文档介绍：电容触摸屏的堆叠技术及其变化趋势作者:翁小平时间: 2012-11-26 来源:电子产品世界字号: 小中大关键词: Cypress 电容触摸屏 ITO LCD 摘要: 本文介绍了多点电容触摸屏设计的堆叠技术,包括堆叠技术的概念、几种常用的堆叠方式、 ITO 图形和堆叠的关系以及堆叠技术的发展趋势。一. 引言多触点电容触摸屏已经并且正在继续改变人们与手持设备之间的人机交互方式并给人们带来许多新的操作体验。从手机到电子书、电子写字板、导航仪、电子游戏机和笔记本电脑等等无不纷纷抛弃原来的轻触按键,竞向选择多点电容触摸屏来进行人机交互。尤其是 I-Phone 和 I-Pad 的横空出世, 使多点电容触摸屏深入人心。然而, 多点电容触摸屏的设计并非轻而易举、唾手可得。严格地讲,多点电容触摸屏技术还并不是一个完全成熟的技术, 它还是一个处于发展阶段并且不断发展不断完善的技术。对于一个多点电容触摸屏的设计者而言, 在它面前仍然面临着诸多的设计挑战。本文介绍多点电容触摸屏设计中触摸屏本身的堆叠技术以及它目前设计中所面临的挑战和堆叠技术的发展变化趋势。从堆叠技术的发展和变化趋势可以看到多点电容触摸屏设计的一个发展趋势。二. 堆叠技术简介一般地讲, 电容触摸屏是一块位于 LCD 屏之上、独立于 LCD 屏、与特定的外部电路连接具有电容触摸感应能力的、厚度大约在 1~2mm 的透明的屏。虽然电容触摸屏是一块只有 1~2mm 厚的透明的屏, 但它却实实在在是由多层透明的材料堆叠而成的, 有的时候这些透明的材料只有 3~5 层,多的时候它可达十几层。使用不同的材料、不同的层数和不同的堆叠方式所设计出来的电容触摸屏就体现出了它的堆叠技术的不同。不同的堆叠技术的使用最终将影响电容触摸屏的电性能、光学性能、成本和用户体验。图1 是一个典型的用两层 ITO 实现一种典型的交叉菱形 ITO 图形的电容触摸屏的堆叠的实例。除了空气隙和 LCD 屏以外,它一共有十一层。从上至下依次为:表面层、 OCA 、第一层 ITO 、衬底、 OCA 、第二层 ITO 、衬底、 OCA 、屏蔽层、衬底和空气隙。其中第一层 ITO 对应红色的 ITO 菱形图形,第二层 ITO 对应蓝色的 ITO 菱形图形。手指触摸表面层, 通过检测手指与 ITO 之间产生的微小电容来探测是否有手指存在,并通过信号在多个菱形块上的分布来计算手指在触摸屏上的位置。 1. ITO ITO(Indium Tin Oxides) 是整个触摸屏中最重要的材料之一。正是通过 ITO ,感测手指触摸产生的微小电容变化才成为可能。因为既透明又导电还又便宜的材料只有 ITO 。但 ITO 与一般的导电材料( 如铜箔) 有一个显著的不同,就是它有比较高的电阻率。而且 ITO 涂层越薄它的电阻率就越高。通常在触摸屏上 ITO 的电阻率用方阻来表示,即一个单位方块的电阻是多少。一般地, ITO 的方块电阻从 10~350 欧姆不等,取决于触摸屏生产厂家的涂层工艺和衬底。由于 ITO 电阻的存在,使得在触摸屏上的每一个感应条的近端到远端可能会有 1K~50K 欧姆不等的电阻,这个电阻结合每一个感应条上的自电容所产生的 RC 延迟, 就使感应条的近端和远端会对发射的信号有不同的响应时间或者充放电时间, 进而导致在近端和远端的手指触摸信号有大小的不同。