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          電容觸摸屏的堆疊技術及其變化趨勢

          作者:翁小平 時間:2012-11-26 來源:電子產品世界 收藏

            2. 條形狀圖形
            顯然條形狀圖形不能使用一層或1.5層的堆疊,它必須使用2層的堆疊。通常它使用2層的GFF堆疊方式。對于條形狀圖形,分寬條和窄條,一般地將寬條作為Tx放在觸摸屏的短邊上并位于2層的下層,而將窄條作為Rx放在觸摸屏的長邊上并位于2層的上層。這樣放置的好處是Tx感應條有寬的寬度和低的電阻,放在2層的下層,對的噪聲有比較好的屏蔽效果。Rx使用窄長條又可以有幾種圖形,它們分別是單條、雙條和三條,圖6是一個Rx為三條的條形狀圖形。相比較單條和雙條的Rx圖形,三條的Rx圖形與手指之間有更多的電場信號耦合所以會有更好信號靈敏度。還有,兩層之間襯底材料有適當?shù)暮穸葘FF堆疊方式的觸摸屏至關重要,如果這個厚度太小的話,將影響手指信號的靈敏度?! ?/p>本文引用地址:http://cafeforensic.com/article/139342.htm

            3. 陸洋棋形狀圖形
            陸洋棋形狀圖形是典型的使用單層堆疊的圖形。是成本最低的觸摸屏堆疊圖形。嚴格地講,陸洋棋形狀圖形的觸摸屏不能算是多點觸摸屏,雖然它在Y方向可以支持多點觸摸,但在 X方向它使用兩個感應器信號強度的比例來計算手指在X方向的位置坐標,所以在X方向,它不能支持同時有兩點及兩點以上的觸摸。陸洋棋形狀圖形有兩叉和三叉圖形,圖7是一個三叉的陸洋棋形狀圖形示意圖。 比較而言,兩叉的圖形在Y方向有比較高手指定位精度但有更多的感應器數(shù)量,需要芯片有較多的感應IO口支持;而三叉的圖形在X方向有比較高手指定位精度,僅需要較少的感應IO口的芯片的支持。對陸洋棋形狀圖形觸摸屏的一個限制是這種觸摸屏的尺寸不能大于4寸,因為陸洋棋形狀圖形中叉的角度只能在一個較小的范圍里變化,尺寸大了以后,叉的角度將變小,將影響X方向的手指定位。還有陸洋棋形狀圖形在邊沿區(qū)域的手指定位精度也不太理想。

            4. 長城形狀圖形
            長城形狀圖形是真正的可以在單層ITO堆疊上實現(xiàn)多觸點觸摸的圖形。它似乎實現(xiàn)了很多人的夢想,那就是在最低的成本上實現(xiàn)多觸點觸摸的圖形堆疊。誠然,在小尺寸(通常小于3.5英寸)并且用玻璃作為襯底的堆疊(或SOL的堆疊)是切實可行的。然而,制造商為了追求最低的成本,更希望采用膜作為襯底。當用膜作為襯底并且在大于3.5英寸的屏上使用長城形狀圖形便出現(xiàn)了兩個的問題。第一個問題是感應器與FPC之間的綁定條的數(shù)目變得非常大。參考圖8,長城形狀圖形將水平方向的感應塊互連引出到感應區(qū)域的外面來互連,通常這個互連是在FPC實現(xiàn),而綁定條的數(shù)目將是[Ntx+Ntx*(Nrx+1)+1]。小刮號里面的1是因為每一列都需要插入一根地線以避免不必要的Tx和Rx之間的耦合。如果我們假定有12個Tx和20個Rx,綁定條的數(shù)目將是[12+12*(20+1)+1]=265。如此多的綁定條要做在一條短邊上,對許多制造商來講是一個挑戰(zhàn)。 第二個問題每一列的總的Rx走線寬度(也被稱為死區(qū)寬度)變得足夠大,嚴重影響手指橫向定位的精度。因為膜作為襯底的ITO方阻要比玻璃作為襯底的ITO方阻高的多,并且膜作為襯底的ITO的最小線寬和線間距也要比玻璃作為襯底的ITO的最小線寬和線間距大,為了避免最遠的Rx的引出線(也是最長的)的電阻不超過一個限定的值,只有增加比較長的Rx的引出線的寬度。這樣就導致每一列的總的Rx走線寬度變得足夠大。針對這兩個問題,雖然已經(jīng)有了一些對策,然而所有這些對策不僅增加了生產的工序也增加了材料,最終還是不同程度地增加了成本。盡管這樣,采用長城形狀圖形并用SOL方式堆疊的觸摸屏的厚度可以薄到1mm以下,還是受到很多用戶的歡迎?! ?/p>

            五.堆疊技術變化趨勢

            觸摸屏和屏合二為一是觸摸屏制造廠商的理想。因為大多數(shù)觸摸屏生產廠也是屏的生產廠。兩屏合一屏,不僅可以簡化整屏的生產工藝,降低整屏的成本,也簡化了整屏交易的供應鏈。為了兩屏合一屏,On-cell和In-cell的堆疊技術就運因而生了。On-cell和In-cell的堆疊技術通過將觸摸感應器整合到液晶顯示中,不再需要一個獨立的觸摸感應層,從而讓智能手機或其他電子設備的屏幕變得更輕薄。(參考圖9和圖10)。然而對于On-cell和In-cell的堆疊技術最大的挑戰(zhàn)是如何克服來自LCD的噪聲干擾和怎樣應對自電容的急劇升高而導致的信號衰減。  

            在傳統(tǒng)的投影的堆疊中,我們通??梢杂迷黾悠帘螌踊蛟贚CD與觸摸屏之間使用一定空氣間隙(0.1~0.5mm)來隔離或衰減LCD的噪聲,在On-cell和In-cell的堆疊中這兩種方法肯定都不能被實施。 LCD的噪聲將被直接耦合到觸摸感應層。

            在On-cell和In-cell的堆疊中尤其是In-cell的堆疊中,因為感應層和LCD的公共電極層的間距非常地小,導致感應器的自電容大幅度增加。自電容大幅度增加使得感應器作為Tx激勵信號負載的交流阻抗大幅度減小,交流負載大幅增加,Rx的信號被嚴重衰減。這對提供Tx激勵信號的芯片的驅動能力和功耗是一個嚴峻的挑戰(zhàn)。同時,自電容大幅度增加也增加了感應條的RC延遲,可能導致出現(xiàn)感應條近端和遠端信號靈敏度的不一致。

            雖然有上面所說的挑戰(zhàn),但新技術的發(fā)展最終將解決這些問題。譬如,的觸摸感應技術方案已經(jīng)通過對LCD噪聲的偵聽可以在實施觸摸感應掃描時避開LCD的噪聲來克服來自LCD的噪聲干擾。另外的觸摸感應技術方案還可以在工作電壓為2.8V的情況下,在芯片內部將Tx的驅動電壓提升到最大10V,這大大提高了Tx激勵信號的驅動能力。為應對On-cell和In-cell的堆疊技術帶來的挑戰(zhàn)做出了一些有益的工作。當然,還會有其他的新技術會被開發(fā)出來或者正在被開發(fā)出來來解決這些問題。毫無疑問,On-cell和In-cell的堆疊技術已經(jīng)成為堆疊技術發(fā)展的一個趨勢。

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