德普特:电容式触摸屏的应用与发展

发表时间:2012/10/18 浏览:12441

标签:德普特 电容式触摸屏  所属专题:模切加工专题

        目前,触摸屏应用范围已变得越来越广泛,从工业用途的工厂设备的控制/操作系统、公共信息的电子查询设施、商业用途的提款机,到消费性电子的移动电话、PDA、数码相机等都可看到触控屏幕的身影。当然,这其中应用最为广泛的仍是手机。
 
        在第五届移动手持显示技术大会上,来自深圳市德普特光电显示技术有限公司开发部经理张恒军先生,针对广泛应用于便携产品的电容式触摸屏技术,畅谈了其未来发展及市场前景,受到与会者的强烈关注。
 
电容式触摸屏的新变化
 
        电容屏按照触摸屏原理来划分,可以分为表面电容式和投射式电容,投射式电容屏按照采样信号的不同,可以分为自电容式和互电容式。其中自电容式的电极是自己发送、自己接收来采样的电容,当手指触摸到电容屏的时候,手机上的电容会叠加到屏体上的电容,通过增量的检测来确定触摸的动作。在实践中一般自电容可以实现单点或者双触控点应用。
 
        而互电容是横向与纵向电极之间的电容,两组电极分别构成电容的两极。互电容屏能够实现真正的多点触摸,甚至是无限指。“按照结构来分,一般我们会把触摸屏分为三个部分,第一个是Cover Lens面板,第二部分是Sensor功能片,第三个部分是FPC。Cover Lens是兼具外观件和电容介质双重功能。Sensor的功能是收集电容信号,FPC是用于将Sensor上的信号线连接到控制芯片。”张恒军经理详细介绍了互电容式触摸屏的结构,他指出一般的触摸屏模组作用主要是用来收集电容的信号,传递控制芯片来处理,通过控制芯片转化、计算得出坐标,然后送给主芯。
 
电容式触摸屏成为市场主流
 
        经过一年多的发展,电容式触摸屏已经成为市场产品的主流。“去年电容屏的产品还比较少,今年平板电脑、智能手机上应用电容屏的产品已经非常多了,技术进步也非常明显”。
 
        从控制芯片的发展来看,2011年多数触摸屏控制芯片还是8位的,到今年已经开始迈向16位,甚至出现有些是DSP 32位的情况。此外电容芯片里面的软件算法也在进一步提高,像信噪比和抗干扰能力都比去年提高了很多。“最新的消息显示,单层多点控制IC也已经实用,这将进一步降低触控模组的成本,触摸屏以后只需要做一层线路。”张恒军感慨技术的发展与进步。
 
        这一年来,触摸屏的模组材料和生产方面也发生了很大的变化,一直在发展。张恒军介绍道,“像目前已经出现了ITO替代的材料,类似于纳米碳管的产品也已经研发出来。有资料显示,目前ITO全球的储量可能只有16000吨左右,正常使用可供LCP、TP使用10年,所以现在厂商都在积极研发ITO的替代产品。”
 
        生产方面的变化发展,主要体现在贴合材料和制造工艺的发展上。此前,触摸屏所采用的水胶贴合、OTCA贴合等技术,无论材料设备都不是很成熟,造成模组的生产良率不高,成本的居高不下也导致产品价格的企高。经过一年多的发展,现有的贴合材料良率已经有所提高,更推动了各种测试设备的改进和各类标准的完善。在工艺方面,电容屏测试的手段也从单一IC厂商提供改由统一的测试设备进行测试,第三方测试设备可以更公正、更客观地展现电容屏产品的各项性能。

        可以说,电容屏产业在这一两年内取得了长足的发展,在消费类电子产品中已经替代了电阻式触摸屏成为市场主流。随着电容触摸屏的大批量的生产,产品的生产成本已经大幅下降,“具体来说,2011年一片7英寸电容屏的市场价格约为17、18元美金,2012年上半年市场价格已经下降到12、13元美金了。”这个变化也将促进市场的更大发展。
 
        控制芯片日益成熟,这样就能进一步降低触控模组的生产难度。“比如去年很多触摸屏还需要加贴金层、屏蔽层,但今年已经很少看到加屏蔽层,说明在控制芯片和抗干扰能力方面都已经得到了很大的提高。”
 
电容式触摸屏未来发展趋势
 
        对于未来电容式触摸屏的发展,张恒军认为两大趋势将主导产业未来。
  
       “现在来看,电容式触摸屏的未来有两个趋势,目前电容屏最主要最常见的是G+G结构或者是GFF结构,都是贴在外壳上。未来将朝向两个趋势发展,第一个是会朝面板一体化发展,即所谓的OGS或者TOL,在面板结构里就已经把Sensor工艺完成。第二是向显示一体化方向发展,PD的Sensor会嵌入在LCP结构里面,这样Cover Lens不在具备触摸功能了,只是一个外观件。”张恒军非常详细地分析未来的趋势,并强调,未来的触控产品将进一步的变薄、更轻。
 
        具体来看,如果是面板一体化,所谓OGS或者TOL,从生产的方式可以分为Sheet process和piece process。Sheet process为大片基板制作,便于生产。流程是先做强化,再镀刻,再切割,最后进行边缘二次强化。piece process为小片方式制作,流程是先切割,再做强化,再镀刻,所以它不存在边缘二次强化的问题,但会出现生产效率的问题,小片制作没有大基板制作的效率高。
 
        向显示一体化方向发展,PD的Sensor会嵌入在LCP结构里面,一般分为On-cell和In-cell而两类。On-cell是将TP Sensor的线路加工在TFT上基板玻璃上,一面是CF,一面是TP Sensor线路。In-cell是将TP Sensor的线路加工在TFT下基板玻璃上。


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