什么是电容屏?

发布时间:2012-12-24 阅读量:1809 来源: 我爱方案网 作者:

电容屏的定义
电容式触摸屏是在玻璃表面贴上一层透明的特殊金属导电物质。当手指触摸在金属层上时,触点的电容就会发生变化,使得与之相连的振荡器频率发生变化,通过测量频率变化可以确定触摸位置获得信息。手机、电脑等触摸屏,分为:电阻屏和电容屏。使用中的区别,电阻屏,要用尖、硬物体触碰。电容屏,用硬物触碰不反应,要用手指触碰,靠人体与屏幕之间的感应电容识别。电容屏多用于平板电脑,苹果手机等。电容屏支持多点触控,是靠静电感应触摸,需要导体接触屏幕才会有反应,所以,不需要很用力,只要手指轻轻触摸屏幕即可被识别。那么,普通的手写笔就没法用于电容屏了,电容屏有专用手写笔,带静电的。

 
电容式触摸屏的构造主要是在玻璃屏幕上镀一层透明的薄膜体层,再在导体层外加上一块保护玻璃,双玻璃设计能彻底保护导体层及感应器。电容式触控屏可以简单地看成是由四层复合屏构成的屏体:最外层是玻璃保护层,接着是导电层,第三层是不导电的玻璃屏,最内的第四层也是导电层。最内导电层是屏蔽层,起到屏蔽内部电气信号的作用,中间的导电层是整个触控屏的关键部分,四个角或四条边上有直接的引线,负责触控点位置的检测。
 
电容式触摸屏在触摸屏四边均镀上狭长的电极,在导电体内形成一个低电压交流电场。在触摸屏幕时,由于人体电场,手指与导体层间会形成一个耦合电容,四边电极发出的电流会流向触点,而电流强弱与手指到电极的距离成正比,位于触摸屏幕后的控制器便会计算电流的比例及强弱,准确算出触摸点的位置。电容触摸屏的双玻璃不但能保护导体及感应器,更有效地防止外在环境因素对触摸屏造成影响,就算屏幕沾有污秽、尘埃或油渍,电容式触摸屏依然能准确算出触摸位置。
 
由于电容随接触面积、介质的介电的不同而变化,故其稳定性较差,往往会产生漂移现象。该种触摸屏适用于系统开发的调试阶段。
 
电容屏

电容屏的应用
工业
工厂自动化控制系统…等。防炫等强光干扰是工厂之最佳选择。
金融商业系统
ATM银行柜员机、自动提款机、投资交易Kiosk 等。 可抵抗百万次以上的触摸而仍能完美操作。
医学
实验室及无尘室内适合医学监察、药单认可、医疗纪录使用。 完全不受血液及任何化学物质污染而影响操作。
零售及餐饮业
贩卖机、点餐系统、购物、购票公共查询、车上卫星导航系统等…。减低因震荡及静电干扰而中断操作的危机。
公共导览
户政查询系统及导览系统…等。
电玩
宾果游戏机、吃角子老虎机器、扑克牌游戏机等…。对抗人为刻意破坏的隐忧。
手机
苹果的iPhone、摩托罗拉milestone.三星i8910 HD、魅族的M8、联想的O1(Ophone)诺基亚的X-6 N8、索尼爱立信的X10;HTC的EVO,Droid Incredible, Aria, Desire, HD2, Hero,Droid ERIS, T-Mobile myTouch, T-Mobile G1等机型等已经采用了电容屏。
 
关于电容触控技术
电容触控技术是利用手指近接电容触控面板时所产生电容变化的触控技术。荧茂光学触控面板事业处营销部区域经理罗毅真表示,电容触控有两个重要电容参数,其一是手指和上层感测材质(例如ITO)之间的感应电容,其二是感测材质之间(例如ITO上下层)或感测材质与光学面板之间(例如ITO和LCD)的寄生电容。Cypress产品经理王一杭表示,导体与导体之间会产生寄生电容,而当手指导体接近不同电压的感测导体时,也会产生感应电容变化。电容感测效应便是如何在较大的寄生电容值(30 pico Farad;pF)下,侦测到0.1~2个pF单位微小的感应电容变化。盛群半导体设计中心产品二处处长王明坤认为,电容触控技术较为稳定、可靠度高,藉由人体本身就是一个电容体的特性,在接触触控面板时所产生的电容变化达到感测触控效果。Atmel市场总监Christopher Ard表示,传感器设计可以是单面ITO图形,用于最低功能性接口,例如单触摸点用于大型虚拟按钮、滑块等应用,不过更常见的实施方案是两层设计(单独的X和Y层),这便需要复杂度更高的性能和精准度。
 
电容屏

表面电容触控技术要点
电容触控技术可分为表面电容和投射电容两种。表面电容(surface capacitance)比较适用于大尺寸触控屏幕,其也是利用排列之透明电极与人体间结合所产生之电容变化,从所产生之诱导电流来侦测触动标.在面板感应区的四个角落使均匀电场成形于面板表面,当手指触动时,可使电场引发电容充电效应,面板上的透明电极与手指间形成电容耦合,进而产生电容变化,经由控制器转换将电流强度比例相对于四个角落之差异,进而计算出触动位置。表面电容技术虽然生产容易,但需进行校准工作,也得克服难解的EMI及噪讯问题。最大的限制则是,它无法实现多点触控功能,因电极尺寸过大,并不适合小尺寸手持设备设计。不过表面电容式传感器已成为取代机械式按键、开关、及滑杆(sliders)的热门选择,例如盛群主要以开发表面电容式MCU和ASIC技术为主,应用在LCD和LED显示以及与主控制器或CPU通讯的高速串行传输接口控制器,应用领域包括各种家电类、医疗、玩具用品等,选单式与Touch Key应用雷同,和矩阵式应用皆可。
 
投射电容触控技术要点
投射电容应用其实行之有年,义隆电子系统设计处处长白朝煌和Cypress产品经理王一杭均表示,例如NB上的touch pad便使用投射电容技术达到单手指触控效果。除了单手指触控之外,还包括Multi-Touch和Multi-Touch All-points这两种多手指接触电容触控面板的变化。王一杭进一步指出,多手指接触电容触控面板移动的行为变化(Gestures),其典型包括rotate、two-finger flick、zoom-in/out几个动作。Gesture是手指触控屏幕在一定的时间与区域内,绘出一定的轨迹样式时,实时触发软件所提供的特定功能。
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