中大尺寸触控可行技术分析

作者: 51Touch     时间:2009-12-31     源于:DigiTimes    总点击:
【导读】:中大尺寸触控技术还在蓬勃发展,到底哪一种技术最为可行,值得深入探讨。我们今天将电阻式、表面电容式和投射电容式等各种触控技术作各方面的比较分析,包括特性、信赖性和光学表现等,尤其光学表现一般较少人提出探讨。随后提出结论,提供给大家参考。

    北京时间12月31日消息,中国触摸屏网讯, 中大尺寸触控技术还在蓬勃发展,到底哪一种技术最为可行,值得深入探讨。我们今天将电阻式、表面电容式和投射电容式等各种触控技术作各方面的比较分析,包括特性、信赖性和光学表现等,尤其光学表现一般较少人提出探讨。随后提出结论,提供给大家参考。

    本文来自:http://www.51touch.com/touchscreen/news/focus/200912/31-4636.html

    触控技术的特性

    首先来看各个触控技术的特性分析。电阻式技术中最早发展的为4线电阻式,在结构上只有2层,一层是ITO薄膜,一层是ITO玻璃,各含2线电阻,上下2层电极分压,由等电位线计算XY座标,容易驱动。採低温製程,製程简单、单价低。今年该技术因为大量导入all in one PC而火红。缺点是ITO薄膜容易损伤,会导致功能性永久毁损的问题,而且尺寸愈大愈容易发生问题。

    5线电阻式由下基板水平和垂直两端各2线来侦测,上基板接触导通迴路,主要功能繫于下基板。万达光电有解决方案,採高温製程,需搭配局部电极均化设计,难度较高。即便ITO薄膜损伤,也不会影响精准度和功能性,但是小尺寸窄边设计为其挑战。

    另外一种矩阵电阻式为最近兴起的技术,为类比式矩阵,上层PET和底层玻璃分别走线X、Y方向,走线方式类似投射电容或STN数位走线方式,採低温製程。通道数多寡影响解析度。

    不同产品会有不同的折射率,有无蚀刻也会造成不同的表现,材料的选择和搭配是一大挑战。倘若ITO薄膜有所损伤,会造成功能性永久毁损的问题,并且动作区易有蚀刻路色差的问题。另外,以1条走线分作15或20条去跑,宽度变成15或20分之1,挑战印刷的极限。且小尺寸窄边设计与尺寸放大后IC驱动能力又是另一项挑战。

    表面电容式(SCT)是30多年前即由Microtouch (后来被3M併购)发展出来的旧技术,利用手指触控时的电流变化来计算位置座标,採高温製程,表面具有玻璃特性,能防水又抗刮。

    多层投射电容式(PCT)技术类似矩阵电阻式,2007年以后分为印刷製程和iPhone使用的黄光製程,类似STN数位走线方式,通道数多寡影响解析度,动作区易有蚀刻线路色差的问题,其RxC等于常数,尺寸放大后IC驱动能力为其挑战,具穿透感应能力。

    触控技术的信赖性

    信赖性分析可依产品结构和製程方式两方面来看。产品结构上,4线电阻式最易发生ITO薄膜损伤,会导致功能性永久损毁。5线电阻式则不同,ITO薄膜若有损伤,仍不会影响精准度和功能性。

    电容式不管表面电容或投射电容,因为的外层hot coating是用二氧化硅,具玻璃特性,提供保护作用,能避免ITO的磨损,因此无耐久性问题。内嵌光学式感光在TFT层,也不接触表面,特性类似电容式。

    製程方式方面,网版印刷加低温银浆乾燥是在150℃烤30分钟,导体不通会造成迴阻率升高,触控面板会线性偏移,严重会造成迴路开启而非导通,测不到讯号。网版印刷加上高温银浆乾燥是在500℃烤30分钟,没有膨胀系数不一的问题,也不会产生迴阻上升或迴路开启的问题。

    黄光製程会因为溅镀金属与ITO玻璃结合紧密但与ACF膨胀系数不同,导致ACF产生胶裂化的情形,而且也有线太细无法銲接的困扰。总结来说,高温烧结的附著力较金属溅镀为佳,低温乾燥最差。

    整体而言,各技术的信赖性以电容式较电阻式为佳,电阻式中5线又较4线为佳,电容式中表面电容式优于投射电容式,製程上高温优于黄光优于低温。

    触控技术的光学表现

    再就光学特性来看,穿透率低会造成亮度差导致对比差,反射率高则会造成LCD白化现象,在太阳下萤幕会看不清楚。因此高穿透率、低反射率是最终目标。

    电阻式结构的穿透率一般在78~82%,反射率约20%,表面电容式穿透率96.5%,反射率约6%。投射电容式穿透率86%,反射率12%。结论可得到电容式较电阻式为佳,表面电容式又较投射电容式为佳。

    还有一个克服光学特性问题的方法,就是利用光学胶合(Optical Bonding)填补大气缝隙,胶合后好像同一个东西,就会降低反射率,投射电容式可由12%降至1.5%。

    中大尺寸投射电容式的困境

    PCT理论上可多点,但因为XY各种组合搭配,愈多点会产生愈多的鬼点(Ghost Point),即错误的XY组合结果,这对IC速度与侦测能力是一大考验。

    另外在技术成熟度方面,IC抗杂讯能力有待加强,尺寸放大就需多颗IC,且触控面板设备价格高昂、贴合良率问题仍大、尺寸放大后走线变多。由于技术尚不成熟,导致成本高昂,因此PCT尚无法普及。再就使用者目的来看,多数使用者仅需手势,也不需要用到PCT。


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