浅谈投射式电容触摸屏设计

电容式触摸屏设计要求规范精典

电容式触摸屏设计规 【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。

电容式触控技术及方案

电容式触控技术主要是应用人力的电流感应技术进行工作。当手指触摸到金属层上时，人体电场、用户和触控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，这个电流从触控屏四角上的电极中流出，经过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，得出触摸点的位置信息。 目录 ?电容式触控技术优点 ?电容式触控技术缺点 ?电容式触控技术的工作原理 ?ADI的电容式触摸技术解决方案 ?电容式触控技术的发展动力及趋势 电容式触控技术优点 ?与电阻式触控屏和电磁式感应板相比，电容式触控屏表现出了更加良好的性能。 由于轻触就能感应，使用方便。而且手指与触控屏的接触几乎没有磨损，性能稳定,经机械测试使用寿命长达30年。另外，电容式触控屏原理整个产品主要由一块只有一个高集成度芯片的PCB组成，元件少，产品一致性好、成品率高。 电容式触控技术缺点 ?代表流行风向标的iPhONe上使用电容式触控屏无疑进一步印证了其拥有的各项优势。然而，瑕不掩瑜，电容电容式触控屏原理式触控屏也面临着以下一些挑战:由于人体成为线路的一部分，因而漂移现象比较严重：电容式感应输入技术在中小尺寸平板显示器上输入或控制点状目标(如点击软键盘上的电话号码或输入中英文字)时的性能有待改进：温度和湿度剧烈变化时性能不够稳定，需经常校准：不适用于金属机柜：当外界有电感和磁感的时候，可能会使触控屏失灵。 电容式触控技术的工作原理 ?

电容式触控面板的应用需由触控面板(Touch Panel)、控制器(Touch CONtroller)及软件驱动程序(Utility)等3部分分别说明。 ? 触控面板 ? 一般电容式触控面板是在透明玻璃表面镀上一层氧化锑锡薄膜(ATO Layer)及保护膜(Hard Coat Layer)而与液晶银幕(LCD Monitor)间则需作防电子讯号干扰 处理(Shielded Layer)。下图为电容式触控面板的侧面结构。 ? 人与触控面板没有接触时，各种电极(Electrode)是同电位的，触控面板没有上没有电流(ELECTRIC Current)通过。当与触控面板接触时，人体内的静电流入地 面而产生微弱电流通过。检测电极依电流值变化，可以算出接触的位置。玻璃表面 上氧化锑锡薄膜(ATO)层有电阻系数，为了得到一样电场所以在其外围安装电极， 电流从四边或者四个角输入。 ? 从4条边上输入时，等电场是通过4角周围的电阻小于4条边上的阻抗分配方式所得到的。对实际应用而言，有在透明导电膜(ATO Layer)上安装一组电阻基版 类型;也有对透明导电膜(ATO Layer)作蚀刻所行成的类型。从4角输入时，一般 通过印刷额缘电阻与透明导电膜(ATO Layer)组合得到等电场。 ? 从4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4条角输入时，检测方法要得出与4条边的距离比，位置计算也较为复杂。 举例来说，假设触控面板位置中心为0，X轴与Y轴位置可以下面方程式计算出: ? X轴:L1+L4-L2-L3/L1+L2+L3+L4 ? Y轴:L3+L4-L1-L2/L1+L2+L3+L4

电容式触摸屏设计规范-A

电容式触摸屏设计规范

1 目的 规范电容式触摸屏(投射式)的设计，提高设计人员的设计水平及效率，确保触摸屏模块整体的合理性及可靠性。 2 适用范围 第五事业部TP厂技术部电容式触摸屏设计人员。 3 工程图设计 3.1 工程图纸为TP模块的成品管控，以及出货依据，包含以下内容： 3.1.1 正面视图: 该视图包含TP外形、view area、active area、FPC图形及相关尺寸.若TP需作表面处理,则必须对LOGO的位置、尺寸、材质、颜色、以及工艺进行标注。 需标注尺寸及公差如下： 3.1.2 侧视图: 该视图表示出TP的层状结构, TP各层的厚度、材质、FPC厚度（含IC等元件）必须标注。 需要标注尺寸及公差如下：

3.1.3 反面视图: 这一图层包含背胶、保护膜、泡棉及导光膜的外形尺寸,以及FPC背面的IC及元件区尺寸。 需要标注尺寸及公差如下： 3.1.4 FPC出线图:一般情况FPC的表示可以在正面视图中完成,主要反应FPC与主板的连接方式。如果FPC连接方式为ZIF ,则必须标注以下尺寸。 如果TP与主板的连接方式为B2B，则必须标注连接器的位置尺寸及公差。走线图,出线对照表: 走线图表示TP内部走线,如下图所示: 出线表为TP内部与外界的连接接口,电容的一般分I2C、SPI、USB,如下图所示: I2C接口

USB接口 3.2 文字说明 该部分对TP的常规非常规性能作重点表述,主要包括以下内容: 3.2.1 结构特性：包括lens材质，ITO膜的厂家及型号，IC型号3.2.2 光学特性：包括透光率，雾度，色度等 3.2.3 电气特性：工作电流，反应时间等 3.2.3 机械特性：输入方式，表面硬度等 3.2.4 环境特性：工作温度,储存温度，符合BHS-001标准等 以上特性如超出行业规格范围，需逐一标注，并让客户确认。 3.3 图档管理 图档管理这块需按以下原则进行相应维护： 3.3.1 按照命名规则填写图框,并签名。 3.3.2 如有更改需有更改记录及版本升级，并需客户确认。

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。

电容式触控技术入门及实例解析

电容式触控技术入门及实例解析洪锦维著化学工业出版社 1.Pixcir IC 特点： (1) 2.触控技术的瓶颈 (1) 3.电容式触控芯片设计方法 (3) 1)开关电容法Switched Capacitor Method (3) 2)充电转换法(Charge Transfer Method) (4) 3)张驰振荡法(Relaxation Oscillator Method) (6) 4)串联电容分压法(Series Capacitor V oltage Division Method) (7) 1.Pixcir IC 特点： 1)采用低压制程0~3.3V 每秒充放电30million次。E=1/2CU2 ，可知较低的电压可以减少充放电过程中的能量损耗。 2)高压制程的输入一般是1.8～5V,扫描脉冲一般为10V+，所以需要增加DC/DC 电路，模拟电路设计增加了芯片体积与功耗。使用高压制程是为了提高信噪比。 3)Pixcir的Tango系列芯片均使用S-R扫描算法进行抗干扰处理。对于单指，S-R 算法几乎可以将干扰降低为0；对于多指，Pixcir使用软件模拟出一个实际的干扰曲线，通过调整SPI速度，可以使驱动信号曲线远离干扰曲线，提高抗干扰能力。 2.触控技术的瓶颈 1)floating 若在不接地的环境下使用，如木制桌椅上，会产生划线断点不连续现象。多指使用过程中，若无可靠GND回路，手指间信号会发生相互干扰。

Drive Drive Poor Return 解决方法： ①设备机壳采用技术设计（Iphone 外围的不锈钢圈），保证手持时人体与大地相连接通放电回路。 ② 内部增加GND 裸露金属面积，使用电磁辐射方式释放多余电荷。 2)AC Noise 连接充电器时，AC~DC 滤波不完全，引起纹波干扰。（<100MV ） 解决方法：保证充电器达到芯片设计水平；增加设备主板内部滤波模块。 3)大手指问题 大拇指用力按压，会判断为两个或多个触摸。 4)线性度。 5)形变导致的错误报点 组装或使用过程中，TP 形变或由于设备内部金属机构位移会造成sensor 对地电容发生变化产生错误报点。 6)手指分离 两指在间距很小时划线，区分两条轨迹。

互电容式触摸屏技术浅析

自从计算机问世以来，人们就一直在思考如何以更有效的方式实现人与计算机的对话，也即所谓的人机交互技术。容式触摸技术，特别是互电容技术由于具有直接、高效、准确、流畅、时尚等特点，极大程度提高了人和计算机对话的效率和便利性，未来必将替代鼠标和键盘，成为未来消费的主流。 投射电容屏触摸检测原理 投射电容屏可分为自电容屏和互电容屏两种类型。在玻璃表面用ITO(一种透明的导电材料)制作成横向与纵向电极阵列，这些横向和纵向的电极分别与地构成电容，这个电容就是通常所说的自电容，也就是电极对地的电容。当手指触摸到电容屏时，手指的电容将会叠加到屏体电容上，使屏体电容量增加。 在触摸检测时，自电容屏依次分别检测横向与纵向电极阵列，根据触摸前后电容的变化，分别确定横向坐标和纵向坐标，然后组合成平面的触摸坐标。自电容的扫描方式，相当于把触摸屏上的触摸点分别投影到X轴和Y轴方向，然后分别在X轴和Y轴方向计算出坐标，最后组合成触摸点的坐标。 如果是单点触摸，则在X轴和Y轴方向的投影都是唯一的，组合出的坐标也是唯一的；如果在触摸屏上有两点触摸并且这两点不在同一X方向或者同一Y方向，则在X和Y方向分别有两个投影，则组合出4个坐标。显然，只有两个坐标是真实的，另外两个就是俗称的”鬼点”。因此，自电容屏无法实现真正的多点触摸。 互电容屏也是在玻璃表面用ITO制作横向电极与纵向电极，它与自电容屏的区别在于，两组电极交叉的地方将会形成电容，也即这两组电极分别构成了电容的两极。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。检测互电容大小时，横向的电极依次发出激励信号，纵向的所有电极同时接收信号，这样可以得到所有横向和纵向电极交汇点的电容值大小，即整个触摸屏的二维平面的电容大小。根据触摸屏二维电容变化量数据，可以计算出每一个触摸点的坐标。因此，屏上即使有多个触摸点，也能计算出每个触摸点的真实坐标。

多点触摸电容屏技术实现

https://www.wendangku.net/doc/6e1888463.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

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

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

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

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

电容式触摸屏FPC设计

题目(中文): 电容式触摸屏FPC设计 (英文): The FPC Design of Capacitive Touch Screen 姓名 学号 院（系）电子工程系 专业、年级电子信息工程级 指导教师

湖南科技学院本科毕业论文（设计）诚信声明 本人郑重声明：所呈交的本科毕业论文（设计），是本人在指导老师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，成果不存在知识产权争议，除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 本科毕业论文（设计）作者签名： 年月日

毕业论文（设计）任务书 课题名称：电容式触摸屏FPC设计 学生姓名： 系别：电子工程系 专业：通信工程 指导教师：

湖南科技学院本科毕业论文（设计）任务书 1、主题词、关键词： 柔性电路感应器连接器 2、毕业论文（设计）内容要求： (1)能让IC控制sensor,使sensor能够完美触摸，不受外界干扰； (2)可自由弯曲、折叠、卷绕，可在三维空间随意移动及伸缩； (3)实现轻量化、小型化、薄型化，从而达到元件装置和导线连接一体化。 3、文献查阅指引： [1] 祝大同．挠性PCB用基板材料的技术发展趋势与需求预测[J]．印刷电路资讯期刊，2007， 5：2-15. [2] 舒言．电路的柔性未来[J]．中国知网期刊，2011，3：7-11． [3] 蔡吉庆．FPC材料的基础动向[M]．北京：印刷电路信息出版社，2008． [4] 金鸿，陈森．印刷电路技术[M]．北京：化学工业出版社，2003． [5] 梁志立．柔性电路板生产技术[M]．天津：天津大学出版社，2009． [6] 薛炎，胡腾，程跃华．中文版AutoCAD 2006 基础教程[M]．北京：清华大学出版社，2008． [7] 陈伟．电容屏触摸原理教育训练教材[M]．北京：电子工业出版社，2011． [8]Alexander CK，Sadiku M N O．Fundamentals of Electric Circuits．[M]：McGraw--Hill ICC，2004． [9] 凡春芳，石世宏．触控面板FPC改型设计[J]．科技致富向导期刊，2011，4：15-21． [10] 王学屯．元器件生产及封装工艺[M]．北京：电子工业出版社，2008． 4、毕业论文（设计）进度安排： 2012.11月-2012.12月根据任务书查阅资料，写好开题报告。 2013.01月-2013.03月在对资料充分研究的基础上，确定方案，编写程序。 2013.03月-2013.4月对系统进行调试，完成毕业论文的撰写。 2013.05月完成论文修改并定稿，准备答辩。 教研室意见： 负责人签名： 注：本任务书一式三份，由指导教师填写，经教研室审批后一份下达给学生，一份交指导教师，一份留系里存档。

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），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。

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

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。