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タッチパネルの静電容量解析事例

静電容量とは、どの程度電荷が蓄えられるかを表す量です。
帯電体の電位と帯電量は、以下の比例関係となります。

Q = CV [C]

この比例定数 [C] を静電容量と呼び、単位は [F/ファラッド] で表します。
電荷量が 1C で電位差が 1V の場合、1Fとなります。
ただし、通常は 1F の100万分の1 (10-6)である [μF (マイクロファラド)] や、1F の1兆分の 1 (10-12)の pF (ピコファラド)で表すのが一般的です。

今回の解析テーマはタッチセンサ(今回は金属棒)と電極が構成されたパネルとの間の静電容量の計算です。
タッチセンサをパネルに近づけた時に、静電容量がどのように変化するか解析しました。
この解析は電界解析ソフトウェアF-VOLTで行いました。

下図のような解析モデルで解析しましたが、モデル簡素化のため電極は完全導体とし、電極の周囲に電位分布はなしと仮定しました。

以上のような前提で、金属棒を電極Aに近づけた時に、電極Bと電極A間の静電容量がどのように変化するのか解析しました。

解析仕様

メッシュモデル

メッシュモデル

電位設定

電位設定

※ [電極C]を[浮導体]とするために[等電位境界条件]を設定しました

金属棒の移動方法

金属棒の移動方法

今回の解析では、電極Bに[2v]、電極Aに[1v]を設定し、A-B間の静電容量を計算しました。

結果は以下の表の通りです。

この解析結果につきまして詳細な内容をご希望の方は、資料請求ページの「解析事例説明希望」欄からお申込みください。
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