触摸屏多点触摸技术揭秘

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1、触摸屏多点触摸技术揭秘摘要：本文首先介绍多点触摸技术原理，然后介绍触摸屏的物理结构，最后再对多点触摸关键技术——触摸屏控制器进行介绍。摘要：触摸屏；多点触摸；手势；手指；TrueTouch两种多点触摸技术　　多点触摸顾名思义就是识别到两个或以上手指的触摸。多点触摸技术目前有两种：Multi-TouchGesture和Multi-TouchAll-Point。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。识别手势方向　　我们现在看到最多的是Multi-TouchGesture，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，

2、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。有的系统引入时序来进行判断，假设两个手指不是同时放上去的，但是，总有同时触碰的情况，这时，系统就无法猜测了。我们可以把并不是真正触摸的

3、点叫做“鬼点”，如图1所示。图1鬼点（无法分辨红点还是蓝点为真正的触摸）识别手指位置　　Multi-TouchAll-Point是近期比较流行的话题。其可以识别到触摸点的具体位置，即没有“鬼点”的现象。多点触摸识别位置可以应用于任何触摸手势的检测，可以检测到双手十个手指的同时触摸，也允许其他非手指触摸形式，比如手掌、脸、拳头等，甚至戴手套也可以，它是最人性化的人机接口方式，很适合多手同时操作的应用，比如游戏控制。Multi-TouchAll-Point的扫描方式是每行和每列交叉点都需单独扫描检测，扫描次数是行数和列数的乘积。例如，一个10根行线、15根列线所构

4、成的触摸屏，使用Multi-TouchGesture的轴坐标方式，需要扫描的次数为25次，而多点触摸识别位置方式则需要150次。　　Multi-TouchAll-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

5、点位置。图2互电容检测方式触摸屏技术　　下面介绍一下触摸屏。触摸屏，简单讲就是输入和输出合二为一，不再需要机械的按键或滑条，显示屏就是人机接口。　　图3所示为一个触摸屏模组示意图，整个模组由LCD，触摸屏，触摸屏控制器，主CPU，LCD控制器构成。触摸屏和触摸屏控制器是整个模组的核心所在，所以我们会重点介绍这两个部分。图3触摸屏模组示意图图4感应电容触摸屏结构　　图4从上到下依次是：1表面护罩；2覆盖层；3掩膜层&标示层；4光学胶；5第一层感应单元与衬底；6光学胶；7第二层感应单元与衬底；8空气层或光学胶；9LCD显示屏。　　表面护罩通常小于100um厚度。所

6、有塑料覆盖层上面都需要硬护罩，这是因为手指触摸会划伤塑料表面，如果覆盖层是玻璃可以不需要表面护罩，但玻璃必须经过化学加强或淬火处理，表面护罩需要与覆盖层进行光学匹配，以免光损失过多。　　覆盖层可以是0~3mm厚，并不是所有的触摸屏都需要覆盖层，覆盖层越薄，越可以获得更高的信噪比和更好的感应灵敏度。常用材料有：聚碳酸脂、有机玻璃和玻璃。　　第三层是掩膜层与标示层，它的厚度大致是100mm。掩膜层位于覆盖物的下面，可以隐藏布线和LCD的边缘等。在设计中允许增加标示性文字或图标，不过标示物必须相当平整的压在ITO的衬底上，而且标示物材料应该是非导电的。　　第四层是光

7、学胶，厚度约为25~200mm。光学胶越薄，信噪比越好，高介电常数(er)的光学胶可有更好的感应手指电容，从而也能获得更高的信噪比。通常应用PSA压敏胶。　　第五层为感应单元与衬底，ITO涂层的厚度小于100nm，ITO涂层衬底可以是100um~1mm的玻璃(IR~1.52)或是25mm~300mmPET薄膜(IR~1.65)。越厚的ITO，单位面积电阻越低，信噪比越好；越薄的ITO，透光率越好。衬底可以是薄膜或玻璃。如果ITO做在玻璃衬底的下表面，玻璃衬底可以作为表面覆盖物。　　第六层又是一层光学胶，与前一层光学胶比较，这一层光学胶越厚信噪比越好，这一层光学

8、胶通常与ACA-各向异性导电胶结合使用