技术贴:触摸屏(TP)技术交流

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技术贴:触摸屏(TP)技术交流

morixinguan 2017-10-25 18:17:00 浏览2968
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转载自:易触网科技

電容式TP的動作原理



        PS:電容式TP動作原理是利用人體電流感應來進行的,當人的手指觸摸在TP上,与Panle上的ito電路形成一個耦合電容(電容效應),於是手指從觸控點上吸走了一個微小的電流,經由ITO線路將電流值回傳給搭配IC的運算,就能計算出觸控點所在的位置.


物理電容解读

1.電容器定義:任何兩個彼此絕緣又相隔很相近的導體,組成一個電容器。電容器符號:   , 最簡單的電容器--平行板電容器:在兩個正對的平行電極板間夾上一層電介質(絕緣體)

2.電容:描述電容器容納電荷本領大小的物理量。 

3.電容公式:C=Q/U=εs/4πkd (ε:絕緣介質的介電常數,s:正對面積,k:靜電力常量k=9.0×109N·m2/C2 ,π:圓周率, d:極板間的距離,Q:極板上帶的電荷量,U:極板兩端電壓)

4.電容公式意義:平行板電容器的電容C跟介電常數ε成正比,輿正對面積s成正比,跟極板間的距離d成反比.

5.當觸摸TP時,手指與TP就組成了一個平行板電容器:



電容式TP的工作原理 

1.當觸摸TP時,手指與TP就組成了一個平行板電容器:

上極板:手指

絕緣體介質:LENS

下極板:ITO

2.此電容器的電容 C =εS/4kπd,因為ε,k,π,d都是固定值,所以實際上此電容可以簡化為C =AS,(這裡A=ε/4kπd,是固定值)

3. C =AS:意味著電容跟觸點面積S成正比。手觸TP,手与ITO间產生了電容。

4. 再看公式 C = Q/U,U是由IC給定,當觸摸TP產生電容,電壓U不變,C增大,則Q增大,因此ITO出現了電荷的增加,電荷的變化產生了電流I (I=△Q/ △t )

5. 受触的ITO線路將此電流值回傳給搭配IC的運算,IC就計算出哪一條ITO的電流值,就能計算出觸控點所在的位置.


觸摸屏位置中心座標算法



例如:觸點覆蓋ITO線路4,5,6,電容值:P4=10K,P5=15K,P6=6K

那麼算出的觸點座標X=(10K*4+15K*5+6K*6)/(10K+15K+6K)=4.87


G+F 结构

用于单点+手势/虚拟两点/多点

搭配芯片: 单点+手势: MSG2133A   FT6206   

                   分区两点:    FT6306,FT6336 MSG2138A,MSG2238

                    单层多点:GT9147/GT9157


G+F 结构Sensor


G+F+F 结构


用于双层多点搭配芯片:GT9157  FT5336   等 


G+F+F 结构Sensor


CG 工艺介绍

SENSOR 主要工艺介绍

SENSOR 前段工艺介绍

SENSOR 后段工艺介绍

SENSOR  黄光工艺介绍

FPC工艺介绍一

FPC主要材料

FPC结构介绍

OZ=T=0.0034287厘米=34.287um 1  MIL=25.4um


设计介绍


CG设计介绍

CG倒角外R最小R0.3,内R最小R0.6  MID开孔最小R0.6

丝印最小间距0.15mm

盖板设计外形以及开孔尽量正反对称,若有MID孔尽量偏一边

玻璃选材:康宁: 0.55/0.70/1.00mm

                  旭硝子:0.55/0.70/0.95/1.10mm


厚度设计介绍

机壳设计注意:

1.保证TP离上表面0.15-0.2mm跌落破裂风险较小

2.单层TP与LCD距离0.3mm以上.


电气/光学性能介绍


  电气性能项目

规格

备注

G+F

G+F+F

 反应时间

<35ms

<25ms

需确认客户平台

刷新频率

70-120HZ

80-100HZ

不同IC存在差异

电压/电流

参照具体IC型号

参照具体IC型号


操作功能

单点+手势/多点

多点(5点)


PIN角定义

依项目图纸为准

依项目图纸为准


分位确认

依最新分位确认表为准

依最新分位确认表为准


工作原理

参照具体IC型号

参照具体IC型号


  光学性能项目

测试标准

数量

备注


透光

1.中心点 >85%

2.IR: 550nm: 10±5%; 850nm >70%; 

3按键区: 550nm: 40±5%.

4.根据具体项目要求执行.

3PCS

550为可见光

850为红外光

雾化率

<3%

3PCS



主要测试项目介绍

测试项目

测试标准

影响因素

    备注


落球测试

1、50g,70cm 或130g,30cm

中心点跌落三次无破损


DOL  CS






线性度




所有报点需要满足如下规格:

双层ITO结构:+/-2.0mm;

单层ITO结构+/-2.5mm




IC性能

ITO方阻大小及阻抗均匀性

静电干扰.


直径8mm铜棒分别画横线、竖线、交叉线





精准度

所有报点需要满足如下规格:

双层CTP ITO结构:

中心点:+/-1.5mm;

边缘点:+/-2.0mm

单层CTP ITO结构:

中心点:+/-2.0mm;

边缘点:+/-2.5mm 

IC性能

ITO  Pitch

ITO  GAP

静电干扰



TP异常处理方向

A.无动作可以从以下方面检测:

   a.连接器连接是否OK,是否有短路问题. (整面)

   b.FPC走线区是否有折伤/断裂. (整面)

   c.组装时ITO层刮伤. (区域)

   d.FPC受拉力过大,把TP的压合区拉伤. (整面或区域)

   e.IC或其它元器件受挤压,造成原器件松动或脱落. (整面)

   f.TP分辨率是否设定OK(区域)

B.线性度/灵敏度:

   a.主要取决于ITO PITCH及ITO GAP值, :

   b.降低ITO PITCH及ITO GAP值,增加通道数提升相应性能.

   c.抗干扰设计防护可以保证固有线性度、灵敏度.


C.为避免测试功能后非法断电导致IC的Flash数据损坏;

    建议在测试完后,先断测试工具的电源后再拔取TP;

TP防ESD注意事项

  • FPC边缘与机壳的孔或缝隙的距离尽量大于3mm,避免ESD直接对FPC放电;

  • 客户端机壳,尽量选用金属接地外壳,防ESD效果会更好一些;

  • 装配作业中注意作业台面/测试设备/作业人员需进行静电接地.

  • 增加屏蔽膜(ITO-FILM)抗干扰(但结构不理想).

  • IC加贴绝缘胶带.


如何进行抗干扰设计?

按键下方的金属框面积不可太大,避免此处的按键寄生电容太大,而造成按键的信号干扰!

LCD上表面到TP下表面距离需保留0.30mm~0.50mm,减少LCD对TP的干扰;

LCD FPC 与 TP FPC不可重叠放置;

4、电源干扰:电源干扰的噪声实际上是一个共模噪声;

      解决办法:A、采用共模滤波输出电源;

                        B、调整TP的扫描频率,及调整TP的敏感度;

5、电磁干扰:是干扰电缆信号并降低信号完好性的电子噪音,EMI通  

                        常由电磁辐射发生源如马达和机器产生的。

      解决办法:在FPC上非元件区加贴电磁膜,以屏蔽外界的

                     电磁干扰;


TP结构介绍-G+G

Dito結構

反應更敏捷,且防雜訊效果好,APPLE此結構。


Sito结构(搭橋、地通)


多采用搭桥制程


 OGS 结构

Touch Panel相關材料名詞解釋


ACF:異方性導電膜(Anisotropic Conductive Film)  

PMMA:聚甲基丙烯酸甲酯(俗称压克力Poly Methy Mech-Acryl)

FPC:軟性印刷電路板(Flexible Printed Circuit) 

PSA:光学感压膠(Pressure-Sensitive Adhesive)

OCA:光学透明胶(Optically Clear Adhesives)

AF :抗指纹膜(AF-Coating)

AR :抗反射膜(Anti-Reflection)

ITO:氧化銦錫 ndium-Tin-Oxide

Sito:單面ITO(Single-ito)

Dito:雙面ITO(Double-ito)

FIP/SENSOR:電場感應PAD( Field Induce Pad)

ATT(OGS):進階觸控技術( Advanced Touch Technology)

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