總結(jié)中小型觸控面板技術(shù)

　　人機(jī)輸入接口可區(qū)分為指壓、聲音、身體、身體、眼睛、嘴唇等輸入方式，換言之，人機(jī)輸入接口幾乎應(yīng)用了身體所有器官達(dá)成輸入訊息的目的，其中又以使用最方便的手指感應(yīng)最為普遍。

　　指壓輸入方式可分成阻抗式、靜電容量式、光學(xué)式、超音波等，其中透明狀阻抗薄膜構(gòu)成的透明觸控組件，已經(jīng)廣泛應(yīng)用在各種攜帶式數(shù)字電子產(chǎn) 品的顯示器，儼然成為人與機(jī)器的主要信息輸入裝置。有鑒于此，本文將探討這類(lèi)中小型觸控面板的技術(shù)發(fā)展動(dòng)向。

　　觸控面板的特性

　　東芝松下DISPLAY TECHNOLOGY開(kāi)發(fā)的輸入顯示器內(nèi)建光傳感器，形成所謂的板內(nèi)式（In-Panel）觸控面板，它的光傳感器使用Pin二極管，TFT-LCD面板內(nèi)設(shè)有可以將二極管輸出電流增幅的電路，光傳感器會(huì)感測(cè)手指觸壓面板時(shí)，觸壓部位的外光減少變化，以及手指產(chǎn)生的反射光兩種光線的變化。

　　飛利浦則將阻抗式觸控單元設(shè)置在Cell內(nèi)部，形成所謂的TFT-LCD觸控面板，具體結(jié)構(gòu)是在Cell內(nèi)部設(shè)置厚度比Cell更薄的導(dǎo)電材料，接著利用覆膜的球狀隔離片（Spacer）與平版印刷技術(shù)，在對(duì)向基板使ITO膜層堆棧凸出形成板內(nèi)式觸控面板，類(lèi)似這樣的觸

控面板板內(nèi)化技術(shù)未來(lái)如果商品化，可能會(huì)對(duì)觸控面板業(yè)者造成巨大沖擊。

　　各類(lèi)觸控面板原理與技術(shù)動(dòng)向

　　a. 阻抗式四線觸控面板

　　圖1是上下各二個(gè)電極構(gòu)成的阻抗式四線觸控面板的基本結(jié)構(gòu)，第一次使用阻抗式四線觸控面板時(shí)，必需依序在畫(huà)面四個(gè)角落觸壓進(jìn)行初期位置偏差修正設(shè)定。

　　b. 阻抗式八線觸控面板

　　圖2是八線觸控面板的基本結(jié)構(gòu)，它是由一條平行電極連接兩條導(dǎo)線，其中一條是施加電壓用主電極，另一條則是檢測(cè)施加于平行電極電壓的輔助電極，它可以自動(dòng)修正偏差位置，減少煩瑣的初期位置修正動(dòng)作。

　　c. 高穿透率觸控面板

　　一般阻抗式觸控面板的光線穿透率大約80％左右，主要原因是傳統(tǒng)阻抗式觸控面板，使用光線穿透率90％的ITO/玻璃基板當(dāng)作下方電極，上方電極則使用光線穿透率80％的ITO/樹(shù)脂膜片，因此觸控面板整體的光線穿透率只有80％。

　　最近研究人員利用抗反射（AR；Anti Reflection）技術(shù)，開(kāi)發(fā)光線穿透率高達(dá)98％觸控面板用材料，它可以使傳統(tǒng)觸控面板80％的光線穿透率提高至87％。

　　圖3是一般ITO/玻璃基板與穿透率ITO/玻璃基板的基本結(jié)構(gòu)比較；圖4是高穿透率觸控面板的基本結(jié)構(gòu)。

　　c. 低反射觸控面板

　　一般阻抗式觸控面板的光線反射率大約是10～20％左右，反射光造成面板對(duì)比降低，尤其在強(qiáng)烈陽(yáng)光下會(huì)變成致命性的傷害。

　　如果一般阻抗式觸控面板的表面黏貼1/4λ膜片，與偏光膜片構(gòu)成的圓偏光膜片，通過(guò)該膜片的反射光會(huì)被圓偏光膜片吸收，進(jìn)而有效消除觸控面板的反射光。

　　圖5是內(nèi)側(cè)式（Inner）觸控面板的基本結(jié)構(gòu)；照片1是傳統(tǒng)阻抗式觸控面板與內(nèi)側(cè)式觸控面板的比較。

　　根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示內(nèi)側(cè)式觸控面板的對(duì)比，大約是傳統(tǒng)阻抗式觸控面板2倍左右。

　　d. 抗碎裂型觸控面板

　　PDA、GPS、iPhone等攜帶型終端機(jī)器摔落時(shí)最令人擔(dān)憂之處，在于觸控面板有破裂之虞，事實(shí)上，制作過(guò)程中觸控面板也經(jīng)常發(fā)生面板碎裂現(xiàn)象，主要原因是觸控面板的下方電極，使用厚度只有0.5~2.0mm 的玻璃基板，雖然理論上玻璃越厚越不容易碎裂，然而實(shí)際上，切割方式同樣對(duì)碎裂具有決定性影響。

　　提高玻璃基板強(qiáng)度除了切割面的取面加工必需非常平滑之外，采用化學(xué)強(qiáng)化處理，將玻璃表面的鈉離子置換成鉀離子非常有效。圖6是抗碎裂型觸控面板的基本結(jié)構(gòu)。

　　e. 樹(shù)脂型觸控面板

　　最近部份觸控面板基于成本考慮，改用樹(shù)脂膜片/樹(shù)脂膜片（F/F: Film/Film，以下簡(jiǎn)稱(chēng)為F/F）觸控面板。樹(shù)脂型觸控面板主要缺點(diǎn)是輸入時(shí)，LCD畫(huà)面會(huì)模糊不清。

　　如圖7（a）所示，F(xiàn)/F觸控面板的下方電極底部，利用黏著劑黏貼樹(shù)脂膜片，形成所謂的樹(shù)脂型觸控面板。F/F觸控面板主要缺點(diǎn)是下方電極膜片的背面，與黏貼層表面容易混入異物、氣泡，造成良品率偏低、生產(chǎn)性降低等困擾。

　　圖7（b）是改良后的樹(shù)脂型觸控面板斷面結(jié)構(gòu)，如圖所示上方電極使用聚酯（Polyester）膜片，下方電極底部則使用厚 的聚碳酸酯纖維（Polycarbonate）膜片。必需注意的是樹(shù)脂型觸控面板的銀質(zhì)電路硬化過(guò)程，要求不能影響光學(xué)特性。

　　f. 防窺視型觸控面板

　　銀行的ATM與行動(dòng)電話用液晶顯示器，基于隱私權(quán)等考慮要求具備防窺視功能。

　　基本上，防窺視型觸控面板是在下方電極的背面黏貼視角調(diào)整膜片，使用者可以從正面讀取影像，兩側(cè)斜角方向無(wú)法清楚判讀影像（照片2）。圖8是防窺視觸控面板的基本結(jié)構(gòu)。