高級電容式觸摸屏技術–移動觸摸技術的持續改進

　　世界上所有移動產品中最貴的組件要屬觸摸屏。全世界的產品開發人員在考慮為產品添加觸摸屏時都會畏縮。但是，哪里有需求和困惑，哪里就會有創新和機遇。全球的觸摸屏制造商正在研發新的、更有競爭力的工業設計方案，以便打造出質量更好、價格更便宜、集成度更高的觸摸屏。新的技術可以去除觸摸屏傳感器中的全部材料層;新的工藝和布局方式可以降低成本;新的技術集成可以避免觸摸屏系統分區。電容式觸摸屏正在不斷演進，對于產品開發經理或工程師來說，了解這些最新創新技術是當務之急，因為通過這些技術甚至可以開發出世界上性能最高、最便宜的觸摸屏產品。

　　首先，設計人員必須了解觸摸屏系統的基本結構，以便能夠理解技術變化如何重塑這一領域。觸摸屏系統中的關鍵組件包括保護玻璃板、傳感器、LCD和PCB。保護玻璃板是產品的外置組件，消費者在其上與屏幕進行互動。保護玻璃板可能僅作為防止劃痕和損壞的保護層，也可能作為觸摸感應系統的一部分。在大部分電容式觸摸系統中，觸摸屏的“傳感器”就位于保護玻璃板的下面。傳感器是一塊其上印有或沉積一個觸摸響應面的透明玻璃或亞克力板。傳感器通常與保護玻璃直接連在一起。這種傳感器由多個材料層組成，非常復雜，其中包括導電材料、透明粘合劑、玻璃或透明塑料。后面的章節將對這些材料疊層進行詳細講解。再有，最常見的結構是將傳感器放在圖形顯示器的上面，這樣面板的觸摸區就能覆蓋屏幕的可視區域。硬件系統的最后一個關鍵組件是觸摸控制器。在目前的系統中，觸摸控制器是一個小型的基于微控制器的芯片(如賽普拉斯的TrueTouch)，放置在觸摸傳感器和系統主控制器之間。該觸摸控制器從觸摸傳感器接收信息并將其轉換為系統主控制器能夠理解的信息。

　　上面對系統機構進行了基本講解，現在讓我們探討一下觸摸傳感器疊層的技術細節，因為這部分占據了觸摸屏系統的大部分成本。圖1是觸摸面板中多個不同導電材料層的分解圖。根據傳感器布局和材料的不同，存在多種涉及ITO層、薄膜或玻璃基板以及粘合劑(OCA：透明粘合劑)材料的不同組合。有了這些不同的組合方式，制造商就可以在厚度、成本、透明度、硬度、封邊寬度、前窗材料、重量和性能之間進行權衡。　　

　　

 

　　當今的大部分觸摸傳感器都采用玻璃或亞克力板、隔離層、透明粘合劑以及銦錫氧化物(ITO)等多個材料層構建而成。ITO是一種類似陶瓷的材料，具有高導電性和出色的透明性。盡管ITO使用廣泛而且被證明是一種絕佳的觸摸屏材料，但是ITO的處理和制造仍然存在不足。使用ITO制造觸摸屏的主要不利因素是ITO比較昂貴，這種材料易碎而且笨重，其制造過程需要大量勞動力，成本不菲。圖2顯示了制造基于ITO的傳感器的典型工藝流程。ITO制造流程涉及多個步驟，其中包括：在玻璃上噴鍍ITO粉;將ITO加熱到熔點，形成導電層;采用光刻技術在導電層上蝕刻感應電路結構。流程中的每個步驟都會帶來材料成本，延長制造時間，降低良率，從而導致總體成本增加。