TouchPanel产品、制造培训讲义.doc

Touch Panel产品、制造培训讲义! S9 X% k. Pj3 q7 p* n5 k: $ e n# ; r8 a) w n一、触摸屏概论0 v7 X G; t$ H/ s( v; / 1. 触摸屏产业全球概况及发展! g6 H% c# F1 G; l 国际触摸屏状况 c t+ p: o$ C) k b 国内触摸屏最新状况: - 6 p. 4 - i$ 8 j 触摸屏的发展趋势、前景8 y; b- D& I z0 R, t1 x3 U 国内TouchPanel产品生产主要厂家1 p, S5 I- |# o/ q H3 b. V 国内准备筹建或正在建设的生产厂商名录/ P- G2 y; l, S) s 形势之产品价格分析和发展之建议( e( * p* X. 3 L/ G2.触摸屏种类与原理、结构6 x, ) H/ U1 F 触摸屏的几个概念( D! h( g- U, E( z* w 触摸屏特性一：透明1 8 Q; 2 F% e- 触摸屏特性二：绝对坐标系统6 8 o( x3 _! e 触摸屏特性三：检测触摸并定位: R E# C8 m% C! S% _9 C 触摸屏种类、原理、结构/ x h9 J# e% s: T k1 t6 r 手指触摸型touch panel _& s! F! i2 M3 v4 w7 / m6 t3 Z, _ Pen touch型touch panel7 n& n5 X6 D& D- t) q! a) 如何分类使用touch panel?. P4 H3 r; X& p% i; | 红外线式触摸屏1 R! i) c# % L! s1 e 电阻式触摸屏5 N6 X1 h1 q, / o. d% r 表面声波式触摸屏+ SVh& J* n# n; ?( e& 电容式触摸屏/ k. + Z% / t( T: S% P7 # S 各类触摸屏的对比 M: i ?/ Q c# g2 H4 二、触摸屏的制造（以电阻式为例）% 0 H7 u& z9 V7 N8 % l1.电阻式触摸屏设计要素6 X! P, E& Y9 5 r, Q线路设计规范! o8 X9 |% y& A. 手机屏: 引出线由下线路直接引出5 b) y1 v5 & W. p5 y; M B. 类比式4线：引出线由下线路直接引出& 6 T8 V+ y( u, e C. 类比式4线：引出线贯孔* ) e* Z* r0 k; |! u D. 矩阵式多线, q. & F F7 T 引线压合面设计原则+ P- ; Tp$ k. & _f1 l* X 引出线压合面设计原则2 C9 X+ W2 # B/ y+ C5 n 敏感区的处理! $ l: H/ H( d b! l( G1 9 2.触摸屏制造工艺之主材与辅材! Y+ B% o: J+ Z9 F: W f- 1材料概述0 v; q5 7 L) e F) i 2以手机电阻式触摸屏为主的制造材料! R7 q7 o: & 做好Touch panel就要了解ITO材料& W5 _. d& c1 U 电阻式触摸屏制造使用主要材料清单- f. D w5 e3 n Z( s* u 部份材料的介绍3 x4 , s/ s* S h( s* m ITO Film4 8 l/ E5 G, z0 k7 n ITO GLASS: G2 A$ & u% j* y/ G ITO Film4 o& N8 u8 z1 _ o G) A1 相关油墨胶材, h1 u) ?; u8 3.触摸屏制造工艺流程（以电阻式手机屏为例）- E7 w- L& F2 R4 Z ITO Touch panel样品制作流程* s; _8 c2 I4 LZ 以电阻式5线10.4吋作为本流程的样品. e: O/ S/ B5 H4 S& W- X n 1.备料9 g, b% u8 o: e$ & R4 K! t 2.清洗原料/ R8 L$ A7 E9 d* t5 l( o 3.印刷d5 t) h$ w% b3 S. y4 q 4.冲床下料8 L6 S; s( m4 a1 X0 V% L0 5 p2 z 5.裁切下料玻璃2 G6 H, z3 t6 d1 V, c) R4 z! P 6.组合% n1 k% Z9 ( i Z/ R6 m; U+ M 7.压合- k8 PN9 u- p x& Sl 8. 测试0 V Y& N, j2 u 9.终检0 R7 T6 x5 h( l) v h! z 10.包装8 E7 q* t8 z d- F8 b 11.出样4 IU( m: f# W A4 T4 e4.触摸屏制造制程站点之管控( u* g1 8 D5 s6 P8 m 报表控制4 j. c6 I# d: 产品制造良率控制2 L% C( , Y8 p 制造过程中严格按照操作规范进行/ E3 J) 5 I a* G% T6 拿放0 K3 . a0 D. ?! + i3 e+ W 擦拭4 0 x R/ |: c3 uE1 制程规范和指导书f6 H* ? B$ V/ j三、触摸屏制造的各项检测、检验& i9 z% 5 e) M 1.主材与辅材的进料检验; l( O5 I0 g6 z7 J7 I 2.制程检验、半成品检验; A0 P3 o4 K9 c! P/ k 印刷课(QC)检验l O, F; s. _ 压合(QC)检验7 t2 M9 B: z. 3 F( . r 镭射(QC)检验) |+ z4 Y/ m5 j- y% a+ F 3.成品检验与产品良率控制7 w L8 I. T) r 面版检验Q! o: X5 o: p! u3 l 4.产品外观、电气性能及常见问题2 _& |( b+ y. | 产品外观$ E/ x- ( A* ?0 y% u: S 电气性能及常见问题: n$ T7 G7 S- H5 I j7 5.触摸屏产品检验标准3 : s % US6 A+ R四、触摸屏之制造主要设备、检测设备( & s# o8 p2 b1 Y6 W, 1主要制造设备6 I9 w$ _$ f, L. I; c# q! C 丝网印刷机5 i ; k; Q* r! I 1.大震斜臂式丝网印刷机; K) c! t) I$ r- I7 C8 ?% C 2.德佳全自动印刷机7 Y# g- ( p: h7 q7 p& s 3.日本S660精密丝网印刷机$ z! L9 O* # Z2 C5 v: o 蚀刻设备4 a% e$ B+ X8 l 干蚀刻设备2 5 b5 i. V d- / : V 镭射切割机$ s6 L4 il/ x0 6 N 玻璃切割机! ?3 ?- U# G7 h7 Q5 z1 I 大片贴合设备6 T- G: L+ c5 Z& P% Nl 烘烤设备. h) hy4 U n1 恒温脉冲热压机 s! l% I, U/ K* C2 6 打PIN机（打端子机）* F7 X/ _# o- S+ T: d 型号10500-SA(P), B) o R* L2 M, u7 C( o8 R 精密冲床1 $ i( d$ v2 L8 E# U 覆膜设备 g( w4 0 w. R3 c( W& q) ? 附件：触摸屏工厂设备仪器清单6 K* C$ j9 h) U u 2检验、检测设备与仪器% Y; O! a) b! X4 Q! B6 线性测试机$ ? W W& v5 o& c& h# o7 t m 寿命测试机+ h # E0 dN. M* W( Xr五、触摸屏制造之环境及要求4 E8 q; i6 7 b; g; Q5 h 1. 万级无尘车间和千级无尘车间% E9 ?! c2 H! p7 q7 g6 Z3 # z 2. 废气废水废物三级处理设施及环保要求1 l0 w7 e; B/ s5 V 3. 无尘车间工作规范及要求( x N2 k( D0 u: l9 y! J六、电阻式手机屏Film To FilmAcryl之制造3 3 V9 A* Z. ! C 1. 制造工艺流程（纯平）: Y0 U7 h& 9 t. E: n! C 2. 使用的主要物料0 G0 N( T* % S6 o# o; B1 t; U 3. 制造要点及检验7 U6 k% O# o Q9 T h- O; 4. 产品工程成本核算4 M $ Af/ u七、简介电容式触摸屏及控制器( w4 + g: h9 G7 J! E5 F, L 1.电容屏之原理、结构/ L* O8 V5 Y; h5 W- a F9 2.电容屏的市场前景及应用$ Wo3 i# Z4 L 3.电容屏的制造及制造要求# o* X% L& M0 p, 4.电容式触摸屏与其它类型触摸屏之比较1 $ . ?U- a% D 5.控制器介绍# J) x8 s5 N, t八、术语# Ao G, l7 a! ?. x ITO Touch Panel相关常用术语及专有名词, d6 Z( 1 l% c 常见缩写2 _+ O( A! ; v% m1 z* C 专用名词4 M* l# F h6 D/ y8 e! w 有关样品规格的专有名词& B. p5 e0 j7 j0 P9 j9 b i9 企业常用缩写9 s4 L1 M7 E( x0 g7 c; 7 F LCD术语$ s# J; Q* b# 6 |; p k一、触摸屏概论% r* y! U3 B; x* A/ P1 ?9 Q7 O1.1 触摸屏产业全球概况及发展# S8 U5 Y& q2 7 I0 i% E7 x. P& l- h) E 国际触摸屏状况 国内触摸屏最新状况 触摸屏的发展趋势、前景6 b4 T( u% y5 s% p9 T3 B7 e/ z! I. k0 r; q8 _ FTOUCH PANEL 产品的应用至 2000 年开始，应用领域越来越广！从玩具游戏机到 PDA、手机、GPS、POS！触屏的类型也越来越多！从电阻数字式（Matrix Type）电阻模拟式（Analog Type）到声波屏、红外屏、电容屏！6 _; j1 V3 f8 K& z- m. h/ E7 D. G0 o, u( N触摸屏作为最新的人机交互技术，是一种透明的输入系统，同时又是绝对的定位系统。使用者只要用手指或电子笔轻轻地触及显示屏上的图符或文字，就能实现操作，这样就摆脱了对键盘和鼠标的依赖，使人机交互更为直截了当。; y0 e8 U 2 d, E* ) _* R( a# J8 1 J F8 j7 Y% X( u我们所说的触摸屏在几年前还非常少见，在业内也没有触摸行业的说法。经过近 7 年的发展，触摸屏的功能已从原先简单的查询导览发展成为集业务查询上网于一体的触摸查询一体机，应用领域也从最初的邮电、商场到遍布各个行业众多领域。8 1 C, i1 R! C( ?; t7 |$ A/ 7 h/ s5 k9 C7 Q+ p W, j- ! us. 1 D# d7 K: o0 N触摸屏技术方便了人们对计算机的操作使用，是一种极有发展前途的交互式输入技术。世界各国对此普遍给予重视，并投入大量的人力物力进行研发，新型触摸屏不断涌现。如触摸笔、触摸板等新技术不断涌现。: U& c$ 5 x3 J) f1 w0 W# SQ; J* u( J! L! Q. o1 D! h6 j0 x1 N触摸屏的发展呈现专业化、多媒体化、立体化和大屏幕化等趋势。随着信息社会的发展，人们需要获得各种各样公共信息。以触摸屏技术为交互窗口的公共信息传输系统通过采用先进的计算机技术，运用文字、图像、音乐、解说、动画、录像等多种形式，直观、形象地把各种信息介绍给人们，给人们带来极大的方便。可以预见，2 w+ p8 j/ e, O+ K. I5 Kh E9 E1 S* s. l/ O4 n. ?, y! |) r3 z随着触摸屏技术的迅速发展，触摸屏的应用领域会越来越广性能会越来越好。7 hF; b* J( u& 3 ; T- U( L F3 S1 D& D2 + S# e. k: nF而且随着应用软件方面的进步，相继推出了公共信息查询系统和金融、邮政、城市信息港触摸信息终端 KIOSK应用系统等，也使得触摸产品的应用范围从简单的查询扩大到集查询业务上网于一体，行业范围从公共事业、政府到事业单位、一般企业，甚至个人的掌上电脑，都是触摸产品的天地。+ B* ib Y! Q0 _: |7 o/ P. Z8 S F9 T, U+ R/ * F5 O1 E& Q* Y! Q7 Y% h( Q4 u/ w( n, ( K3 A8 2 l触摸屏同其它类型触摸屏相比，在手机、PDA、车载显示屏等电子产品领域，具有得天独厚的优势，有着极为广泛的应用和广阔的市场前景。/ V3 0 E8 D R8 d$ U* G2 - i; d! T6 e& ?/ m, WQ0 E2 z, g目前的手机市场，正以超出预期的速度飞快发展着。据法新社报道，日前一位爱立信发言人在接受采访时表示：目前全球约有 30 亿手机用户，而到 2010 年，全球手机用户总数将达到 45 亿。在来自于 Baskerville 机构的一份预测报告中同时指出：中国和印度是未来通信发展的重要地区。. f5 & M+ m( # n) 6 S6 l* o( A# T+ O2 S8 W% , x: S: n% ; _ G, h& k% j* 5 w, f) T; 9 i Z另据台湾拓扑产业研究所(TRI)预测，未来几年传统的 PDA 本身的市场将小幅萎缩；而 PDA 手机市场则增长迅速，至 2008 年将增长至 1,682 万部，年均增长率达 50%以上；智能手机(Smart Phone)市场容量最大，2008 年将增至 15,063 万部，年均增长率超过 30%。. O R7 p3 Y D) l0 H, X. D+ g* R7 y* F S# C9 U6 T8 D$ 8 Z- 3 q5 $ A8 O$ e触摸屏的生产商主要集中在日本、韩国和台湾。但占据全球触摸屏市场绝对份额的则是日本厂商；近年来台湾地区一些触摸屏厂商已开始在市场上占据一定的份额，但不管在技术上还是市场份额上，与日本厂商还是存在较大的差距。% J- F/ y. o: n; m/ z s1 I9 T Pw# V. m, r6 L5 x0 Pc5 t) k# o, , n国际先进的触摸产品制造商像 MICROTOUCH 公司、ELO 公司、G-TOUCH 公司、GENERAL 公司等，触摸屏经历了从低档向高档发展的历程。从红外屏、四线电阻屏到电容屏，现在又发展到声波触摸屏、五线电阻触摸屏，性能越来越可靠，技术越来越先进。而且随着各行业应用特点的不同，以前被忽视了的红外屏电容屏，经过工艺改造，重又获得了新生。LCD 平板显示技术的发展使得触摸屏的优势凸显出来，金融、证券等行业用户对此青睐有嘉。% M/ R A! 3 W f. m5 s& x; U5 h: e; L) f6 q3 2 W: |9 P2003 年的时候全球触摸屏市场约 20 亿美元左右。（按 ELO 台湾代工厂触摸屏销售额 9000 万美元，占 ELO 代工比例的 20%，再按 ELO 的市场份额估算）。触摸屏主要的市场集中在欧美及日本等发达国家，中国市场只占很小的比例。Strategy Analytics 公司在 2006 年 7 月根据当时市场状态，做出如下预测：到 2007 年底，带触摸屏的手机销量将会出现明显增长。到 2012 年，50的手机将带有触摸屏，但在 2006 年底前，触摸屏手机的市场比例不足 5。) T0 x9 _0 _61.2 触摸屏种类与原理、结构8 n% 1 L6 a) E* Q0 , r9 E i: p6 b3 t8 W1 C. p1 ?, b9 Z& v9 1 C- V触摸屏的几个概念:; D2 Q, w; 5 $ y- c S* v$ lS2 u9 u所谓触摸屏，从市场概念来讲，就是一种人人都会使用的计算机输入设备，或者说是人人都会使用的与计算机沟通的设备。不用学习，人人都会使用，是触摸屏最大的魔力，这一点无论是键盘还是鼠标，都无法与其相比。人人都会使用，也就标志着计算机应用普及时代的真正到来。这也是我们发展触摸屏，发展KIOSK，发展KIOSK网络，努力形成中国触摸产业的原因。5 A* : |/ B5 q* j xw$ D/ |( B E从技术原理角度来讲，触摸屏是一套透明的绝对定位系统，首先它必须保证是透明的，因此它必须通过材料科技来解决透明问题，像数字化仪、写字板、电梯开关，它们都不是触摸屏；其次它是绝对坐标，手指摸哪就是哪，不需要第二个动作，不像鼠标，是相对定位的一套系统，我们可以注意到，触摸屏软件都不需要光标，有光标反倒影响用户的注意力，因为光标是给相对定位的设备用的，相对定位的设备要移动到一个地方首先要知道现在在何处，往哪个方向去，每时每刻还需要不停的给用户反馈当前的位置才不至于出现偏差。这些对采取绝对坐标定位的触摸屏来说都不需要；再其次就是能检测手指的触摸动作并且判断手指位置，各类触摸屏技术就是围绕“检测手指触摸”而八仙过海各显神通的。. J! Y2 T* T0 s9 H4 _+ w) Q8 B; ? ?* v. R触摸屏的第一个特性：K7 I3 n Z7 p; r/ ?- , S8 2 f: p透明，它直接影响到触摸屏的视觉效果。透明有透明的程度问题，红外线技术触摸屏和表面声波触摸屏只隔了一层纯玻璃，透明可算佼佼者，其它触摸屏这点就要好好推敲一番，“透明”，在触摸屏行业里，只是个非常泛泛的概念，我们知道，很多触摸屏是多层的复合薄膜，仅用透明一点来概括它的视觉效果是不够的，它应该至少包括四个特性：透明度、色彩失真度、反光性和清晰度，还能再分，比如反光程度包括镜面反光程度和衍射反光程度，只不过我们的触摸屏表面衍射反光还没到达CD 盘的程度，对用户而言，这四个度量已经基本够了。今天我尽量不结合具体的触摸屏去“排队”，技术是在前进的，今天也许是声波屏最理想，明天也许又是另一种，我们通过触摸屏的技术本质引申出一些触摸屏的概念，目的是让用户自己学会思考、学会判断，选购适用的触摸屏。- f! C0 N; a; vU& Z. I: ?7 m2 i4 H) M5 : a先说透明度和色彩失真度，首先提醒大家，我们看到的彩色世界包含了可见光波段中的各种波长色，在没有完全解决透明材料科技之前，或者说还没有低成本的很好解决透明材料科技之前，多层复合薄膜的触摸屏在各波长下的透光性还不能达到理想的一致状态，下面是一个示意图：3 i H/ w8 d3 q, X3 k Z( z; Q/ s& t+ 下载 (20.45 KB)2009-3-7 11:187 ?2 c7 s C, ?由于透光性与波长曲线图的存在，通过触摸屏看到的图象不可避免的与原图象产生了色彩失真，静态的图象感觉还只是色彩的失真，动态的多媒体图象感觉就不是很舒服了，色彩失真度也就是图中的最大色彩失真度自然是越小越好。平常所说的透明度也只能是图中的平均透明度，当然是越高越好。! b9 O% C_! K7 8 E3 SI + J. _& n# w* 反光性，主要是指由于镜面反射造成图像上重叠身后的光影，如人影、窗户、灯光等。反光是触摸屏带来的负面效果，越小越好，它影响用户的浏览速度，严重时甚至无法辨认图像字符，反光性强的触摸屏使用环境受到限制，现场的灯光布置也被迫需要调整。大多数存在反光问题的触摸屏都提供另外一种经过表面处理的型号：磨砂面触摸屏，也叫防眩型，价格略高一些，防眩型反光性明显下降，适用于采光非常充足的大厅或展览场所，不过，防眩型的透光性和清晰度也随之有较大幅度的下降。清晰度，有些触摸屏加装之后，字迹模糊，图像细节模糊，整个屏幕显得模模糊糊，看不太清楚，这就是清晰度太差。清晰度的问题主要是多层薄膜结构的触摸屏，由于薄膜层之间光反复反射折射而造成的，此外防眩型触摸屏由于表面磨砂也造成清晰度下降。清晰度不好，眼睛容易疲劳，对眼睛也有一定伤害，选购触摸屏时要注意判别。% S& O, X& A+ Z& i% h1 x! n: P. P* |+ q. 触摸屏的第二个特性： l+ X) h9 j# N% k4 A% R. F+ _2 t8 H1 F2 s触摸屏是绝对坐标系统，要选哪就直接点那，与鼠标这类相对定位系统的本质区别是一次到位的直观性。绝对坐标系的特点是每一次定位坐标与上一次定位坐标没有关系，触摸屏在物理上是一套独立的坐标定位系统，每次触摸的数据通过校准数据转为屏幕上的坐标，这样，就要求触摸屏这套坐标不管在什么情况下，同一点的输出数据是稳定的，如果不稳定，那么这触摸屏就不能保证绝对坐标定位，点不准，这就是触摸屏最怕的问题：漂移。技术原理上凡是不能保证同一点触摸每一次采样数据相同的触摸屏都免不了漂移这个问题，目前有漂移现象的只有电容触摸屏。 n. e1 4 V8 k2 L+ D9 E b, T% O: l4 s; J; w! s& Z, s- Z4 Y触摸屏的第三个特性：: E2 P& A/ R( s. C1 e! j* m8 F/ V检测触摸并定位，各种触摸屏技术都是依靠各自的传感器来工作的，甚至有的触摸屏本身就是一套传感器。各自的定位原理和各自所用的传感器决定了触摸屏的反应速度、可靠性、稳定性和寿命。触摸屏的传感器方式还决定了该触摸屏如何识别多点触摸的问题，也就是超过一点的同时触摸怎么办？有人触摸时接着旁边又有人触摸怎么办？这是触摸屏使用过程中经常出现的问题，我认为最理想的方式是：超过一点的同时触摸谁也不判断，一直等到多点触摸移走，有人触摸接着又有人触摸应该是分先后都判断，当然是技术上可能的话。 A; _# 0 K. i. z3 X1 q/ K* Y; C8 B4 $ n8 U( S( m7 z; f4 r* W; H% k# i触摸屏种类：5 Y# g1 Q- N! i: z- L1 C9 Hw6 * G触摸屏原理2 S7 ; c( U, 5 7 h X# + v& g6 c0 L! ( Z o# S; g$ 4 7 r触摸屏结构 LS p: a2 ) t4 n3 Y# m6 c/ j! T( m随着个人计算机之日渐普及.新款输入机器也陆续的被开发应市了.我将针对时下颇受重视的新型输入方式.即touch panel 的原理和构造进行讲解. 所谓的touch panel 是指在显示面板(display)上用手指头或特殊笔尖轻轻的触摸就完成点位.也就所谓pointing 的一种新式输入装置.从分类上看前者是属于手指触摸型.而后者则是用笔尖触摸型。touch panel 的优点在于它能看显示面板(display)的同时就能直接进行接点位(pointing).这点确实是本方式在方便上胜过其它,如:键盘.鼠标.等之所在。 B/ d# $ r+ 5 K4 u2 r; b: $ |3 r笔触型(Pen touch)多半在精度要求较高的图画或手写文字时使用.而手指触摸型则是笔划精度无须太精确时使用。手指触摸型不像笔触型(Pen touch)须要备有特殊笔.它只要用手指头直接触摸显示面板(display)便能达成输入，这样的构造无形中更加拉近了人和计算机之间的距离。笔触型(Pen touch)的touch panel 包括有:电磁感应型和静电感应型.手指触摸型touch panel 则包括容量式.光学式。音响式.压力检出型以及MEMBRANE 型(透明导电胶片)等.这些都是根据各种不同原理经过开发而后逐渐普及下来的。 m/ v; , m9 : xB9 b2 a/ X3 f D7 # i) B- o# v5 ! Q5 Z: l本文将针对利用透明,且具导电性的MEMBRANE 式手指触摸型touch panel 作如下重点式说明.U4 N$ T 9 C$ _3 x. f& a! q. x6 Y% L. 1 C手指触摸型touch panel) t* s, _& _: P0 8 w$ G9 k: Z# A/ ( |8 b# , % q9 c7 y R+ n一. 光学式3 m. r; F5 Y: s) e- 4 t6 y6 f; c3 E3 I3 w光学式touch panel 有如图1 所示:在显示面板(display)周边配置着会发光的二极管(diode)和受光的单体.由于diode 所辐射出来的光束是呈矩阵形的.所以假如用手指头等把光束遮断了.是可测出被遮断的光束位置至手指触摸的所在位置. 为了避免外界光源的干预本方式采用了比可视光的波长还要长的近红外光之光束.光学式触摸型 touch panel 经配装在液晶panel 或CRTdisplay 显示面板(display)上当作输入装置,为了保护使用者的眼力,有些光学式的touch panel 会在CRT 上加涂一层过滤膜。 P% G3 a/ R& 5 t6 K% b& Z* Y1 f! r& d6 k3 m+ q下载 (34.86 KB)2009-3-7 11:40图1 光学式touch panel/ z7 : M9 r: I F! A: E0 M下载 (26.58 KB)2009-3-7 11:40图2 容量式touch panel5 C7 v% n: 2 D# A# B;2 y# 7 ?3 T1 i5 _z/ g二. 容量式. _1 V8 I9 M# ?# n, i& Y$ # j6 a2 o, c3 u/ P把导电性玻璃的透明导电胶片如图2 予以模式化(pattern),而后配置多数独立的电极.当手指触摸到电极时.人体的容量会加在回路上.本装置瞬即检测到点位(pointing)位置。/ P0 U$ G; u. y# v3 E5 H8 |, & K6 j4 e6 w) b2 p: G容量式touch panel 对铅笔芯或带着手套的手指头触摸是不会起反应的.以CRT 显示面板(display)为例,多半都如图示般直接就把电极配置在面板(faceplate)上.到了最近更是把它当作口袋型计算机或手表计算机的输入装置来使用, 兹将音响式touch panel 的原理说明如下.沿着玻璃板的X 和Y 轴之各边埋设压电素子.每当压电素子振荡辐射出来的表面波.以反射波形态弹回时.就以其经过时间作为计算玻璃板的障碍物(图3).就这样,压电素子把4MHz 高频交互在XY 轴(1*10-3sec 为周期)作6*10-6sec 振荡玻璃面板的污渍或伤痕往往会造成误动作的原因.所以除了要作定期性(1-2 回/日)玻璃面清扫外,更要注意玻璃面板不得有金属等对象触碰！ z( v8 H$ N- C2 J9 B7 P1 i( i; g P* L7 & |$ e下载 (38.71 KB)2009-3-7 11:477 U& I6 x( : V% b, O图3 音响式touch panel 方块图$ v5 D! c* n# a! V. H1 I2 P( v/ 1 w! % h. a9 4 | ?8 C$ I三. 压力检出式 ( l7 D! Z% C! T: M* 3 B2 hb! w; E9 w$ p: F4 0 |在玻璃面板之4 端配置压力感应器使得加在玻璃面板的外力印加点坐标经由配置在4 端的压力感应器予以检测及计算.压力检出式touch panel 就是根据这样的原理制造完成的.原理和构造固然简单,但若要求取高精度的touch panel 的话,必须备有高精度的压力感应器,感应器的温度保证网络,以及因手指触摸不够精确,以及因受振动影响而作之对策,等等都要作得非常慎重。目前16mminch 画面已能作到5mm 的精度了。s7 H3 I P- M: q5 V w, R/ e4 g% b* Q+ f& v$ j下载 (42.61 KB)2009-3-7 11:47. T. a/ L6 Z& t5 l9 V% r) z图4 压力检出式touch panel 方块图 + _! j, D7 1 a5 . t! l8 P y; r, m6 k% _* I* D3 X0 h四. MEMBRANE 式0 z! e8 E1 s: K& E 0 _5 A6 i0 # tG# u1 x把表面已经加工处理过的二片透明电极(厚0.1-0.2mm 的塑料片)中间以隔片对向区开就完成透明开关了.图5塑料片(plastic)具柔软性,所以当手指一按压就立即凹下去和对向的电极形成接触.由于下方电极是固定的有时也会采用导电性玻璃作为材料.membrane 式touch panel 可分成二种样式.其一是把透明电极加工成短册形状,而完成纵横相互交差的矩阵图(matrix).请三照图6.其二.利用透明电极比较均匀的表面电阻组合成如图7 的电路.就在触摸位置上将流入电路的电流值( analogue 值)用A/D 变换器转换成数字化(digital),如此便成为计出位置的analogue type 了.前者的matrix 数以10*1020*20 者较多.通常都会在输入menu 时使用之.最近比较常见的口袋型电动玩具.科学博物馆会场之信息索引用输入机器,以及银行/大饭店等之终端用手指触摸型(touchpanel)大半都是这种矩阵图(matrix type)所构成的.: c* zI7 M1 d, C # q) f w$ v. x! X0 bAnalogue type 的点位(pointing)精确度须视A/D 变换器之分解能力及透明导电膜片之表面电阻均匀值如何而定.前者只要用12bit 就可以获得4.096*4.096 的精度.但若是后者的精度不够时就无法达成高精度了.笔者等正倾全力开发Analogue type 用透明导电膜.深信将来一定出现高精度Analogue type 触摸型touch panel. Z- Z9 G0 w# G; e* 1 7 G7 i% w- z, Z7 A下载 (24.21 KB)2009-3-7 11:477 Y0 h: c5 q ! r+ |8 X图5 透明断面图下载 (54.93 KB)2009-3-7 11:54图6 矩阵图(matrix)式之pen touch: y, k v1 n7 j l# V2 W6 r6 M用手指按压前方的film,它就会和后方film 导通. + X+ D+ V4 9 ; ?- L 下载 (16.74 KB)2009-3-7 11:54图7 Analogue type(透明电极. 透明电阻film)所构成的pen touch2 p) S7 r8 K! t0 V$ w2 Dy7 B& O6 j& c, M0 _F+ y! w d2 ?3 J( v$ 3 T9 W* Y7 e/ F五. Pen touch 型touch panel8 E$ H# y6 r5 M2 c- u8 g! r3 Q4 P$ o4 P7 M% B+ o( d% * q把透明电极和玻璃所构成的透明性digitizer 设置在显示面板(display)上就成为笔触型(pen touch)的面板了,这和digitizer 原理分类一样,可分成电磁感应型和静电感应型两种.8 Y! Z5 D5 q# m# 7 ; n3 J6 H! & Y电磁感应型已有手写文字自动处理(word processor).以及和平面显示板(display)组合而成的手写文字/图形输入用高分解能(10 条/mm 以上)触摸型(touch panel)等之式作例.请参照图8.而图9 所示的就是(SONY 透明框架)静电感应型.具有10 条/mm 的分解能力,甚至精度达到200m 之高分解能touch panel., M; m! e6 O9 z7 R+ / N7 A7 x; H6 EZ6 h, d0 L; k: j H8 _5 i/ |Pen touch 型touch panel 虽然都要依靠特殊笔.所以比较麻烦.但是,这类机种可经由高精度点位”(pointing)而能适合于描绘图形.- i/ / V( C# ) f; f$ L9 T$ s1 o6 ?3 # T | C3 _ n2 u4 K, K8 B& i* z下载 (26.94 KB)2009-3-7 11:546 uW- a$ G/ l% F1 i+ t图8 Pentouch 形式之touch panel(电磁感应型)电路原理) ) / b# e: M* O; o7 O6 i) e; F g下载 (14.59 KB)2009-3-7 11:56$ K% A% x+ F, v% r; 下载 (16.87 KB)2009-3-7 11:56图9 Pentouch 形式之touch panel(静电感应型)之原理(a)和构成(b)图7 T?) e1 U4 O5 y/ ?3 Z1 l, e: d/ v: x如何分类使用touch panel?$ 1 ; K- . T$ P% b4 p; v8 Y j& U2 d9 y. Z A7 F表1 是各种pointing 机件的特性比较,这里便可看出touch panel 在操作时有良好的指示性，笔触型(Pentouchtype)的touch panel 精度也非常优异。% # U0 D! y. A 下载 (74.57 KB)2009-3-7 11:594 t, G( j! B) F _8 i3 v3 z F8 _* D( V! J D2 f2 m 下载 (54.82 KB)2009-3-7 11:591 x5 z; B( |: # 8 q2 |7 a* q5 O E6 q接着把touch panel 的输入功能和用途例记述如表2。由”点位”(pointing)的精度而言,手指模触型touchpanel 虽然只限于其中的指示输入(显示选择).但是笔触型(Pen touch)的touch panel 则用手直接描绘也可以达成输入.如同前面的原理分类时曾作过讲解一样,不但种类多.甚至连同种制品经由不同厂商制造都会在性能和价格上产生大差异,有时会因手指触摸造成touch panel 上残留指纹或在呈弯曲面CRT(cathode-ray tube 一阴极线管)上面装设平面的touch panel,如此一来显示面板的端部可能因视差而造成点位(pointing)时之位置偏差.指纹的对策是运用某种加工使手指触摸到的touch panel 不容易残留指纹痕迹.此外,也有很多位置偏差之对策是沿着CRT 曲面构成touch panel 来达成目的.兹将具体内容陈述如下:光学式touch panel 的基本原理是4 f5 O( B* jU$ L利用光束(beam)和受光素子配置成曲线状者.而音响式则是利用三次曲面(曲率半径为25 英寸)的玻璃板。此外就是membrane 式的把2 次曲面( 图10) 或加工成3 次曲面者. 如何从众多touch panel(CRT. 液晶display.plasmadisplay.Eldisplay)以及点位(pointing)精度(包括指示输入.手指输入),乃至从价格的观点上作纵合性选择符合目的之配件.以价格而言, 价格低廉的塑料plastic 材和适合大量生产之网帘(screen)印刷比较有利。目前, membrane 式以矩阵图(matrix type)作为其主流.然而只要利用生活周边现有的原子笔或铅笔就可以达成高精度点位(pointing)之模拟(analogue type)式输入也必定会陆续开发,并普及下去的.笔者等期盼这一天的来临.所以目前正努力开发更加良好的材料当中。 Q. u1 p# T$ z8 ( t, L下载 (44.8 KB)2009-3-7 12:00& H1 _6 n9 e C图10 加工成曲面的membrane 式手指touch panel电阻式触摸屏的几幅图例：* P8 7 K8 + j2 B3 z8 P# . _( I7 c# s d6 P# X 下载 (100.59 KB)2009-11-5 22:41下载 (74.92 KB)2009-11-5 22:41( G6 w3 Z8 6 L8 下载 (121.33 KB)2009-11-5 22:420 8 # F1 _)下载 (125.2 KB)2009-11-5 22:42z- j/ , m; T, C& k;下载 (164.98 KB)2009-11-5 22:42! B: R8 p_ v7 红外线式触摸屏2 g# m P6 ( L; q& C# _% U9 E! 3 J! |( _& k 红外线式触摸屏在显示器的前面安装一个电路板外框，电路板在屏幕四边排布红外发射管和红外接收管，一一对应形成横竖交叉的红外线矩阵。用户在触摸屏幕时，手指就会挡住经过该位置的横竖两条红外线，因而可以判断出触摸点在屏幕的位置。任何触摸物体都可改变触点上的红外线而实现触摸屏操作。红外触摸屏不受电流、电压和静电干扰，适宜某些恶劣的环境条件。其主要优点是价格低廉、安装方便、不需要卡或其它任何控制器，可以在各档次的计算机上应用。$ _3 mP# # s* u, R6 a. 3 Z1 P G A电阻式触摸屏1 E2 T- % i0 N & Y K1 _. % y2 . * d) B9 b 电阻触摸屏的主要部分是一块与显示器表面非常配合的电阻薄膜屏，在强化玻璃表面分别涂上两层ITO透明氧化金属导电层。利用压力感应进行控制。当手指触摸屏幕时。两层导电层在触摸点位置就有了接触，电阻发生变化。在X 和Y 两个方向上产生信号，然后传送到触摸屏控制器。控制器侦测到这一接触并计算出(X，Y)的位置，再根据模拟鼠标的方式运作。电阻式触摸屏不怕尘埃、水及污垢影响，能在恶劣环境下工作。但由于复合薄膜的外层采用塑胶材料，抗爆性较差，使用寿命受到一定影响。7 Z9 ?8 z5 y/ J( k8 d- % & SH1 M f4 1 / m表面声波式触摸屏9 m% j6 c% c! U4 _3 5 S+ m! j% 4 - 表面声波是一种沿介质表面传播的机械波。该种触摸屏的角上装有超声波换能器。能发送一种高频声波跨越屏幕表面，当手指触及屏幕时，触点上的声波即被阻止，由此确定坐标位置。表面声波触摸屏不受温度、湿度等环境因素影响，分辨率极高，有极好的防刮性，寿命长，透光率高，能保持清晰透亮的图像质量，最适合公共场所使用。但尘埃、水及污垢会严重影响其性能，需要经常维护，保持屏面的光洁。+ U% H, E( z * B! vH, 9 W5 G( N. _6 Oi k 表面声波式触摸屏输入是一种最新颖的触摸输入技术。该触摸屏是由传送换能器、接收换能器、反射板及控制器所组成。它不采用膜层结构，而是采用廉价的压电陶瓷换能器。该换能器在屏面上看不见，但能发送耳朵听不到的表面声波（见图13 和14）。位于触摸输入屏四周的反射阵列对表面声波进行空间取样，再次向多路平行路径反射。位于各发送器对面的反射声波检测阵列合成每束反射声波，变成连续的反射声波，变成连续的返射声波交替地对水平和垂直方向进行扫描。手指一触摸到触摸输入屏某个部位，该部位的表面波强度便能与触摸压力成正比地衰减。1 q) y8 v7 E1 F2 Q0 l& m2 p! d- 感应电容触摸屏与表面电容触摸屏相比，可以穿透较厚的覆盖层，而且不需要校正。感应电容式在两层ITO 涂层上蚀刻出不同的ITO 模块，需要考虑模块的总阻