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电容触摸屏的堆叠技术及其变化趋势

作者:翁小平时间:2012-11-26来源:电子产品世界收藏

  使用金属和作为桥接的材料是有点区别的。我们知道是有电阻的,大小以方块电阻来计算,桥接的的地方一般比较窄,用作为桥接它的电阻就比较大,在一个感应条上有多个桥接所增加的电阻就很可观,桥接ITO电阻占整个感应条的电阻的比重会大大增加。而用金属作为桥接可以大大缩小因ITO桥接而产生的电阻。然而任何事都有两面性,金属桥虽然非常细而小,通常肉眼是看不到的,但由于金属的反光特性,在将触摸屏旋转到某一个特定的角度,整个屏上所有桥接金属的亮点还是可以被观察到,有些要求比较高的客户是不能接受的。 但ITO作为桥接就没有这个问题。另一个问题是,由于工艺的限制,金属桥触摸屏的生产良率要比ITO桥来得低,所以生产的成本也要略高些。

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/139342.htm

  2. 1.5层SOL堆叠
  SOL(Sensor On Lens)它意味着将感应层ITO直接做在表面层上(下),表面层也是ITO的衬底。这种堆叠方式可以使触摸屏的堆叠层数做到最少,厚度做到最薄,成本也低。越来越多的屏厂选择这种堆叠方式。这种堆叠使用向下的金属或ITO桥接。桥的高度通常在1~3um,金属桥的宽度一般是10um,而ITO桥的宽度在70~200um。如图3。  

  3. 2层GG堆叠
  使用2层ITO,表面层和衬底都使用玻璃材料。这种堆叠将一片玻璃作为两层ITO的衬底,将2层ITO分别做在一块玻璃的两面,然后再将表面层通过OCA堆叠起来。见图4。它的好处是不需要做桥接的工艺处理,工艺过程比较简单。但它也有一个缺点,就是上下两个感应层的信号不一致,由于距离的原因,下面感应层的信号要小于上面感应层的信号。在自电容扫描时要分别调整上下两层的灵敏度以保证它们有一致的信号。为了减少这个不一致,就希望使用更薄的玻璃,但越薄的玻璃价钱越贵。  

  4. 2层GFF堆叠
  使用2层ITO,表面层使用玻璃,2层ITO的衬底都使用PET膜。参考图5。使用膜的好处在于膜的成本比较低,并且膜可以做得比玻璃更薄。但使用膜的缺点是膜的ITO方阻比较大,通常典型值是270欧姆,它增加了感应条的RC信号延时,限制了触摸屏的尺寸,所以2层GFF堆叠通常被用在小于5寸的屏中。如果我们把ITO在衬底膜的上面称为面朝上,把ITO在衬底膜的下面称为面朝下,按照两层ITO的朝向,2层GFF堆叠又可以有四种方式:面朝上/面朝上,面朝下/面朝下,面朝上/面朝下 面朝下/面朝上。这四种方式的区别在于两层ITO之间的介质的厚度不一样。实际的表面层的厚度也可能不一样。其中面朝上/面朝下方式有最大的介质厚度。 而上层的ITO面朝下将增加实际表面层的有效厚度。在实际使用中用得最多的还是面朝上/面朝上方式。对于2层GFF堆叠还有一个变化,就是将表面层的玻璃再换成PET膜,变成2层FFF堆叠。2层FFF堆叠有一个问题,就是由于空气隙的存在,手指稍重一点触摸会导致触摸屏弯曲变形,使得触摸信号变得不稳定。为了解决这个问题,通常是在下面再加一层屏蔽层,通过增加整个屏的厚度来增加屏的抗弯曲能力。但这样从另一个方面又增加了成本。  

  四. 堆叠和ITO图形

  触摸屏的堆叠技术和ITO图形休戚相关。常常是ITO图形决定了触摸屏的堆叠方式,或者说什么堆叠方式适合那一种ITO图形。

  1. 菱形状图形
  菱形状图形是传统的早期使用得比较多的感应器ITO图形。见图一。它的优点是图形简单明了,Tx和Rx感应器被交错镶嵌,容易通过简单的定位算法得到较高的定位精度。因为Tx和Rx感应器交叉重叠的区域可以非常小,因而可以通过在一个方向上(横向或竖向)使用桥接的方式将Tx和Rx做在一个ITO层上,也就是上面介绍的使用1.5层的堆叠方式来实现。当然也有使用2层的堆叠方式来做菱形状图形的。但菱形状图形有两个问题,一是它的灵敏度不是太高,二是在小尺寸的屏上有SD的问题(见参考文献1)。为了克服这些问题,各种各样的图形被开发出来。比如,雪花形状图形、图腾柱形状图形、多菱形状图形等等。这些图形对前面的问题都有很好的改善,同时它们也都有一个共同的特征,就是通过在一个方向上(横向或竖向)使用桥接的方式将Tx和Rx做在一个ITO层上。这就基本上决定了它们都使用1.5层的堆叠方式。

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