电容式触摸屏基本工作原理
电容式触摸屏前途无量
■市场概况
电容式触控技术于20多年前诞生，早期由美商3M公司独占整个电容式触控面板的国际市场。在几年前由于基本专利到期，全球触控面板的生产业者纷纷加入开发电容式触控面板事业领域中，期待有所发挥。
电容式触控产品具防尘、防火、防刮、强固耐用及具有高分辨率等优点，但有价格昂贵、容易因静电或湿度造成误动作等缺点。电容式技术应用范围非常广泛，主要包括：(1)金融系统：如提款、售票系统。(2)医疗卫生系统。(3)公共信息系统。(4)电玩娱乐系统。
■工作原理
电容屏幕表面涂有透明电导层ITO，电压连接到四角，电荷分布于屏幕表面，形成均匀电场，用手触屏时，人体作为耦合电容的一极，电流从屏四角汇集形成耦合电容的另一极，通过控制器计算电流传到碰触位置的相对距离得到触摸处的坐标值。
■应用领域
电容式触摸屏应用广泛，主要涉及到通信和电子消费品，如：智能手机，移动电话，多媒体播放器/MP3，电脑/笔记本电脑，游戏机，PDA，GPS,数码相框等。
■各大触摸屏厂商的动向
在苹果iphone出现以前，电阻式占据了触摸屏的主要市场。从各种种类触摸屏总体看，电阻式的市场份额占到了60％，而电容式为24％。但是随着苹果iphone采用了新型电容式触摸屏，并取得市场成功后，电容式触摸屏在高端手机上应用的闸门已经打开。从近期打算进入触摸屏市场的友达、奇美和华映看，除了奇美打算同时开发电阻和电容式以外，其它两家把目标定位于电容式触摸屏。像世界大厂Nissha printing , J touch , ALPS ,Young Fast , PED 等都在保持原有电阻式触摸屏的基础上，积极开发电容式触摸屏。
■电容式触控屏优点和挑战
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，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。
然而，瑕不掩瑜，电容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；改进；温度和湿度剧烈变化时性能不够稳定，需经常校准。
■各大触控芯片厂商与其解决方案
SYNAPTICS (美国)
为电子设备以及产品提供具有人、机通信功能的界面解决方案。它所提供的电容式感应IC方案为全球市场领先者。
台湾义隆电子
主要是生产笔记本电脑的触控面板。拥有几项专利，eFinger?系列为电容式触控IC的主要解决方案。
瀚瑞集团/中国
是中国唯一家能够提供电容式触控面板感应IC解决方案的厂商。其产品Tango S 系列为目前全球最省电、速度最快、抗干扰能力最强的电容式触摸屏感应IC。此系列所提供的触摸屏方案解决了目前电容式触摸屏最难克服的环境问题，也就是对于湿度、电磁波的干扰、 Tango有绝对的屏蔽处理能力。
■市场展望
2007年6月29日，万众瞩目的iPhone 终于在千呼万唤中与世人见面，在全球掀起一波波触控面板热潮，在消费性电子产品的应用增加，各项产品使用触控面板的渗透率也提高。PIXCIR公司相信，Tango S 将会给触摸屏市场注入更多的新鲜血液，将触摸屏应用推进下一个春天，电容式触摸屏的市场道路将畅通无阻。
电容式触控面板
全球触控面板以电阻式为主，约佔了60%，其馀有24%为电容式触控面板，电容式可分为表面电容、投射电容(多点触控电容式)等；表面电容式主要以美商为领导厂商，并广泛的应用在工业用仪器、ATM、Kiosk、POS 等公共资讯系统。由于此类应用区域多为户外或是对温溼度规格要求较为严格的环境，价格较高。而投射式电容在ITO层以蚀刻方式形成矩阵，使得人体在接触时除了表面会形成电容之外，也会造成XY轴交会处之间电容值的变化。具有耐用性高、漂移现象较表面式电容小等优点，被视为是未来电容式的主流技术。
电容式触控面板以一块透明玻璃为基底，玻璃的内表面和夹层各涂上一层ITO，最外层则是硅土玻璃保护层，ITO层为工作面，由四个角释放出四个电极，当人与触控面板没有接触的时候，所有电极是同电位的，触控面板上也没有电流通过，当手指触控到金属层上，人体的静电流入地面且产生微弱电流与用户和触控面板表面形成一个藕合电容，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，这个电流分别从触控面板四个角上的电极中流出，并且流经这四个电极的电流与手指到四角的距离成正比，控制器检测电极依电流值变化，可以算出接触的位置。
由于电容式触控面板拥有透光率、反应速度、耐用性等优点都胜过电阻式触控面板，更重要的是具有多点触控的优点，所以市场普遍看好有机会逐渐取代电阻式触控面板。不过，目前投射式电容由于ITO层的生产难度相当高，且容易造成良率不佳，此外控制IC的演算较複杂，并被不少专利所限制，因此成本较高是一大缺点。
2008年iPhone採用投射式电容触控面板问世后，大大提高了市场接受度，投射电容式触控面板有利于各种户内、户外及手持式装置的应用，更具有为多点触控平台之条件，因此中小尺寸可携式电子装置、甚至中大尺寸LCD、数位相框等，在自动贩卖，教学、工控、博奕、导览、公共资讯与军事应用。
目前Netbook及NB用触控面板由于投射电容式触控面板目前仍有控制IC价格偏高问题，短期内以电阻式触控面板为主流，但由于投射式电容触控面板触控灵敏度较佳，且未来成本降低空间相当大，预料将于1~2年后成为主流。
电容式触摸屏导通原理
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。
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。由于电容随温度、湿度或接地情况的不同而变化，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。
其中栅极导通一般都采用刻蚀加镀膜的工艺。由于上整套设备价格昂贵，很多公司都望而却步。最近uninwell International全球首推的BQ-6060系列光刻银胶，可以很实惠的解决设备昂贵的困惑，而且可以把栅极的线细和线径做的很细，并且线路很陡直。