电容式触摸屏原理及详细资料
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Contens 电阻式触摸屏与电容式触摸屏的对比 电容式触摸屏原理和分类 FTS 电容式触摸屏控制器介绍
12/27/2009
.
1
术语
ITO-Indium Thin Oxide，氧化铟锡，一种透 明的导电材料
TP-touch panel，触摸屏 CTP-Capacitance touch panel，电容式触摸
并通过电容阵列的电容变化率，计算出触摸 发生的坐标，强度等信息
8
12/27/2009
.
8
Electronic Field Capacitive Sensor
通过检测电容传输的能量来检测电容 振荡器输出正弦波加到电容一端 信号检测处理电路接电容另一端 根据接收点信号电平高低判断电容的大小
振荡器
屏 DITO：在玻璃双面分别制作ITO图形，构成电
容极板 SITO：在玻璃的单面制作ITO图形，构成电容
极板
2
12/27/2009
.
2
术语
OCA光学胶是重要触摸屏的原材料之一。将光学 压克力胶做成无基材，然后在上下底层，再各贴 合一层離型薄膜，是一种无基体材料的双面贴合 胶带。优点：高清澈度、高透光性(全光穿透率 >99%)、高黏著力、高耐候、耐水性、耐高温、 抗紫外线，长时间使用不会產生黄化 ( 黄变 )、 剥離及变质的问题
自电容
利用单个电极自身的电容
一端接地，另一端激励或 采样电路
互电容
利用两个电极传输电荷
通常一端接激励，另一端 接采样电路
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
12 12/27/2009
.
12
Ghost point
13 12/27/2009
自电容–self-capacitor 测量信号线本身的电容 优点：简单，计算量小 缺点：虚拟两点，速度慢
Sensin g and Filter
9
12/27/2009
.
9
Relaxation Oscillator Capacitive Sensor
通过检测张弛振荡器 频率来检测电容
一个恒流源给电容充 电
一个受反馈控制的开 关给电容放电
迟滞比较器把电容电 压变化整形方波
10 12/27/2009
.
10
Charge Transfer Device Capacitive Sensor
首先，感应电容充电 其次，把感应电容的
电荷转移到另一个电 容 通过检测电荷转移量 来检测电容的大小
11 12/27/2009
.
11
Detect Method: Self-capacitance VS. Mutual-Capacitance
Film
二层，分别为X轴，Y轴
14 12/27/2009
.
14
DITO
15 12/27/2009
.
COVER ＬＥＮＳ OCA TOP ITO GLASS BOTTOM ITO OCA 液晶屏
15
SITO
OCA
16 12/27/2009
.
COVER ＬＥＮＳ OCA
ITO + Bridge GLASS
4
4/27/2020
.
电阻式触屏VS电容式触屏对比
电容式方案的结构和实现原理和电阻式完全不 一样，主要是根据接触区域的电容量来判断手 指的位置，所以目前只能通过手指来感应，并 且可以对多点触摸等复杂的手势可以提供完善 的支持。由于对外界的感应需要通过一层不导 电的介电质(塑胶、玻璃等)，触摸屏需要贴合 在上盖背面，所以对外界的抗干扰能力较强， 可靠性和耐用性高。“但是，随之而来的问题是 对供应商的制造和组装能力(贴合)提出了较高 的要求，因此目前整体成本居高不下。”陈元指 出。
制芯片
手指触摸影响相互电 容
19 12/27/2009
.
19
FTS电容式触摸屏控制器简介
两层ITO
分别与地或手指构成 自电容（人体接地）
自电容有M+N个电容 互电容有M×N个电容 需要M+N条线连到控
制芯片
M ROW
N Column
18 12/27/2009
.
18
Two Layers Mutual Capacitor
两层ITO 相互重叠构成电容
有M×N个电容 需要M+N条线连到控
互电容-mutual capacitor 测量垂直相交的两根信号 之间的电容 优点：真实多点，速度快
缺点：复杂，功耗大，成 本高
.
13
Panel Process
玻璃双面（DITO）
ITO图案做在玻璃的上下表面，分别为x轴和Y轴， 上表面加Lens
玻璃单面（SITO）
ITO图案做在玻璃的上表面 ，下表面为shielding 玻璃单面架桥，X轴与Y轴交汇处采用架桥 玻璃单面双层，使用SiO2隔离
Shielding ITO OCA 液晶屏
16
Film
17 12/27/2009
.
COVER ＬＥＮＳ OCA TOP Film TOP ITO OCA BOTTOM ITO BOTTOM Film OCA Shielding ITO Shielding Film 液晶屏
17
Panel Pattern：Two Layers Selfcapacitance or Mutual capacitance Panel
分类：1.电阻式 电阻式的光学胶按厚度不同又可分为50um和25um
2.电容式
电容式的光学胶分为100um，175um，200um
3
12/27/2009
.
3
电阻式触屏VS电容式触屏对比
电阻式方案已经非常成熟，一般都是和液晶屏 打包配套，成本比较低。但由于先天结构(原理) 上的原因，使用一段时间后需要重新对触摸屏 进行校正。低端的4线电阻式触摸屏需要直接与 指尖或笔接触，所以在上盖的设计上会有一个 开孔，对外界的各种干扰(灰尘、湿气、ESD等 等)都缺乏有效的防护，所以可靠性和耐用性较 差。高端的5线式电阻式触摸屏可以通过改善结 构解决这个问题，但成本上已经和电容式持平。 且对一些复杂的手势(特别是多点触摸)缺乏有 效的支持，而这恰恰就是电容式触摸屏最大的 卖点。
5
4/27/2020
.
电阻式触屏VS电容式触屏对比
6
4/27/2020
.
电容式触摸屏基本原理和分类
12/27/2009
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7
Capacitance touch panel overview
用ITO材料制作透明电极的电容阵列 手指触摸到电容式触摸屏表面，改变触摸屏
的固有电容 触摸屏电容控制器（IC）检测到电容的变化，
12/27/2009
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术语
ITO-Indium Thin Oxide，氧化铟锡，一种透 明的导电材料
TP-touch panel，触摸屏 CTP-Capacitance touch panel，电容式触摸
并通过电容阵列的电容变化率，计算出触摸 发生的坐标，强度等信息
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Electronic Field Capacitive Sensor
通过检测电容传输的能量来检测电容 振荡器输出正弦波加到电容一端 信号检测处理电路接电容另一端 根据接收点信号电平高低判断电容的大小
振荡器
屏 DITO：在玻璃双面分别制作ITO图形，构成电
容极板 SITO：在玻璃的单面制作ITO图形，构成电容
极板
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术语
OCA光学胶是重要触摸屏的原材料之一。将光学 压克力胶做成无基材，然后在上下底层，再各贴 合一层離型薄膜，是一种无基体材料的双面贴合 胶带。优点：高清澈度、高透光性(全光穿透率 >99%)、高黏著力、高耐候、耐水性、耐高温、 抗紫外线，长时间使用不会產生黄化 ( 黄变 )、 剥離及变质的问题
自电容
利用单个电极自身的电容
一端接地，另一端激励或 采样电路
互电容
利用两个电极传输电荷
通常一端接激励，另一端 接采样电路
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
12 12/27/2009
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Ghost point
13 12/27/2009
自电容–self-capacitor 测量信号线本身的电容 优点：简单，计算量小 缺点：虚拟两点，速度慢
Sensin g and Filter
9
12/27/2009
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9
Relaxation Oscillator Capacitive Sensor
通过检测张弛振荡器 频率来检测电容
一个恒流源给电容充 电
一个受反馈控制的开 关给电容放电
迟滞比较器把电容电 压变化整形方波
10 12/27/2009
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Charge Transfer Device Capacitive Sensor
首先，感应电容充电 其次，把感应电容的
电荷转移到另一个电 容 通过检测电荷转移量 来检测电容的大小
11 12/27/2009
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11
Detect Method: Self-capacitance VS. Mutual-Capacitance
Film
二层，分别为X轴，Y轴
14 12/27/2009
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DITO
15 12/27/2009
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COVER ＬＥＮＳ OCA TOP ITO GLASS BOTTOM ITO OCA 液晶屏
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SITO
OCA
16 12/27/2009
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COVER ＬＥＮＳ OCA
ITO + Bridge GLASS
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电阻式触屏VS电容式触屏对比
电容式方案的结构和实现原理和电阻式完全不 一样，主要是根据接触区域的电容量来判断手 指的位置，所以目前只能通过手指来感应，并 且可以对多点触摸等复杂的手势可以提供完善 的支持。由于对外界的感应需要通过一层不导 电的介电质(塑胶、玻璃等)，触摸屏需要贴合 在上盖背面，所以对外界的抗干扰能力较强， 可靠性和耐用性高。“但是，随之而来的问题是 对供应商的制造和组装能力(贴合)提出了较高 的要求，因此目前整体成本居高不下。”陈元指 出。
制芯片
手指触摸影响相互电 容
19 12/27/2009
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FTS电容式触摸屏控制器简介
两层ITO
分别与地或手指构成 自电容（人体接地）
自电容有M+N个电容 互电容有M×N个电容 需要M+N条线连到控
制芯片
M ROW
N Column
18 12/27/2009
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18
Two Layers Mutual Capacitor
两层ITO 相互重叠构成电容
有M×N个电容 需要M+N条线连到控
互电容-mutual capacitor 测量垂直相交的两根信号 之间的电容 优点：真实多点，速度快
缺点：复杂，功耗大，成 本高
.
13
Panel Process
玻璃双面（DITO）
ITO图案做在玻璃的上下表面，分别为x轴和Y轴， 上表面加Lens
玻璃单面（SITO）
ITO图案做在玻璃的上表面 ，下表面为shielding 玻璃单面架桥，X轴与Y轴交汇处采用架桥 玻璃单面双层，使用SiO2隔离
Shielding ITO OCA 液晶屏
16
Film
17 12/27/2009
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COVER ＬＥＮＳ OCA TOP Film TOP ITO OCA BOTTOM ITO BOTTOM Film OCA Shielding ITO Shielding Film 液晶屏
17
Panel Pattern：Two Layers Selfcapacitance or Mutual capacitance Panel
分类：1.电阻式 电阻式的光学胶按厚度不同又可分为50um和25um
2.电容式
电容式的光学胶分为100um，175um，200um
3
12/27/2009
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3
电阻式触屏VS电容式触屏对比
电阻式方案已经非常成熟，一般都是和液晶屏 打包配套，成本比较低。但由于先天结构(原理) 上的原因，使用一段时间后需要重新对触摸屏 进行校正。低端的4线电阻式触摸屏需要直接与 指尖或笔接触，所以在上盖的设计上会有一个 开孔，对外界的各种干扰(灰尘、湿气、ESD等 等)都缺乏有效的防护，所以可靠性和耐用性较 差。高端的5线式电阻式触摸屏可以通过改善结 构解决这个问题，但成本上已经和电容式持平。 且对一些复杂的手势(特别是多点触摸)缺乏有 效的支持，而这恰恰就是电容式触摸屏最大的 卖点。
5
4/27/2020
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电阻式触屏VS电容式触屏对比
6
4/27/2020
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电容式触摸屏基本原理和分类
12/27/2009
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Capacitance touch panel overview
用ITO材料制作透明电极的电容阵列 手指触摸到电容式触摸屏表面，改变触摸屏
的固有电容 触摸屏电容控制器（IC）检测到电容的变化，