互電容式觸摸屏技術淺析
加入技術交流群
2) 信噪比(SNR)
SNR定義為指接收到的信號功率和噪聲功率的比值。SNR是觸摸屏系統性能另一個關鍵因素，其高低直接決定了觸摸的精度、線性度和分辨率等性能好壞。FocalTech主要通過三個途徑提高SNR。首先是提高信號發送功率。提高了信號發送信號功率，相應的就提高了接收到信號的功率，從而增加了SNR。其次，降低噪聲也是一個有效的方法。FocalTech提供觸摸屏設計方案，這些方案都做了非常好的屏蔽設計，例如在觸摸屏底部靠LCD一側增加地平面，在屏體四周增加地線隔離等。這些措施可有效降低噪聲的功率。還有一個辦法就是提高觸摸引起的電容變化量。觸摸電容變化量，正比于信號功率。即觸摸變化量越大，則檢測到的信號功率越大。FTS獨有的觸摸屏專利技術，能大大提高觸摸引起的電容變化率，通常能達到30%以上，遠遠高于iPhone所采用的觸摸屏僅為18%的變化量。
3) 環境適應性
自動適應環境變化，對觸摸屏系統亦十分重要。觸摸屏直接暴露在空氣中，空氣的溫度、濕度都會影響觸摸屏體的電容大小。而觸摸屏表面的水滴，則有可能直接造成誤觸摸。一個良好的設計，必須能在非常大范圍能適應環境溫度濕度的變化，并且在有少量水的條件下，能正常進行觸摸。FocalTech專門開發了環境自適應算法，并配合相應的觸摸屏體設計，已經完全解決了環境變化對觸摸屏影響問題。
4) 功耗
對于便攜式設備而言，功耗也非常關鍵。而互電容技術采用了二維檢測而不是自電容的一維檢測，大大增加了檢測電路的功耗和后期處理數據的功耗。通常而言，相同規格的觸摸屏，互電容技術功耗為自電容技術的2~3倍。因此，降低功耗變得十分關鍵。FocalTech同時采用了多項技術來降低功耗。在IC設計時，把功耗列為約束第一位，如采用低功耗結構、低功耗工藝、增加硬件加速器等。在坐標計算中，FocalTech開發出了快速坐標計算方案，可簡化計算量，大大降低了數據后期處理的時間和功耗。此外，還設計了多個功耗模式，系統可以靈活使用這些模式，降低整體使用功耗。根據實測，FocalTech的方案功耗僅為同類方案功耗的一半左右。
圖2 FocalTech觸控芯片基本架構
技術和市場發展趨勢
隨著研究的深入，互電容技術不斷成熟，其基本功能、基本架構都已經確定，將來的發展主要集中在細部優化，比如進一步提高信噪比、改善觸摸精度（特別是邊沿的精度）、降低功耗、增加適應環境變化的能力、提高掃描速度、多點ID識別、多點應用開發，減少懸空觸摸影響等。
目前互電容式觸摸屏在歐美市場已經成為主流，出貨量不斷攀升，這也極大促進電容式觸摸屏產業鏈的完善。隨著產業鏈的逐步完善，眾多供應商的加入，新材料、新技術和新工藝的應用，也帶來各項成本的下降，從而降低整體模組的價格。一些電容觸摸屏模組大廠預測，在2011年，完成電極刻蝕的ITO玻璃的價格將降到0.3~0.5美元/英寸，不到現在價格的一半；目前，深圳一些小廠的出貨價已經非常接近這個區間。我們預計，電容式觸摸屏將來會有明顯的降價，在2011年，3.5’’的模組的價格可降到5~6美元；而一些低端產品，更有可能達到4美元左右，甚至更低。屆時，電容屏將大幅擠占目前電阻屏的市場，無論品牌機或是山寨機市場，電容屏都將成為主流。
評論