以觸控面板實現壓力感測器之研究

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姓名

黃思淵(Ssu-Yuan Huang) 查詢紙本館藏

畢業系所

光電科學研究所碩士在職專班

論文名稱

以觸控面板實現壓力感測器之研究
(Research on touch of pressure sensors)

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摘要(中)

本研究進行了以觸控面板實現壓力感測器之研究與發展；從概念發
展、觸控模組、壓力感測器設計及各個元件的加工技術探討，以及程式軟
體的開發。本研究之壓力感測器以電容式觸控面板為感測器，將每點所量
測之數值轉換為壓力值，並計算得到該點壓力。本研究所發展之技術可用
於時下手機之App 運用軟體，結合遊戲與健康相關之運用軟體，相當值得
進一步研究與發展。

摘要(英)

The study carries out research and development for achieving pressure
sensors through touch panels. The content of the study introduces from
concept development, touch module, design of pressure sensor and discussion
for the processing technology of each components, as well as software
program development. Using capacitive touch panel sensor as a pressure
sensor and converts the outcome of numeric of each measured point to
pressure value, then calculate them and get the pressure of the point.The
development of technology that can be applied on App on nowadays smart
phones, which combined with the relation to games and health software. It’s
quite worthy of further research and development.

關鍵字(中)

★ 壓力感測器
★ 電容式觸控

關鍵字(英)

★ touch panel
★ pressure sensor

論文目次

摘要 ................................................... I
ABSTRACT .................................................... II
致謝 ................................................. III
目錄 .................................................. IV
圖目錄 ................................................. VII
表目錄 .................................................. XI
第一章緒論 ................................................. 1
1-1 研究背景 ............................................... 1
1-2 研究動機 ............................................... 2
第二章觸控面板之介紹 ....................................... 3
2-1 Out Cell ............................................... 3
2-1-1 電阻式觸控面板 ....................................... 4
2-1-2 電容式觸控面板 ....................................... 5
2-1-3 音波式觸控面板 ....................................... 7
2-1-4 光學式觸控面板 ....................................... 8
2-2 On-cell 觸控技術 ....................................... 9
2-3 In-Cell 觸控技術 ...................................... 10
第三章壓力感測器研究與設計分析 ............................ 13
3-1 壓力感測器架構實驗原理 ................................. 13
3-2 投射式電容系統分析 ..................................... 14
3-2-1 電容值 .............................................. 14
3-2-2 電容之計算 .......................................... 15
3-2-3 電場中的能量 ........................................ 15
3-2-4 具有介電質之電容器 .................................. 16
3-2-5 介電質與高斯定律關係 ................................ 17
3-3 觸控模組實驗設備 ...................................... 18
3-3-1 FPC 設計方式 ......................................... 18
3-3-2 Sensor 設計方法 ..................................... 20
3-4 觸控IC ................................................ 23
3-5 觸控模組 .............................................. 25
3-6 Guitar Test Platform 實驗分析 ......................... 26
3-6-1 Guitar Test Platform 功能介紹 ....................... 27
3-6-2 TP 資料分析 ......................................... 28
3-6-3 資料分析參數設定 .................................... 29
第四章結果與討論 .......................................... 33
4-1 壓力感測器治具製作 .................................... 33
4-2 砝碼重量數值分析 ...................................... 35
4-3 壓力感測器實際運用 .................................... 43
4-3-1 Model 1 ............................................. 43
4-3-2 Model 2 ............................................. 46
4-3-3 Model 3 ............................................. 48
第五章結論與未來展望 ...................................... 55
參考文獻 .................................................... 58

參考文獻

[1] Virendra N. Mahajan, “Optical Imaging and Aberrations”, Part I-Ray
Geometrical Optics, SPIE PRESS, Bellingham, 1998.
[2] Joseph W. Goodman, Introduction to Fourier Optics, McGraw-Hill, New
York (1996)
[3] 高燕，感測器原理及應用，西安電子科技大學出版社，中國大陸，2009。
[4] 孫文信，幾何光學講義，中央大學光電科學與工程學系，桃園，2007。
[5] 顧鴻壽，觸控面板技術及其應用，五南書局，台北，2014。
[6] 壓力感測原理
http://tw.wenbanzhu.com/%E5%8E%8B%E5%8A%9B%E4%BC%A0%E6%
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%E5%B8%B8%E5%BA%94%E7%94%A8%E4%BA%8E%E5%93%AA%E
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[7] Touch Pen principle
http://wenku.baidu.com/view/ab58443e580216fc700afddb.html
[8] Lasmax CO.,Ltd. Website
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59
[9] eGalax_eMPIA Technology Inc (EETI ). Website
http://home.eeti.com.tw/PCAP.html
[10] Shenzhen Laibao Hi-Tech Co., Ltd. Website
http://www.laibao.com.cn/En/Products/Products_Info.aspx?id=476
[11] Halliday , Resnick & Walker：《Principle of Physics》,Wiley
[12] 觸控面板技術介紹
http://blog.xuite.net/sweehan/story01/25221166
[13]主要觸控技術介紹 2011
http://www.libnet.sh.cn:82/gate/big5/www.istis.sh.cn/list/list.aspx?id=7270
[14]Shenzhen Yangtze Goodix Co., Ltd.website,
http://www.goodix.com/mobile_1.asp?id=7&nclassid=2
[15]Shenzhen Yangtze Livetech Co., Ltd.website,
http://www.vireal.cn/en/default.aspx

指導教授

張榮森(Rong-Seng CHANG)

審核日期

2014-7-25

推文