總結中小型觸控面板技術(shù)

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

　　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成的透明觸控組件，已經(jīng)廣泛應用在各種攜帶式數字電子產(chǎn) 品的顯示器，儼然成為人與機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)的輸入顯示器內建光傳感器，形成所謂的板內式（In-Panel）觸控面板，它的光傳感器使用Pin二極管，TFT-LCD面板內設有可以將二極管輸出電流增幅的電路，光傳感器會(huì )感測手指觸壓面板時(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(xiàn)的變化。

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

控面板板內化技術(shù)未來(lái)如果商品化，可能會(huì )對觸控面板業(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(xiàn)觸控面板

　　圖1是上下各二個(gè)電極構成的阻抗式四線(xiàn)觸控面板的基本結構，第一次使用阻抗式四線(xiàn)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定。

　　b. 阻抗式八線(xiàn)觸控面板

　　圖2是八線(xiàn)觸控面板的基本結構，它是由一條平行電極連接兩條導線(xiàn)，其中一條是施加電壓用主電極，另一條則是檢測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(xiàn)穿透率大約80％左右，主要原因是傳統阻抗式觸控面板，使用光線(xiàn)穿透率90％的ITO/玻璃基板當作下方電極，上方電極則使用光線(xiàn)穿透率80％的ITO/樹(shù)脂膜片，因此觸控面板整體的光線(xiàn)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(xiàn)穿透率高達98％觸控面板用材料，它可以使傳統觸控面板80％的光線(xiàn)穿透率提高至87％。

　　圖3是一般ITO/玻璃基板與穿透率ITO/玻璃基板的基本結構比較；圖4是高穿透率觸控面板的基本結構。

　　c. 低反射觸控面板

　　一般阻抗式觸控面板的光線(xiàn)反射率大約是10～20％左右，反射光造成面板對比降低，尤其在強烈陽(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是內側式（Inner）觸控面板的基本結構；照片1是傳統阻抗式觸控面板與內側式觸控面板的比較。

　　根據實(shí)驗結果顯示內側式觸控面板的對比，大約是傳統阻抗式觸控面板2倍左右。

　　d. 抗碎裂型觸控面板

　　PDA、GPS、iPhone等攜帶型終端機器摔落時(shí)最令人擔憂(yōu)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，切割方式同樣對碎裂具有決定性影響。

　　提高玻璃基板強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構。

　　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/F觸控面板的下方電極底部，利用黏著(zhù)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構，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(huà)用液晶顯示器，基于隱私權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整膜片，使用者可以從正面讀取影像，兩側斜角方向無(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構。