Složení struktury kapacitní dotykové obrazovky

Základní struktura:
Základní struktura kapacitní dotykové obrazovky je následující: substrát je jednovrstvé organické sklo a na vnitřním a vnějším povrchu organického skla je rovnoměrně vykovaný průhledný vodivý film. Na čtyřech rozích průhledného vodivého filmu na vnějším povrchu se zužuje úzká elektroda. Princip práce spočívá v tom, že když se prst dotkne kapacitní dotykové obrazovky, připojí se k pracovní ploše vysokofrekvenční signál. V tomto okamžiku prst tvoří vazební kondenzátor s pracovní plochou dotykové obrazovky, který je ekvivalentní vodiči. Protože na pracovní ploše je vysokofrekvenční signál, při dotyku prstu se v místě dotyku odebírá malý proud. Tento malý proud vytéká z elektrod na čtyřech rozích dotykové obrazovky a proud protékající čtyřmi elektrodami je úměrný přímé vzdálenosti od prstu ke čtyřem rohům. Regulátor může vypočítat hodnotu souřadnic kontaktního bodu výpočtem podílu čtyř proudů.
Kapacitní dotykovou obrazovku lze jednoduše vidět jako tělo obrazovky složené ze čtyř vrstev kompozitních obrazovek: vnější vrstva je skleněná ochranná vrstva, po ní následuje vodivá vrstva, třetí vrstva je nevodivá skleněná obrazovka a nejvnitřnější čtvrtá vrstva je také vodivá vrstva. Nejvnitřnější vodivá vrstva je stínící vrstva, která hraje roli při stínění vnitřních elektrických signálů. Střední vodivá vrstva je klíčovou součástí celé dotykové obrazovky s přímými vodiči na čtyřech rozích nebo hranách, které jsou odpovědné za detekci polohy dotykových bodů.
Nejvrchnější krycí vrstvou je tvrzené sklo nebo polyethylentereftalát (PET). Výhodou PET je, že dotykový displej lze vyrobit tenčí a na druhou stranu je levnější než stávající plastové a skleněné materiály. Izolační vrstva se skládá ze skla (0.4-1mm), organické fólie (10-100um), lepidla a vzduchové vrstvy. Nejdůležitější vrstvou z nich je vrstva oxidu india a cínu (ITO), která má typickou tloušťku 50-100nm a plošný odpor v rozsahu přibližně 100-300 ohmů. Trojrozměrná struktura technologie ITO má významný vliv na kapacitní dotykové obrazovky, protože přímo souvisí se dvěma důležitými kapacitními parametry dotykové obrazovky: indukční kapacitou (mezi prstem a horní vrstvou ITO) a parazitní kapacitou (mezi horní a spodní vrstvy ITO a mezi spodní vrstvou ITO a obrazovkou).
Struktura kapacitní dotykové obrazovky zahrnuje především potažení průhledné tenké vrstvy na skleněné obrazovce a následné přidání ochranného skla na vodivou vrstvu. Konstrukce s dvojitým sklem dokáže zcela ochránit vodičovou vrstvu a senzor a zároveň má vyšší propustnost světla a lépe podporuje více dotyků.
Kapacitní dotykové obrazovky jsou potaženy úzkými elektrodami na všech čtyřech stranách dotykové obrazovky, které vytvářejí nízkonapěťové střídavé elektrické pole uvnitř vodivého těla. Při dotyku obrazovky se vlivem lidského elektrického pole vytvoří mezi prstem a vrstvou vodiče vazebná kapacita. Proud emitovaný čtyřmi elektrodami teče směrem ke kontaktnímu bodu a síla proudu je nepřímo úměrná vzdálenosti od prstu k elektrodě. Ovladač umístěný za dotykovou obrazovkou vypočítá poměr a sílu proudu a přesně vypočítá polohu dotykového bodu. Dvojité sklo kapacitní dotykové obrazovky nejen chrání vodiče a senzory, ale také účinně zabraňuje působení vnějších faktorů prostředí na dotykovou obrazovku. I když je obrazovka znečištěná špínou, prachem nebo olejovými skvrnami, kapacitní dotyková obrazovka může stále přesně vypočítat polohu dotyku.
V důsledku kolísání kapacity s různými kontaktními plochami a dielektrickými vlastnostmi média je jeho stabilita špatná a často dochází k jevu driftu. Tento typ dotykové obrazovky je vhodný pro fázi ladění vývoje systému.