结构及分类 OGS_INCELL_ONCELL
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【知识科普_05】In-cell和On-cell知识大解导读目前,市场上采用的触摸屏基本都是分离式触摸屏,所谓分离式触摸屏,就是触摸面板与液晶面板分开生产,然后组装到一起。
随着技术进步,手机越来越追求轻薄,如果能使原本外置的触摸面板部件与液晶面板实现一体化,便有可能实现面板的薄型化和轻量化,降低面板厚度和成本,很多厂商都在积极开发一体化触摸屏,也叫内置式触摸屏。
于是,incell和oncell技术应运而生,今天我们就介绍下这两个技术;一、什么是投射电容屏?在讲 in cell 技术之前,我们先讲PCT电容屏的原理;PCT全称Projective Capacitive Touch panel(投射式电容屏)PCT电容屏结构有很多种:我们常见的如G/G,G/F/F等都属于PCT电容屏,各类电容屏工艺及使用设备都不同,PCT电容屏下层会有由X和Y两个坐标组成的网格(仔细看实物可以看得出),手指触摸时,TP会吸收手指微弱的电流而改变其电荷,再通过控制器捕捉并计算触摸的位置。
按扫描方式分为自电容屏和互电容屏两种;1.自电容屏:是玻璃表面的ITO层对地形成电容。
当手指接触电容时,会干扰接触点的对地电容。
可以通过电流、电压等多种方式,检测接触点位的变化;检测原理很多种,如下是通过电荷变化,检测触摸的原理:通过依次不断开合开关,对parasitic capacitive充放电,检测放电时流出的电荷,当手指触控时,影响触摸点位的电容,从而影响流出的电荷:不同公司有不同的触摸电路设计,先看看经典的Diamond pattern设计:以Diamond pattern设计来说,自电容实现触摸的方式:依次竖向、横向扫描,判断各自对于地面的电容变化,分别计算X/Y坐标,确定触摸点;但这样的话也有问题,就是多点触摸的时候,横向坐标和竖向坐标的搭配有多种,就无法准确的判定触摸点,俗称'鬼点'。
2.互电容屏互电容屏和自电容屏的差异就是,它的横竖电极相互交叉的地方会形成电容,当手指触摸到电容屏时,影响了触摸点附近两个电极之间的耦合,从而改变了这两个电极之间的电容量。
电容屏结构和工作原理
电容屏的结构和工作原理涉及到多个方面的内容,具体如下:
电容屏由多层复合玻璃屏组成,包括一个工作面和四个电极。
工作面上通常涂有一层ITO(纳米铟锡金属氧化物),作为导电层。
四个电极引自工作面的四个角,通常作为信号传输的引脚。
在工作面上,ITO作为屏蔽层,确保工作环境良好。
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耦合电容。
由于工作面上接有高频信号,手指吸收走一个很小的电流,这个电流从屏的四个角上的电极中流出。
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,可以得出触摸点的位置信息。
相对于电阻屏,电容屏的使用更加方便,因为只需要使用手指(而非指甲)进行触摸。
这可以避免屏幕被刮花。
电容屏的反应速度也更快,具备多点触控功能,增加了手机的可操控性。
此外,电容屏颜色鲜艳,相对更省电,因此在中高端手机中得到广泛应用。
总的来说,电容屏的结构和工作原理涉及多个层面的内容,包括材料选择、工作原理和多点触控技术的实现等。
这些因素共同作用,使得电容屏成为现代移动设备中广泛应用的屏幕技术之一。
屏幕的基本结构组成解密和对比关于屏幕概念的炒作,从之前的IPS、AMOLED、SLCD的面板之争,到现在清一色标榜自己是OGS全贴合屏幕,如何轻薄、透光、图像浮现在屏幕上,苹果则貌似更为高端,传出了In-cell/On-cell的概念。
小编做这期关于OGS/In-Cell/On-Cell屏幕的科普,力求通俗易懂,望以最简单的方式让大家了解真相。
要彻底了解In-Cell/On-Cell/OGS等等屏幕,就得先知道屏幕的基本结构组成。
从上到下,屏幕的基本结构分为三层,保护玻璃(最上面橙黄色标注了Coverglass的部分),触控层(图中一点点淡蓝色虚线,标注了X、Y的部分),显示面板。
保护玻璃没什么好说的,康宁大猩猩玻璃就是。
触控层的话,就是由ITO触控薄膜和ITO 玻璃基板组成。
显示面板可细分的程度高,这里只大致排列下:从上到下,分别是上玻璃基板(粉红色标注了Colorfiliter的区域,即彩色滤光基板),液晶层(蓝条),下玻璃基板(粉红色标注了Array的区域,即薄膜电晶体基板)。
最后,还需要指出的是,保护玻璃/触控层与显示面板之间,一般贴合技术会形成一层空气(即图中标注了Bonding的金黄色区域),如果采用全贴合技术去除这层空气,屏幕反光会大大减少,点亮屏幕时就显得更为通透,熄屏时更加黑沉,没有灰白的观感。
传统的G/G、GFF屏幕,都是标准的保护玻璃+触控层+显示面板层的结构,不同之处在于触控层。
G/G屏幕的触控层是由1层ITO玻璃基板+1层ITO触控薄膜组成,GFF屏幕的触控层则有2层ITO玻璃基板+2层ITO触控薄膜(ITO:X和ITO:Y)。
显然,G/G屏幕更薄一些。
今天各厂家标榜的OGS屏幕、InCell/OnCell屏幕,为何值得拿出来吹嘘,是因为它们都是保护玻璃层+显示面板层的结构,少了一层触控层,更加轻薄。
那中间的触控层哪去了呢?这正好是区分InCell/OnCell屏幕和OGS屏幕的关键。
电容屏的工作原理1. 介绍电容屏是一种常见的触控屏技术,广泛应用于智能手机、平板电脑、电子签名板等设备上。
它通过利用电容效应来实现对触摸位置的感知,具有高精度、高灵敏度和快速响应的特点。
本文将详细解释电容屏的工作原理,并介绍其基本原理。
2. 电容效应在了解电容屏的工作原理之前,我们首先需要了解电容效应。
电容效应是指两个导体之间由于存在电场而产生的电荷分布现象。
当两个导体之间存在电压差时,会在它们之间形成电场,导致电荷在导体上分布不均匀。
这种不均匀的电荷分布会导致导体上产生电势差,从而形成电容效应。
3. 电容屏的结构电容屏一般由两层透明导电层组成,中间夹有一层绝缘层。
其中一层导电层称为ITO(Indium Tin Oxide)导电层,另一层导电层称为ITO导电层或ITO玻璃。
绝缘层一般由玻璃或塑料材料制成。
4. 电容屏的工作原理电容屏的工作原理基于电容效应和多点触控技术。
当手指触摸电容屏表面时,手指与ITO导电层之间形成了一个微小的电容。
这个电容会改变ITO导电层上的电势分布,导致电流在导电层中流动。
通过测量这个电流,我们可以确定手指触摸的位置。
具体来说,电容屏内部的控制电路会在ITO导电层上施加一个交替的电压。
当手指触摸ITO导电层时,手指和ITO导电层之间形成了一个电容。
由于手指的电容远大于其他物体的电容,因此只有当手指触摸时,电流才会在ITO导电层上流动。
通过测量这个电流的变化,我们可以确定手指的位置。
为了实现多点触控,电容屏通常使用了一种称为”交叉电容”的结构。
交叉电容结构将ITO导电层分为多个行和列,形成一个由交叉的电容组成的矩阵。
通过控制不同行和列上的电压,我们可以测量出每个交叉电容的电流变化,从而确定多个触摸点的位置。
5. 电容屏的工作模式电容屏一般有两种工作模式:静电感应模式和电阻感应模式。
5.1 静电感应模式静电感应模式是电容屏最常用的工作模式。
这种模式下,ITO导电层上施加的电压会产生一个电场,当手指接近电场时,手指和ITO导电层之间会形成一个电容。