电容式触摸屏原理与方案介绍

Proprietary and Confidential
FTS 触摸屏IC特性介绍
FT5201、FT5301： 高性能触控 模拟前端芯片，需要MCU进行搭 配，支持真实5点独立触摸。 FT5202、FT5302：OTP单芯片 高性能触控IC，Firmware只能烧 写一次，支持真实5点独立触摸 。 FT5206、FT5306、FT5406： Flash单芯片高性能触控IC， Firmware可重复更新，支持真实 5点独立触摸 。
3
Proprietary and Confidential
电容屏的介绍
原理：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 。通过检测电 路来检测这个很小的电流变化来感触手指的位置。
表面电容式触摸屏(Surface Capacitive Touch) 投射式电容触摸屏(Projected Capacitive Touch) 1、自电容触摸屏(Self Capacitive Touch) 2、互电容触摸屏(Mutual Capacitive Touch)
8
Proprietary and Confidential
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
9
Proprietary and Confidential
自电容和互电容两者却别
自电容–self-capacitor 测量信号线本身的电容 优点：简单，速度慢 缺点：非真实多点，易受干扰 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
6
Proprietary and Confidential
表面式电容屏与投射式电容屏两者区 别
表面式电容屏：技术成熟，不能识别多点， 价格高，有战略联盟，能做各种尺寸屏。 投射式电容屏：技术不成熟，能识别多点， 适合做中小尺寸屏。
7
Proprietary and Confidential
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
FPC Layout 一般规则 FTS电容屏方案FPC Layout规则
17
Proprietary and Confidential
FPC Layout 一般规则
•信号线线宽一般最小为0.075mm； •信号线安全间距一般最小为0.075mm; •过孔外径和内径一般最小为0.4mm和0.2mm; •铺铜安全间距至少为信号线安全间距的2倍，一般设置最 小设置为0.2mm； •FPC铺铜和边缘走线离FPC outline一般最小安全间距为 0.2mm。
24
Proprietary and Confidential
FTS触摸屏屏体设计规则
屏体间距设计计算公式 Px=Xva/(M-0.4) Py=Yva/(N-0.4)
备注：Px，Py为RX与TX的间距,Pattern为条形的不 适用此公式
请参照FTS触摸屏设计规范
Proprietary and Confidential
Proprietary and Confidential
菱形+六边形
FTS触摸屏IC常用屏体Pattern
条形 22
Proprietary and Confidential
菱形+条形
FTS触摸屏屏体TX与RX数量确定要点
TP VA区尺寸大小
LCD VA区尺寸大小
TP AA区与TP outline边缘宽度
4
Proprietary and Confidential
表面电容屏（Surface Capacitive Touch)
表面电容触摸屏只采用单层的ITO，当手指触摸屏表面 时，就会有一定量的电荷转移到人体。为了恢复这些电 荷损失，电荷从屏幕的四角补充进来，各方向补充的电 荷量和触摸点的距离成比例，可以由此推算出触摸点的 位置。
5
Proprietary and Confidential
投射式电容屏（Projected Capacitive Touch
基本原理：触摸屏采用多层 ITO层，形成矩阵式分布，以 X轴、Y轴交叉分布做为电容 矩阵，当手指触碰屏幕时， 可通过X、Y轴的扫描，检测 到触碰位置电容的变化，进 而计算出手指之所在。基于 此种架构，投射电容可以做 到多点触控操作。
FTS Touch Panel Train
Li Hua July. 2010
Proprietary and Confidential
Contents
触摸屏的种类 电容屏的介绍 FTS 触摸屏 IC 型号和特性介绍 FTS 触摸屏 IC 选型和方案介绍 FPC layout 规则 FTS 触摸屏屏体pattern介绍 技术交流
目前Focaltech Touch Panel都为互电容方案
10
Proprietary and Confidential
FTS 触摸屏 IC 型号和特性介绍
•FTS触摸屏IC型号列表
•FTS触摸屏IC特性介绍
11
Proprietary and Confidential
FTS触摸屏IC型号列表
12
2
Proprietary and Confidential
触摸屏种类：
1. 矢量压力传感技术触摸屏：已退出历史舞台； 2. 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； 3. 电容技术触摸屏：设计构思合理，精确度高，寿命 较长，但其价格颇高，反光相对严重些； 4. 电阻技术触摸屏：定位准确，透光率和清晰度稍 差； 5. 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。
触摸精度要求
23
Proprietary and Confidential
FTS触摸屏屏体TX与RX数量确定样例
a)
b)
c)
d)
Xva,Yva为LCD VA区 的横坐标和纵坐标，M ，N为需要的RX与TX 的channel数。 M=Xva/5.5(M为四舍五 入取整） N=Yva/5.5（N为四舍 五入取整） 如果客户要求在屏体中 区触摸精度≤1mm， 实际M与N各加1。
18
Proprietary and Confidential
FTS电容屏方案FPC Layout规则
IC的TX与RX走线之间需要GND进行隔离，隔离GND宽度最好为TX与 RX信号线宽度的3倍。 如果TX与RX不在同一层，也不能平行走线，TX与RX之间需要GND进 行隔离。 如果TX与RX必须交叉走线，TX与RX必须垂直交叉走线。 如果FPC外形限制，TX自身走线允许同层或异层并行走线，RX自身也 类似。 如果TX与RX走线下层地面积过大（TX与RX走线长度≥50mm)，建议 可以采用网格铺地。
13
Proprietary and Confidential
FTS 触摸屏 IC方案与选Biblioteka Baidu介绍
FTS触摸屏IC方案
FTS触触摸屏IC方案选型要点
14
Proprietary and Confidential
FTS触摸屏IC方案
3.5”以下panel对应电路方案 FT5206 3.8”以下panel对应电路方案 FT5202、FT5201+C8051F921 5.7”以下panel对应电路方案 FT5302、FT5306、FT5301+C8051F921 、FT5301+C8051F342 8.9”以下panel对应电路方案 FT5406, FT5406+C8051F321
15
Proprietary and Confidential
IC方案选型要点
通讯接口类型：IIC、SPI、USB IC供电电压需求，特别是IOVCC单独供电方式 支持屏体大小尺寸 FPC外形尺寸 客户性价比需求
16
Proprietary and Confidential
FPC layout 规则
25
触摸屏技术交流讨论
26
Proprietary and Confidential
Thank you !!
27
Proprietary and Confidential
19
Proprietary and Confidential
FTS 触摸屏屏体pattern介绍
FTS触摸屏IC常用屏体Pattern
FTS触摸屏屏体TX与RX数量确定要点
FTS触摸屏屏体设计规则
20
Proprietary and Confidential
FTS触摸屏IC常用屏体Pattern
菱形+菱形 21