手機(jī)觸摸屏的工作原理及其結(jié)構(gòu)

手機(jī)觸摸屏的工作原理及其結(jié)構(gòu)

李峰

2014-12-23

內(nèi)容概要1.觸摸屏的分類2.手機(jī)觸摸屏的工作原理3.手機(jī)觸摸屏的結(jié)構(gòu)4.手機(jī)觸摸屏的制程5.手機(jī)觸摸屏的前沿技術(shù)1.觸摸屏的分類手機(jī)觸摸屏:是由玻璃蓋板（CoverLens）、FPC、Sensor組成。按照觸摸屏的工作原理進(jìn)行分類：電阻式：通過手指觸摸壓力將上下二層電阻接通后，以電阻值的分布來決定各壓力點(diǎn)的實(shí)際位置。原理簡單，門檻低，其缺點(diǎn)：無法進(jìn)行多手指偵測，靈敏度差，壽命短。表面電容式：使用電容值來計(jì)算并決定觸控位置。缺點(diǎn)：無法進(jìn)行多手指偵測。表面聲波式：手指觸摸屏幕時即將原沿介質(zhì)表面?zhèn)鞑グl(fā)送器傳送至平面玻璃并均勻分布的表面聲波產(chǎn)生遮斷，由此確定坐標(biāo)位置。優(yōu)點(diǎn)：不受溫濕度等環(huán)境因素，分辨率極高，有極好的防刮性，壽命長，透光率高，適合公共場合使用。缺點(diǎn)是成本較高，上下游技術(shù)不易整合，不支持多點(diǎn)偵測。1.觸摸屏的分類振波感應(yīng)式：手指在強(qiáng)化玻璃基座上觸摸，從而使玻璃內(nèi)部振動傳到給分布在四個角落之感應(yīng)及控制器，決定并計(jì)算觸摸坐標(biāo)位置。優(yōu)點(diǎn)：適用于大尺寸，不易受表面臟污與刮損影響，缺點(diǎn)：價格高，無法多點(diǎn)觸控。紅外線式：手指觸控在屏幕的某一個位置時，手指將原以紅外線的方式發(fā)射與接收而構(gòu)成的X、Y矩陣式的紅外線波進(jìn)行隔離，即可計(jì)算出觸控位置。優(yōu)點(diǎn)：可應(yīng)用大尺寸，支持多點(diǎn)觸控。缺點(diǎn)：功耗較高。投射電容式：其原理為手指觸摸時透過對X、Y軸之掃描即可偵測在觸碰位置處的電容變化，進(jìn)而計(jì)算手指所在坐標(biāo)值。該技術(shù)已經(jīng)成為手機(jī)觸摸屏的主導(dǎo)技術(shù)。1.觸摸屏的分類

圖1-1不同工作原理的觸摸屏性能比較2.電容式觸摸屏的工作原理工作原理：通過測量各電極之間的電容量的變化來確定觸控點(diǎn)的位置。當(dāng)手指觸摸到屏?xí)r，手指和屏表面之間形成一個耦合電容，手指將從接觸點(diǎn)吸走一部分電流，通過檢測電路來測量這個電流的變化以確定感觸手指位置。圖2-1電容式觸摸屏工作原理2.電容式觸摸屏的工作原理CTP依據(jù)工作原理分為：自電容：導(dǎo)致本身能夠儲存電荷的能力，使孤立導(dǎo)體電壓增加1V所需要增加的正電荷就是自電容的大小。自電容檢測原理：當(dāng)手指靠近或觸摸到觸摸屏?xí)r，手指的電容疊加到屏體電容上，使屏體電容增加。在觸摸檢測時，依次分別檢測M個X軸和N個Y軸電極數(shù)組，根據(jù)觸摸前后所有自電容的變化，確定手指所在的X,Y坐標(biāo)?；ル娙荩菏箖蓚€導(dǎo)體之間電位差增加1V所需要充入的單極性電荷量就是互電容的大小。互電容檢測原理：檢測兩個交叉感應(yīng)塊之間形成的電容，兩個感應(yīng)塊分別構(gòu)成電容的兩極。橫向電極依次提供激勵信號，縱向的所有電極同時接受信號，這樣可以得到所有橫向和軸向交匯點(diǎn)的電坐標(biāo)。容大小。根據(jù)整個觸摸屏的二維電容變化量數(shù)據(jù)，可計(jì)算出每一個觸摸點(diǎn)的坐標(biāo)。3.手機(jī)觸摸屏的結(jié)構(gòu)以ITO菲林制造的手機(jī)觸摸屏為例（1）.單面結(jié)構(gòu)：1）.單面單層結(jié)構(gòu)：所有的ITO和金屬線在同一層，無需橋接，結(jié)構(gòu)簡單，良率較高，布線簡單。實(shí)現(xiàn)功能單點(diǎn)+手勢。圖例3-1為單面單層結(jié)構(gòu)。圖3-1互補(bǔ)楔形結(jié)構(gòu)的單面單層ITO菲林3.手機(jī)觸摸屏的結(jié)構(gòu)2）.單面雙層結(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)簡單，專利過期無法律糾紛，寄生電容小，易調(diào)試。

圖3-2為菱形的單面雙層結(jié)構(gòu)的觸摸屏，在X,Y通道交匯處添加絕緣物進(jìn)行橋接。工藝稍復(fù)雜，需要加屏蔽層。圖3-2菱形單面雙層結(jié)構(gòu)的觸摸屏3.手機(jī)觸摸厲屏的間結(jié)構(gòu)ip掌ho烘ne手機(jī)悄采用盤的是斗雙面婚單層訓(xùn)結(jié)構(gòu)查，此山種結(jié)主構(gòu)的X與Y分別煙在GL堡AS此S的上拼下兩勝面。臨此結(jié)突構(gòu)優(yōu)干點(diǎn)：某上下煤兩層燃信號氣互不巨干擾爪。缺費(fèi)點(diǎn)：陣工藝夏復(fù)雜希，成塵本較漫高。（2）.雙層常結(jié)構(gòu)直（圖3-左3為ip宅ho桑ne的雙斥面單抖層結(jié)農(nóng)構(gòu)的足觸摸宰屏）圖3-建3現(xiàn)ip著ho輸ne手機(jī)納的雙乳面單正層結(jié)勾構(gòu)的學(xué)觸摸屆屏3.手機(jī)育觸摸采屏的揚(yáng)結(jié)構(gòu)以se籃ns聚or基材原及IT切O層數(shù)蜜分為趕以下估幾種死：（1）G-悠G結(jié)構(gòu)（Gl槐as速s蚊le刃ns暈+G挎la席ss膀S撐en肥so騾r)優(yōu)點(diǎn)：1.匙s往en般so制作褲良率寇高（嗓成熟撕的工戶廠良鵲率沾可以識控制婆在90轉(zhuǎn)%）2.可以戀實(shí)現(xiàn)杠窄邊飄框的設(shè)計(jì)3.精準(zhǔn)遣度及厲靈敏胸度好謀，se倉ns懷or鍍膜閥可以猴實(shí)現(xiàn)鏟低方阻缺點(diǎn)：1.不易喉制作仍異形擔(dān)，且鄰制作科良率寺較低2.開發(fā)微周期院長3.手機(jī)修觸摸猜屏結(jié)求構(gòu)2.境G-源F結(jié)構(gòu)耗（Gl錘as仁s考le樸ns紛+單層FI喚LM慣s餃en抓so尖r）此結(jié)打構(gòu)為食單層FI椒LM，即抹單層庫圖案融具摘有如煙下特懂點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)皺：1.成本涂較低2.可以些實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)超薄排設(shè)計(jì)守（se摧ns棵or厚度筆可以借按照FI繼LM厚度擴(kuò)決定暫，目鋤前IT俗OFI攪LM有0.告05厚度眼的缺點(diǎn)填：1.只能好適用功于單回點(diǎn)觸既摸的傲產(chǎn)品犬上2.精準(zhǔn)乳度較爭低（IT壯O圖案活為單請層三芒角形甘）3.手機(jī)權(quán)觸摸你屏的溉結(jié)構(gòu)3.片G-除F-邀F結(jié)構(gòu)史（Gl真as喝s必le淹ns脾+雙層se地ns踩or）此結(jié)腳構(gòu)為煤雙層IT賭O產(chǎn)FI價LM，IT泛O膜面府向上得結(jié)構(gòu)慚，具露有如幸下特丟點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)傭：1.勺s舌en幻玉so可以職制作室為異拿形結(jié)落構(gòu)，循可以句與le抵ns形狀段一致2.成本給相對G-趟G結(jié)構(gòu)汽成本毯會低3.開發(fā)膛周期短缺點(diǎn)窮：1.訓(xùn)IT間O蹄FI約LM方阻秧比IT視O加Gl敞as歪s鍍膜仔方阻橫要高2.可靠勾性較G-幻玉G方案叼低4.手機(jī)捏觸摸款屏制另程IT考O菲林TP（G+享F結(jié)構(gòu))的大扮致制鴉造流添程:IT染O菲林體來料裝檢查旗→育老化筋→裁盒切→仁加干拜膜→秘曝光洞→顯希影→件酸刻目→絲印酷銀漿腥→UV固化秤→加五保護(hù)禿膜→旺干刻僑走線罩→綁麻定FP糟C→半賄成品啟電測極→貼乳合OC傾A→焗勇氣泡壤→貼料合Co王ve蓋r芽Le系ns→成妥品電浴測→QC→出擦貨5.手機(jī)淋觸摸膏屏的港前沿供技術(shù)In尿c襲el反l:是指蓮觸摸午屏面精板功幅能嵌恥入到領(lǐng)液晶呈像素亂中的霧方法術(shù)。即槽在顯佩示屏錘內(nèi)部剛嵌入批觸摸超屏傳絹感器堆功能。這犬樣能睛使屏門幕變輪得更幸加輕份薄。Ip救ho娃ne躲5采用鹽了此平技術(shù)。缺個點(diǎn)是落切入In偷c渾el覺l觸控屏激的技懷術(shù)門耳檻很墊高，餅良品限率偏賊低。On酒c黑el祖l:是指拾將觸丟摸屏帆嵌入該到顯秩示屏補(bǔ)的彩膊色濾答光片昏基板客和偏吵光片餐之間巴的方全法，班即在溫液晶憂面板織上配必置觸夸控傳念感器稿。OG些S(橋On哈e舒Gl通as葡s畜So航lu