電容觸摸屏的堆疊技術及其變化趨勢

　　使用金屬和ITO作為橋接的材料是有點區(qū)別的。我們知道ITO是有電阻的，大小以方塊電阻來計算，橋接的的地方一般比較窄，用ITO作為橋接它的電阻就比較大，在一個感應條上有多個橋接所增加的電阻就很可觀，橋接ITO電阻占整個感應條的電阻的比重會大大增加。而用金屬作為橋接可以大大縮小因ITO橋接而產(chǎn)生的電阻。然而任何事都有兩面性，金屬橋雖然非常細而小，通常肉眼是看不到的，但由于金屬的反光特性，在將觸摸屏旋轉到某一個特定的角度，整個屏上所有橋接金屬的亮點還是可以被觀察到，有些要求比較高的客戶是不能接受的。 但ITO作為橋接就沒有這個問題。另一個問題是，由于工藝的限制，金屬橋觸摸屏的生產(chǎn)良率要比ITO橋來得低，所以生產(chǎn)的成本也要略高些。

　　2. 1.5層SOL堆疊
　　SOL(Sensor On Lens)它意味著將感應層ITO直接做在表面層上(下)，表面層也是ITO的襯底。這種堆疊方式可以使觸摸屏的堆疊層數(shù)做到最少，厚度做到最薄，成本也低。越來越多的屏廠選擇這種堆疊方式。這種堆疊使用向下的金屬或ITO橋接。橋的高度通常在1~3um,金屬橋的寬度一般是10um，而ITO橋的寬度在70~200um。如圖3?！　?/p>

　　3. 2層GG堆疊
　　使用2層ITO，表面層和襯底都使用玻璃材料。這種堆疊將一片玻璃作為兩層ITO的襯底，將2層ITO分別做在一塊玻璃的兩面，然后再將表面層通過OCA堆疊起來。見圖4。它的好處是不需要做橋接的工藝處理，工藝過程比較簡單。但它也有一個缺點，就是上下兩個感應層的信號不一致，由于距離的原因，下面感應層的信號要小于上面感應層的信號。在自電容掃描時要分別調整上下兩層的靈敏度以保證它們有一致的信號。為了減少這個不一致，就希望使用更薄的玻璃，但越薄的玻璃價錢越貴?！　?/p>

　　4. 2層GFF堆疊
　　使用2層ITO，表面層使用玻璃，2層ITO的襯底都使用PET膜。參考圖5。使用膜的好處在于膜的成本比較低，并且膜可以做得比玻璃更薄。但使用膜的缺點是膜的ITO方阻比較大，通常典型值是270歐姆，它增加了感應條的RC信號延時，限制了觸摸屏的尺寸，所以2層GFF堆疊通常被用在小于5寸的屏中。如果我們把ITO在襯底膜的上面稱為面朝上，把ITO在襯底膜的下面稱為面朝下，按照兩層ITO的朝向，2層GFF堆疊又可以有四種方式：面朝上/面朝上，面朝下/面朝下，面朝上/面朝下 面朝下/面朝上。這四種方式的區(qū)別在于兩層ITO之間的介質的厚度不一樣。實際的表面層的厚度也可能不一樣。其中面朝上/面朝下方式有最大的介質厚度。 而上層的ITO面朝下將增加實際表面層的有效厚度。在實際使用中用得最多的還是面朝上/面朝上方式。對于2層GFF堆疊還有一個變化，就是將表面層的玻璃再換成PET膜，變成2層FFF堆疊。2層FFF堆疊有一個問題，就是由于空氣隙的存在，手指稍重一點觸摸會導致觸摸屏彎曲變形，使得觸摸信號變得不穩(wěn)定。為了解決這個問題，通常是在下面再加一層屏蔽層，通過增加整個屏的厚度來增加屏的抗彎曲能力。但這樣從另一個方面又增加了成本?！　?/p>

　　四. 堆疊和ITO圖形

　　觸摸屏的堆疊技術和ITO圖形休戚相關。常常是ITO圖形決定了觸摸屏的堆疊方式，或者說什么堆疊方式適合那一種ITO圖形。

　　1. 菱形狀圖形
　　菱形狀圖形是傳統(tǒng)的早期使用得比較多的電容觸摸屏感應器ITO圖形。見圖一。它的優(yōu)點是圖形簡單明了，Tx和Rx感應器被交錯鑲嵌，容易通過簡單的定位算法得到較高的定位精度。因為Tx和Rx感應器交叉重疊的區(qū)域可以非常小，因而可以通過在一個方向上(橫向或豎向)使用橋接的方式將Tx和Rx做在一個ITO層上，也就是上面介紹的使用1.5層的堆疊方式來實現(xiàn)電容觸摸屏。當然也有使用2層的堆疊方式來做菱形狀圖形的電容觸摸屏。但菱形狀圖形有兩個問題，一是它的靈敏度不是太高，二是在小尺寸的屏上有SD的問題(見參考文獻1)。為了克服這些問題，各種各樣的圖形被開發(fā)出來。比如，雪花形狀圖形、圖騰柱形狀圖形、多菱形狀圖形等等。這些圖形對前面的問題都有很好的改善，同時它們也都有一個共同的特征，就是通過在一個方向上(橫向或豎向)使用橋接的方式將Tx和Rx做在一個ITO層上。這就基本上決定了它們都使用1.5層的堆疊方式。