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 触控屏幕产业链到底有多大?从上游到下游横跨了将近20个次产业,由上游元件来看,触控感测IC、微处理器、韧体三者间紧密结合成为触控控制器,另外还有Flex和电容传感器,这些上游元件组装之后才能成为触控面板,加上表面镜片和显示器,成为触控屏幕;表面镜片的贴合是良率的关键所在。

   触控屏幕再结合操作系统和图形化的使用者界面(GUI),由OEM、ODM或CM业者整合为完整产品,然后送交电信服务商、VAR、系统整合商、零售商等,最后才交到消费者的手中。

   下面将针对每项重要元件进一步说明。

   感测IC为独立的IC,可感测触控面板上的电容变化。微处理器以应用主机控制测量和界面,韧体储存于微处理器中,定义测量频率、通讯协定和功率输出模式。感测IC加微处理器可成为单芯片解决方案,这对小尺寸面板十分理想;这些可组合为一颗触控控制器。

   洪锦维指出,韧体将原始资料转换为座标,这是最困难的部分,Pixcir本身就已更新至100多版。感测方法和特性会使MCU变得更为复杂,韧体支持单指、4指、11指、全部的手指;至于为何是11指?因为苹果公司的触控支持11指,所以大家都跟进;另也支持2指加手势/2指实际位置;手势的专利较多,因此许多厂商没有导入。其它的特性则有,校正、漂移补偿、杂讯拒绝、开机加载功能、功率输出模式、界面处理(I2C,12寸真纯屏厂家, SPI, USB)等各种消费者特性。

   Flex方面,印刷电路板要很有弹性,以上头有触控控制IC的情况来说,IC嵌在Flex上,一颗连接到传感器,12寸五线真纯屏优势,另一颗连接到主界面,接合处容易断裂是制造上的难题。以上头没有触控控制IC的情况来说,Flex连接电极讯号到系统板,而触控控制器则嵌在系统板上。

   电容传感器方面,在基板上有透明导电物质,通常是ITO,另外还有正在实验中的单壁奈米碳管(Carbon nanotubes)也有机会。基板材质则包括玻璃、塑料膜、聚碳酸酯和其它透明基板。

   显示器方面,大部分触控面板都是使用LCD显示器,电子纸和OLED显示器正在开发中,投射式电容触控屏幕使用的LCD面板小自2寸大至26寸,像Pixcir在COMPUTEX展出21.5寸产品,可能取代All-in-one市场。

   在OEM/ODM/CM制造方面,在包括笔记型计算机、Netbook、电子书、手机、网络服务、家庭自动化、医疗装置、平板计算机等各方面使用愈来愈广的趋势下,投入投射式电容制造的厂商也愈来愈多。

   ITO测试

   Pixcir COO Vincent Fuentes介绍ITO测试重点。ITO测试是很重要的项目,包括开路测试(ITO电极的连续性)、短路测试(在2电极间、接地和接VCC等三方面)、偏移测试、杂讯层测试、PC电路时间常数测试。

   触控面板模块组合流程可分成12项,就是ITO测试,二、ITO清洁,三、保护膜,四、ACF黏合,五、软性电路板接合,六、检查/接合后测试,七、CTP/表面镜片贴合,八、检查/贴合测试,九、CTP/LCD接合,十、紫外线,十一、最终检查/最后测试,十二、保护膜。

   触控侦测的韧体设计

   Pixcir CTO Lionel Portmann介绍了触控IC最困难的韧体部分。他说,触控听起来好像很简单,实际上有很多重点在里面,以韧体来说有三大重点,12寸真纯屏批发,一是电极扫描,二是触控座标,三是主纪录。

   电极扫描要考量的面向包括杂讯拒绝、偏移消除、漂移补偿、非平面处理。触控座标要考量的包括水分排除、侧边重建、门槛值(Thresholds)、线性校正、鬼影排除、尺寸和压力考量。

   主纪录要考量的是接触误判(Palm Rejection)、历史纪录缓冲、最终使膜平滑、手势、功率管理。然而,这些都做到就够了吗?事实上,韧体考量还需顾及使用者界面,以及与计算机/显示器的连结的工程模式,12寸真纯屏,并且也需要自我测试模式。

   另外,还有开机加载的资料更新,包括故障安全(Failsafe)界面、Decypher、Flash page writer等。此外,该韧体的微处理器平台也有许多重点,像快闪记亿体的大小在8k或4k到32k或64k、RAM的大小在512byte到32kbyte、处理功率自8bit/4MIPS到无限制。

   谁提供韧体呢?感测IC供应商、协力厂商都是可能的选项,不过触控模块厂商会是更好的选择,因为触控模块厂商可提供的控制韧体特性,并可与竞争对手产生差异化。



电阻式触摸屏是一种传感器,它将矩形区域中触摸点(X,Y)的物理位置转换为代表X坐标和Y坐标的电压。很多LCD模块都采用了电阻式触摸屏,这种屏幕可以用四线、五线、七线或八线来产生屏幕偏置电压,同时读回触摸点的电压。电阻式触摸屏基本上是薄膜加上玻璃的结构,薄膜和玻璃相邻的一面上均涂有ITO(纳米铟锡金属氧化物)涂层,ITO具有很好的导电性和透明性。当触摸操作时,薄膜下层的ITO会接触到玻璃上层的ITO,经由感应器传出相应的电信号,经过转换电路送到处理器,通过运算转化为屏幕上的X、Y值,而完成点选的动作,并呈现在屏幕上。电阻屏工作原理 触摸屏包含上下叠合的两个透明层,四线和八线触摸屏由两层具有相同表面电阻的透明阻性材料组成,五线和七线触摸屏由一个阻性层和一个导电层组成,通常还要用一种弹性材料来将两层隔开.

触摸点与接地边之间的电阻相当于分压器中下面的那个电阻。因此,在未偏置层上测得的电压与触摸点到接地边之间的距离成正比。电阻屏优缺点 电阻式触摸屏的优点是它的屏和控制系统都比较便宜,反应灵敏度也很好,而且不管是四线电阻触摸屏还是五线电阻触摸屏,它们都是一种对外界完全隔离的工作环境,不怕灰尘和水汽,能适应各种恶劣的环境。它可以用任何物体来触摸,稳定性能较好


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