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总结中小型触控面板技术

作者:时间:2013-04-17来源:网络收藏

  人机输入接口可区分为指压、声音、身体、身体、眼睛、嘴唇等输入方式,换言之,人机输入接口几乎应用了身体所有器官达成输入讯息的目的,其中又以使用最方便的手指感应最为普遍。

  指压输入方式可分成阻抗式、静电容量式、光学式、超音波等,其中透明状阻抗薄膜构成的透明触控组件,已经广泛应用在各种携带式数字电子产 品的显示器,俨然成为人与机器的主要信息输入装置。有鉴于此,本文将探讨这类中小型的技术发展动向。

  的特性

  东芝松下DISPLAY TECHNOLOGY开发的输入显示器内建光传感器,形成所谓的板内式(In-Panel),它的使用Pin二极管,TFT-LCD面板内设有可以将二极管输出电流增幅的电路,会感测手指触压面板时,触压部位的外光减少变化,以及手指产生的反射光两种光线的变化。

  飞利浦则将阻抗式触控单元设置在Cell内部,形成所谓的TFT-LCD触控面板,具体结构是在Cell内部设置厚度比Cell更薄的,接着利用覆膜的球状隔离片(Spacer)与平版印刷技术,在对向基板使ITO膜层堆栈凸出形成板内式触控面板,类似这样的触

控面板板内化技术未来如果商品化,可能会对触控面板业者造成巨大冲击。

  各类触控面板原理与技术动向

  a. 阻抗式四线触控面板

  图1是上下各二个电极构成的阻抗式四线触控面板的基本结构,第一次使用阻抗式四线触控面板时,必需依序在画面四个角落触压进行初期位置偏差修正设定。

四线触控面板的基本结构

  b. 阻抗式八线触控面板

  图2是八线触控面板的基本结构,它是由一条平行电极连接两条导线,其中一条是施加电压用主电极,另一条则是检测施加于平行电极电压的辅助电极,它可以自动修正偏差位置,减少烦琐的初期位置修正动作。

八线触控面板的基本结构

  c. 高穿透率触控面板

  一般阻抗式触控面板的光线穿透率大约80%左右,主要原因是传统阻抗式触控面板,使用光线穿透率90%的ITO/玻璃基板当作下方电极,上方电极则使用光线穿透率80%的ITO/树脂膜片,因此触控面板整体的光线穿透率只有80%。

  最近研究人员利用抗反射(AR;Anti Reflection)技术,开发光线穿透率高达98%触控面板用材料,它可以使传统触控面板80%的光线穿透率提高至87%。

  图3是一般ITO/玻璃基板与穿透率ITO/玻璃基板的基本结构比较;图4是高穿透率触控面板的基本结构。

一般ITO/玻璃基板与穿透率ITO/玻璃基板的基本结构比较
高穿透率触控面板的基本结构

  c. 低反射触控面板

  一般阻抗式触控面板的光线反射率大约是10~20%左右,反射光造成面板对比降低,尤其在强烈阳光下会变成致命性的伤害。

  如果一般阻抗式触控面板的表面黏贴1/4λ膜片,与偏光膜片构成的圆偏光膜片,通过该膜片的反射光会被圆偏光膜片吸收,进而有效消除触控面板的反射光。

  图5是内侧式(Inner)触控面板的基本结构;照片1是传统阻抗式触控面板与内侧式触控面板的比较。

内侧式
传统阻抗式触控面板与内侧式触控面板的比较

  根据实验结果显示内侧式触控面板的对比,大约是传统阻抗式触控面板2倍左右。

  d. 抗碎裂型触控面板

  PDA、GPS、iPhone等携带型终端机器摔落时最令人担忧之处,在于触控面板有破裂之虞,事实上,制作过程中触控面板也经常发生面板碎裂现象,主要原因是触控面板的下方电极,使用厚度只有0.5~2.0mm 的玻璃基板,虽然理论上玻璃越厚越不容易碎裂,然而实际上,切割方式同样对碎裂具有决定性影响。

  提高玻璃基板强度除了切割面的取面加工必需非常平滑之外,采用化学强化处理,将玻璃表面的钠离子置换成钾离子非常有效。图6是抗碎裂型触控面板的基本结构。

抗碎裂型触控面板的基本结构

  e. 树脂型触控面板

  最近部份触控面板基于成本考虑,改用树脂膜片/树脂膜片(F/F: Film/Film,以下简称为F/F)触控面板。树脂型触控面板主要缺点是输入时,LCD画面会模糊不清。

树脂型触控面板

  如图7(a)所示,F/F触控面板的下方电极底部,利用黏着剂黏贴树脂膜片,形成所谓的树脂型触控面板。F/F触控面板主要缺点是下方电极膜片的背面,与黏贴层表面容易混入异物、气泡,造成良品率偏低、生产性降低等困扰。

  图7(b)是改良后的树脂型触控面板断面结构,如图所示上方电极使用聚酯(Polyester)膜片,下方电极底部则使用厚 的聚碳酸酯纤维(Polycarbonate)膜片。必需注意的是树脂型触控面板的银质电路硬化过程,要求不能影响光学特性。

  f. 防窥视型触控面板

  银行的ATM与行动电话用液晶显示器,基于隐私权等考虑要求具备防窥视功能。

  基本上,防窥视型触控面板是在下方电极的背面黏贴视角调整膜片,使用者可以从正面读取影像,两侧斜角方向无法清楚判读影像(照片2)。图8是防窥视触控面板的基本结构。

防窥视触控面板的基本结构
无法清楚判读影像


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