一、触摸屏概论
1. 触摸屏产业全球概况及发展
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
TOUCH 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!
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。
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。
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。
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,
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。
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。
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。
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。
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%。
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。
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。
2003 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%。
中国的触摸行业尽管在 92 年就有红外屏在中国市场上的影子,但由于技术上的先天不足,很快在 93 年就夭折 了。到 1994 年国内一些公司开始代理美国 MICROTOUCH 公司电容式触摸屏触摸产品的销售,这才标志着我国触 摸产业的正式诞生,中国的 IT 市场从此有了一个新名词:触摸屏。直到 98 年,才真正出现有生产能力的企业,
像现在实力比较强的深圳辰通公司、北京豪普曼公司和上海康泰克公司等。到目前为止,有生产实力的触摸产 品制造商已达十家以上。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,都对国内触摸行业的发展产生了深远影响。国内的公司也通过消化吸收国际领先水平的大公司技术、
目前我国触摸屏市场处于向成熟发展阶段迈进,中国的触摸行业由于初始产品的制造工艺比较粗糙,附加值小,
容易仿制,群起而效之低水平竞争。98 年以后,市场规模不断扩大,到 98 年底,仅北京一地就有 10 余家公司 经营触摸屏业务,国内电阻式触摸屏主要厂商有南京华睿川、广州华意、广州恒利达、深圳深越、深圳北泰等。
触摸屏刚开始的市场容量在 1~2 个亿,到目前已放量到十几亿以上。
随着中国 3G 手机市场逐步启动,带触摸屏的手机市场需求将会迅速增长。根据台湾 TRI 的预测,到 2008 年,
仅 PDA 手机、智能手机对触摸屏的需求就达 1.67 亿个。国内市场集中在 10.4 英寸以下的中小尺寸,主要应用 于带有触摸屏的手机、PDA、车载显示屏等消费电子产品。
目前的国内触摸市场分为生产商和代理商。生产商有首钢环星公司、深圳辰通、上海康泰克、北京豪普曼公司、
湖南易通等几家。他们不但拥有自主品牌的产品,包括一体机(KIOSK)、触摸显示器(CRT)及触摸查询软件
(TOUCHSOFT)三方面;同时他们又是国外触摸产品厂家的代理。如首钢环星代理 ELO 公司声波屏、五线电阻屏 和 MINATO 公司的红外屏,深圳辰通代理 ELO 公司产品和 RONICS 公司四线电阻屏,北京豪普曼公司代理台湾 G-TOUCH 公司第三代新型电阻屏,并取得了北方总代理权,湖南易通则为 G-TOUCH 公司华中区总代理。而其它 厂家如良英触控、金雅触控、鑫金泰森触控等,这些公司基本不具备生产能力,主要是靠代理产品。
从目前中国国内的手机用触摸屏来源分析,主要来自日本、台湾与中国本土。 其中日本占据高端产品, 中国 大陆与台湾为中低端产品。 依照市场占有率观察, 中国大陆本土触摸屏商是中国本土手机用触摸屏最大供应 商, 可以说这是手机主要配件本土化最彻底的一个产品。 从目前的市场供求情况, 中国大陆本土的触摸屏 产品在 2006 年 11-12 月间需求非常旺盛, 各个触摸屏厂家产能严重不足, 许多厂家定单已经排到了 2007 年 的 1 月 2 月,强大的需求加上触摸屏进入技术与资金门槛不高, 也因此掀起了触摸屏扩产与新建投资热, 这 些新建的工厂均以手机屏市场为切入点。 业类人士认为 2007 年中国大陆手机市场有二分之亠的手机配置触摸 屏
Touch Panel 产品生产主要厂家:
广州:华意、恒利达、博旭、洪晋、洪毅、键创、迪创、中触、
顺德:德宜、威克微、恒威、
佛山:浩光
江门:同益、蓬达。
东莞:冠智、路明斯光电、
深圳:北泰、深越、触控、中触、精显、泰山、鹏勇、冠兴、金恒信、恒吉、嘉冠华、浩元光电、德普特、未 来科技、志沛、洋华、富科尔、飞马电子、华然电子、万象电子、应用科技、合利泰、欧菲光、敏锐科技、业 际、泰祺威、旭扬、航泰、德立唯
珠海:金石、汕头:信利、
省外:江苏瑞阳、键邦、银茂、浙江京航、贝力生、南京华睿川、点面、湖北数位资讯、江西南昌良英、联创、
北京金菱、夏门辰宏科技、成都吉锐、理义电子、青岛拓达触控、
(未完全统计)
准备筹建或正在建厂生产厂商名录:
广州:三大、日欣、依利安达 增城:智泽、辉达、
深圳:科利德、来宝科技、富士康、天时达、比亚迪、创维、豪威科技、新辉开、
上海:晨讯、上广电、长兴 山东:金新尔(青岛)、巨创电子 南京:钟山电子
广西:天山电子
(新建厂商大部份由生产LCD、LCM转入,未完全统计)
形势之产品价格分析和发展之建议:
由于竞争激烈,触摸屏价格在逐年下降,特别是手机屏2~3年内价格下降了40-50%。若材料能实现国产化,价 格还将大幅下降。台湾品牌的价格比国产高15%-30%,日本品牌比台湾的高15%-30%,欧美品牌最高。 特别是 2007~2008年底手机触摸屏迭价非常厉害!主要原因是1.LCD、LCM等整体及整机产品价格下滑所造成!2.2006 年下半年开始风狂投资建厂,高估市场需求、低估上游材料所造成!3.2007年国家取消手机牌照后,对国内的 品牌手机厂家冲击很大!很明显:2005年底一款2.4英寸手机的4线电阻式触摸屏售价在¥24元(日东双料)~
¥20元(台湾单料),2.4英寸的4线电阻式触摸屏售价仅为0.6美元/英寸!受上述影响,GPS、标准屏的价格也 在下滑!形势非常之恶劣!当然:与PCB、LCD比起来还是小巫见大巫的!
建议:1.提升和保证产品质量,提高制造良率 、控制和降低生产成本!2.开发新品、延伸市场,如电阻 Film to Film+Acryl 类型、5 线、8 线电阻屏 、电容屏!3.避免市场产品同质性竞争,避开专利冲突;自主研发开 发之产品!4.采以横向市场联系和合作,提升后续部分及整机产品水准!
Revisions
REV. Description Date Approval
各 触 控 技 术 主 要 应 用 领 域
高 单 价
( 中 大 尺 寸 )
低 单 价
( 中 小 尺 寸)
音 波 式
红 外 线 式
电 容 式
电 阻 式
主 要 用 途 工 业 用 途 、 医 疗 器 材
工 业 用 途 、 医 疗 器 材 、 KIOSK
KIOSK 、 POI 、 POS、 ATM
PDA、 POI、 POS、
GPS、 Webpad、
E-book、 LCD Monitor
2.触摸屏种类与原理、结构
触摸屏的几个概念:
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。
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。
触摸屏的第一个特性:
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。
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:
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。
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。
触摸屏的第二个特性:
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。
触摸屏的第三个特性:
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。
触摸屏种类:
触摸屏原理 触摸屏结构
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。
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。
.
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.
手指触摸型 touch panel 一. 光学式
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。
.
图 1 光学式 touch panel 图 2 容量式 touch panel
二. 容量式
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。
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
-3
sec 为周期)作 6*10-6
sec 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!. .
图 3 音响式 touch panel 方块图
三. 压力检出式
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。
图 4 压力检出式 touch panel 方块图
四. MEMBRANE 式
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
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*10~20*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(touch panel)大半都是这种矩阵图(matrix type)所构成的.
Analogue 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.
图 5 透明断面图
图 6 矩阵图(matrix)式之 pen touch
用手指按压前方的 film,它就会和后方 film 导通. 图 7Analoguetype(透明电极. 透明电阻 film)所构成的 pen touch
五. Pen touch 型 touch panel
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.
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±200μm 之高分解能 touch panel.
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.
图 8Pentouch 形式之 touch panel(电磁感应型)电路原理
(a) 图 (b)图 图 9Pentouch 形式之 touch panel(静电感应型)之原理(a)和构成(b)图 如何分类使用 touch panel?
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。
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 touch panel 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 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。
图 10 加工成曲面的 membrane 式手指 touch panel
(以上为本人在日本参加培训时的笔记资料整理)
电阻式触摸屏的几幅图例:
If you have any questions,Please contact us! Fax:0575-88609269 Tel: 0575-88646699
1 2 3 4 5
1 2 3 4
银浆电极
阻抗摸
数位式 类比式
价格便宜,但分解能力较低、
较不能精准计算出感应位置。
分解能力高,可进行点输入或 以笔进行书写输入,应用在 PDA等消费型电子产品为主。
DESIGN CHECK
DATE DATE
SHEET UNIT SCALE1st ANGLE PROJECTION mm
1 of 1 1:1
If you have any questions,Please contact us! Fax:0575-88609269 Tel: 0575-88646699
Revisions
REV. Description Date Approval
Zhejiang BOE Display Technology Co.,Ltd
ZBOE
Glass Substrate
Insulating spacer dots
Flexible hard-coated outer membrane Conductive coating
R.Touch panel构造
Revisions
REV. Description Date Approval
电阻式触控面板构成及种类
Dot Spacer 上侧 下侧
特性
应用 领域
Film Film
Film Glass
Glass Glass
Film Plastic Film/Plastic Glass/Glass电容
Film/Glass Film/Film
FA用途 PDA 车用显示器 PDA
1.质量轻、不易 破损 2.透光率可达 80%以上 1.适合条件恶劣
的环境使用,抗 候性、抗衡性佳 1.目前是主流使
用之产品,技术 最成熟 2.透光率达82%以上 1.重量轻
2.应用二层Film 的贴合,透光 率低(70%以下)
(Film or plastic)
If you have any questions,Please contact us! Fax:0575-88609269 Tel: 0575-88646699
Revisions
REV. Description Date Approval
电阻式面版触控原理
玻璃电极
(Glass Electrode)
薄摸电极
(Film Electrode)
玻璃基板或薄膜
(Glass or Film Plate) 下部电极(Electrode Y1) 点隔片(Dot Spaceer) 上部电极(Electrode X1) 薄膜(ITO Membrane) 硬涂层(Hard Coat Layer) 手指或笔等介质
If you have any questions,Please contact us! Fax:0575-88609269 Tel: 0575-88646699
Revisions
REV. Description Date Approval
电阻式触控面板电极配线方式
四线式 五线式 六线式 七线式 八线式
上 部 电 极
下 部 电 极
特 性
X1 X2
1.为最一般之配线 方式,不受专利权 限制
2.产品不耐刮花、
寿命较短 3.价格最低
1.美商ELO Touch System及 3M Touch System之专 利技术
2.改良四线式不耐 刮之缺点
1.国内厂商商突光 电之专利技术 2.除耐刮外,更增 加防电磁波及噪音 功能
1.日商富士通之专 利技术
2.耐刮、精准度较 高
1.3M Touch System之专利 2.耐湿度及环境温 度变化,适合工业 用途
Y1
Y2
Y1 X1
Y2 X2
Y1 X1
Y2 X2
Y1 Y2
Y3 Y4
X1 X2
X3
X4
红外线式触摸屏
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。
电阻式触摸屏
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 OTI 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。
表面声波式触摸屏
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。
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。
If y ou ha v e a ny que s tions Ple a s e c ont a c t us Fa x 0 5 7 5 - 8 8 6 0 9 2 6 9 Te l 0 5 7 5 - 8 8 6 4 6 6 9 9
, !
: :
RE V. Descr i pti on Date Approval
Revisio n s
表 面 声 波 屏
电容式触摸屏
这种触摸屏是利用人体的电流感应进行工作的,在玻璃表面贴上一层透明的特殊金属导电物质,当有导电物 体触碰时,就会改变触点的电容,从而可以探测出触摸的位置。但用戴手套的手或手持不导电的物体触摸时没 有反应,这是因为增加了更为绝缘的介质。电容触摸屏能很好地感应轻微及快速触摸、防刮擦、不怕尘埃、水 及污垢影响,适合恶劣环境下使用。但由于电容随温度、湿度或环境电场的不同而变化,故其稳定性较差,分 辨率低,易漂移。
电容式触摸屏也需要使用 ITO 材料,而且它的功耗低寿命长,但是较高的成本使它之前不太受关注。Apple 推 出的 iPhone 提供的友好人机界面,流畅操作性能使电容式触摸屏受到了市场的追捧,各种电容式触摸屏产品纷 纷面世。而且随着工艺进步和批量化,它的成本不断下降,开始显现逐步取代电阻式触摸屏的趋势。
表面电容触摸屏只采用单层的 ITO,当手指触摸屏表面时,就会有一定量的电荷转移到人体。为了恢复这些电 荷损失,电荷从屏幕的四角补充进来,各方向补充的电荷量和触摸点的距离成比例,我们可以由此推算出触摸 点的位置。
表面电容 ITO 涂层通常需要在屏幕的周边加上线性化的金属电极,来减小角落/边缘效应对电场的影响。有时 ITO 涂层下面还会有一个 ITO 屏蔽层,用来阻隔噪音。表面电容触摸屏至少需要校正一次才能使用。
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抗,模块之间的连接线的阻抗,两层 ITO 模块交叉处产生的 寄生电容等因素。而且为了检测到手指触摸,ITO 模块的面积应该比手指面积小,当采用菱形图案时,对角线 长通常控制在 4 到 6 毫米。
If you have any questions,Please contact us! Fax:0575-88609269 Tel: 0575-88646699
Revisions
REV. Description Date Approval
电容式触控面板结构 Components and process
Product
Hard Coat LayerElectrode Pattern
Conductive Coating
Glass
Conductive Coating
各类触摸屏的对比
上述四种触摸屏的性能比较如下:
类别特性 红外线式触摸屏 电阻式触摸屏 表面声波触摸屏 电容式触摸屏
清晰度 一般 较好 很好 较差
透光率 100% 75% 92% 85%
分辨率 40×32 4096×4096 4096×4096 1024×1024
响应速度 50~300ms lOms lOms 15—24ms
防刮擦 好 一般 非常好 ~般
二、触摸屏的制造(以电阻式为例)
1.电阻式触摸屏设计要素
线路设计规范
外形尺寸及驱动面积由用户指定,一旦确定,则可开始以下设计。以下提供三种图例,以供参考。若用户设计 与此不同,则可联络我司,共同商讨解决。
A. 手机屏: 引出线由下线路直接引出。(图一) 1. 可视区到粘胶最小距离为 A:0.2mm;
2. 驱动面积到可视区最小距离为 B:0.3 mm;
3. 可视区到外形的最小距离为 C:1.8mm、D:1.8mm、E:1.8mm、F:3.0mm(压合的边)
4. 最小走线线宽 G:0.5mm;
5. 走线到可视区最小距离为 H:0.2mm;
6. 走线到外形边最小距离为 I:0.3mm;
7. 线间距最小距离为 J:0.5mm;
8. 最小压合长度 K:7.6mm 9. 最小压合深度 L:1.5mm;
10.压合区内,走线最小线宽为 M:0.8mm、最小 Pitch 为 N:1.3mm;
11.面版实心最小线宽为 0.15mm 12.面版反空心最小线宽为 0.2mm
漂移 无 无 无 有
防尘 不能挡住透光部 不怕 不怕 不怕
寿命 红外管寿命 大于3500 万次 大于5000 万次 大于2000 万次
价格 低 中 高 中
B. 类比式 4 线:引出线由下线路直接引出。(图一) 1. 可视区到键片最小距离为 A:0.5~1.0mm;
2. 驱动面积到可视区最小距离为 B:0.3mm;
3. 可视区到外形的最小距离为 C:2.0mm、D:3.5mm(需点银胶的边)、E:2.0mm、F:5.5mm(需压合的边)
4. 最小走线线宽 G:0.5mm;
5. 走线到可视区最小距离为 H:0.6mm;
6. 走线到外形边最小距离为 I:0.6mm;
7. 线间距最小距离为 J:0.5mm;
8. 最小压合长度 K:7.6mm;
9. 最小压合深度 L:1.5mm;
10.压合区内,走线最小线宽 M:0.8mm、最小 Pitch 为 N:1.3mm;
C. 类比式 4 线:引出线贯孔 (图二)
2. 驱动面积到可视区最小距离为 B:0.3mm;
3. 可视区到外形的最小距离为 C:2.0mm、D:2.0mm、E:2.0mm、F:4.5mm(需压合的边);
4. 最小走线线宽 G:0.5mm;
5. 走线到可视区最小距离为 H:0.6mm;
6. 走线到外形边最小距离为 I:0.6mm;
7. 线间距最小距离为 J:0.5mm;
8. 最小压合长度 K:7.6 mm;
9. 最小压合深度 L:1.5mm;
10.压合区内,走线最小线宽 M:0.8mm、最小 Pitch 为 N:1.3mm;
D. 矩阵式多线:(图三)
1. 可视区到粘胶距离为 A:0.5~1.0mm;
2. 驱动面积到可视区最小距离为 B:0.3 mm;
3. 可视区到外形的最小距离为 根据出线的数量定 4. 最小走线线宽 G:0.5mm;
5. 走线到可视区最小距离为 H:0.6mm;
6. 走线到外形边最小距离为 I:0.6mm;
7. 线间距最小距离为 J:0.5mm;
8. 最小压合长度 K:根据出线的数量定 9. 最小压合深度 L:1.5~2.0mm;
10.压合区内,走线最小线宽 M:0.8mm、 最小 Pitch 为 N:1.3mm;
以上资料是根据驱动面积而设定的最小尺寸,请用户在设计时尽可能参考该尺寸。
3.引线压合面设计原则 (图三 a)
A.压合面内走线最小线宽 M:0.8mm、最小 pitch = N:1.3mm;
B.除正常走线外,需在左、右两边各加一条辅助线,以确保引线与 ITO 粘合的牢固性。
D、左、右两边走线以外各 1mm (O)区域必须有导电热熔胶,此区面积小,但可确保引线受到拉力时不易被撕脱,
不可忽视。
C.外形至压合区深度最小为:手机类:1.5mm (L)、其它类:1.5~2.5mm (L)
尺寸公差规范:
1、产品的外形 A、B 尺寸公差:± 0.2mm;
2、驱动区(A.A)尺寸公差:± 0.2mm;
3、引出线长度C 尺寸的公差:±0.5mm;
5、引出线走线边缘到外形的E 尺寸公差 :钢模:±0.1mm 刀模:±0.2mm;
6、引出线走线线宽 F 尺寸的公差:FPC 引出线:±0.05mm PET 引出线:±0.1mm 7、引出线的总厚度公差:±0.05mm;
8、产品的总厚度公差:±0.1mm;
9、有面版按键的手机类机种,其按键边沿与产品外形的距离公差: ±0.3mm;
10、金手指补强的长度尺寸公差: ±0.3mm;宽度尺寸公差:钢模:±0.1mm 刀模:±0.2mm;
11、金手指正反导电面长度公差:±0.3mm;
12、刀模:精度 ±0.15mm,两刀间距最小为 1mm;
13、钢模:精度 ±0.1mm,两刀间距最小为 1mm;
14、印刷各版次套版偏差±0.15mm。
15、制作工程图纸时,当客户图纸的尺寸要求的上下公差不一样时,可求中心值如:50(+0.1/-0.2)MM 时,
可求至:49.95+0.15MM;
引出线压合面设计原则
引出线包含 FPC&PET 两种材料
:
1) 压合面内走线最小线宽
M 0.8mm、pitch N≥1.60mm;
2) 除正常走线外,需在左、右两边各加一条辅助线,以确保引线与 ITO 粘合的牢固性。
3) 导电热熔胶面积
≥2.5mm (P)×压合长度,才可保证粘合的可靠度。
4) 从外形至压合区深度
≥2.50mm (L)。
辅 助 线
M i n 0 . 2 5
M i n 1 5
M a t c h t o c u s t o m e r r e q u i r e d M i n 0 . 5 0
Ma tch to cu sto me r re qu ir ed
适 于 F P C 、 P E T 引 出 线
M a t c h t o c u s t o m e r r e q u i r e d M i n 1 . 0
M i n 0 . 5 0 M i n 1 5
M i n 0 . 8 0 P i t c h M i n 1 . 6 0
Min 2 .5 0 Min 2 .5 0
区 域 为 压 合 区 域 图 示 蓝 色 阴 影
Ma tch to cu sto me r re qu ir ed
适 于 F P C 引 出 线
P i t c h M i n 1 . 6 0 M i n 0 . 8 0
敏感区的处理
1) 敏感区处在与键片接洽的边缘,由于键片自身的高度,笔尖越靠近此区域,ITO 层受压变形越大,越容易 断裂。建议使用笔尖≥R1.0的笔及不能用尖锐物触及ITO 产品;使用时尽可能避免在敏感区范围使用。
2) 建议在组装透明轻触开关时,在产品表面加上一防护垫圈,再装外壳。防护垫圈可用于前盖与触摸屏之间 当作缓冲材料, 防护垫圈应采用密度较高的材质,但不可太硬。防护垫圈的另一功用是预防前盖与 Touch panel 上层 ITO PET, 因膨胀系数不同, 而造成 Touch panel 的 PET 变形, 此防护垫圈要应放在键片上,且不 能超出键片范围。
3)
触摸屏与 LCD 可用双面胶贴合,Touch panel 不建议直接以双面胶与前盖粘合, 否则未来可能产生触摸屏 上、下层分离。Touch panel 建议直接以双面胶与 LCD 粘合。
2. 外壳设计为比驱动区大时,由于外壳四周恰好是敏感区边缘,而且此区还有防护垫圈的厚度,因此建议不 要用笔或尖锐物沿屏幕边缘划动,这样会造成ITO 膜的损坏。若用力太大,可能造成玻璃断裂。
3. 若外壳设计为比驱动区小时,由于外壳四周完全遮盖了敏感区,因此当沿屏幕边缘划动时,不会造成 ITO 膜的损坏。但是因为外壳伸进了驱动区,因此防护垫圈的厚度就显得很重要。太厚,外壳与ITO Film 之间的 间隙会太大,影响产品外观;太薄,外壳直接压在ITO Film 上,会造成短路。最好让外壳与 ITO Film 之间的 间隙保持在
0.2~0.3mm 之间。
4. 建议用户在设计时,一定要考虑敏感区的尺寸及外壳的构造。
5. 透明轻触开关必需轻拿轻放,且只能靠四边拿,不可触及可视区和拿引线部分。
bottom left
Top
right
Active area View area
Spacer Outline
J≥ 1.0 G≥ 0.50
B≥ 1.0 A≥ 1.0
I≥ 0.6
H≥ 0.70
Match to conn ector
Match to customer required F≥ 6.0
E≥ 5.0
C≥ 4.0
D≥ 4.0
M≥0.8 0 O≥ 1.60
L≥ 2.50
K≥ 1 5.0 D≥ 4 .0
C≥ 4.0 F≥ 6.0
Match to customer required
Ma tch t o co nne ct or H≥ 0.7 0 I≥ 0 .6 A≥ 1.0
B≥ 1.0
G≥ 0 .6 0
J≥ 1. 0
Outline Spacer View area Active area
right Top
left
bottom
E ≥ 4 .0
两款走线设计
四线.五线式外形尺寸驱动区尺寸
(四线式) 外形尺寸(mm) 驱动区尺寸(mm) 21"内置 458.20x362.00 395.00x294.60 18.1"内置 388.00 x 313.00 357.00x 285.00 19"内置 395.00x300.00 360.00x269.60 17"内置 362.00x278.00 320.00x238.00 17.1"内置 362.00 x 278.00 320.00x 238.00 17"外挂 360.50x290.00 332.00x257.00 15"内置 330.00x255.00 290.00x220.00 15"内置 320.00x243.00 285.00x216.00 15"外挂 311.00x254.00 284.00x224.00 12.1"内置 271.00x205.00 248.00x186.00 10.4"内置 237.00x180.00 212.00x159.40 8.4"内置 208.00x152.00 171.00x128.00 7.4"内置 179.90x127.40 145.90x109.40 6.5"内置 156.00x120.00 134.00x98.00 5.8"内置 138.00x108.00 116.00x87.00 4.7"内置 110.74x89.41 96.01x71.88 4.2"内置 89.00x71.00 85.00x65.50 3.8"内置 87.00x69.30 77.30x57.60
规格(五线式) 外形尺寸(mm) 驱动区尺寸(mm) 18.1"内置 388.00 x 313.00 357.00x 285.00 17.1"内置 362.00 x 278.00 320.00x 238.00 15.1"内置 337.00 x 257.00 305.00x 228.00 12.1"内置 276.00 x 213.00 247.00x185.00 10.4"内置
仅 供 参 考
2.触摸屏制造工艺之主材与辅材
Δfilm Δglass Δ油墨浆料 Δ保护膜 Δ清洗剂 Δ其它
1.材料概述:
If you have any questions,Please contact us! Fax:0575-88609269 Tel: 0575-88646699
Revisions
REV. Description Date Approval
全球ITO Film主要应用领域
其它 8.3%
Touch panel用 47.4%
EL背光板用 43.3%
EL背光板用 15%
其它8%
Touch panel用77%
2000年 2006年
PDA、Smart Phone等消费型电子产品应用的扩大加上 LED
逐步取代 EL 背光板,2000年以后EL背光板用ITO Film市场
快速萎缩。
If you have any questions,Please contact us! Fax:0575-88609269 Tel: 0575-88646699
Revisions
REV. Description Date Approval
全球ITO Film产地与厂商占有率
中国 25%
北美 10%
欧洲 9%
韩国 3%
日本 53%
尾池工业 16%
日东电工 25%
东丽
5% 住友bakelite
4% 帝人
3%
其它 42%
产地占总产值比
日本各厂商占有率
Tobi 5%
Revisions
REV. Description Date Approval
国内电阻式触控产业关系图
上 游 材 料
下游 面板
日本旭硝子、美国 IP、AFC、韩国三 星康宁
台湾正太、冠华、
默克、莱德、洪 氏英
日本尾池、东洋 纺、日东电工、
郡是、中井、
帝人、王子、
住友、东利、
KLMOTO、韩 国三星、韩成
银胶:日商东洋纺、
旭硝子、3M、杜邦 绝缘胶:东洋纺、旭 硝子、藤会、住友、
日立、3M、杜邦 贴合胶(双面胶):
3M、日东电工 贴合胶(印刷胶):
日本3Bond、东洋纺
日本黑铅 oí
oí
台湾 嘉联益 、台郡、
百稼、圆祫、旗 胜
ITO Glass
(占成本比重10~20%)
ITO
Film
(占成本比重40%)
胶 材
(占成本比重10~15%)
Tail (软板)
(占成本比重5%)
文麦、融程、志沛、良英、铭鸿、中华意力、力群电子、创维、益震科技、
时纬科技、介面光电、突破光电、碧悠、奇菱科技、胜华、光联科技、祐 新达、天龙传讯、一点零科技、富晶通、洋华光电、申茂
í ?
2.以手机电阻式触摸屏为主的制造材料:
序号 材料名称 型号 规格 厂牌
ITO FILM KB500NS3-175-UH/P 宽度:410mm OIKE 1 ITO FILM P400L-TFMP 250 mm / 340 mm NITTO 2 ITO GLASS AR ITO FILM/0.7mm 300mm*400mm/Pcs 冠华、安可、南玻
3 双面胶 3M7945/0.125mm 3M
4 双面胶 3M467/0.05mm 3M
8 离形纸 RE81S 四维
10 保护膜 LK-610P、611 兰庆
11 保护膜 PR51/低粘 四维
12 FPC 镀金/双面板
13 耐酸油墨 PER-208B-27 5KG/桶 GOO 14 银浆油墨 LS-415C-KC2 1KG/桶 ASAHI 15 银浆油墨 LS-504ET-3 1KG/桶 ASAHI 16 绝缘点油墨 UVF-10F-DS 1KG/桶 ASAHI 17 保护胶油墨 #503F(EX) 1KG/桶 ASAHI
18 绝缘油墨 SN-8400C 1KG/桶 藤仓
20 粘胶油墨 TB1555C 4KG/桶 三键
19 导电热熔胶 TB3373C 1KG/桶 三键
20 彩色油墨 DYH/EP 系列 1KG/桶 美丽华
21 封胶 734 300ml/支 道康宁
做好 Touch panel 就要了解 ITO 材料
ITO 导电玻璃是在钠钙基或硅硼基基片玻璃的基础上,利用磁控溅射的方法镀上一层氧化铟锡(俗称 ITO)膜加 工制作成的。液晶显示器专用 ITO 导电玻璃,还会在镀 ITO 层之前,镀上一层二氧化硅阻挡层,以阻止基片玻 璃上的钠离子向盒内液晶里扩散。高档液晶显示器专用 ITO 玻璃在溅镀 ITO 层之前基片玻璃还要进行抛光处理,
以得到更均匀的显示控制。液晶显示器专用 ITO 玻璃基板一般属超浮法玻璃,所有的镀膜面为玻璃的浮法锡面。
因此,最终的液晶显示器都会沿浮法方向,规律的出现波纹不平整情况。
ITO 薄膜的 ITO 导带主要由 In 和 Sn 的 5S 轨道组成,价带由氧的 2S 轨道占主导地位,氧空位及 5n 取代掺杂原子 构成施主能及并影响导带中的载流子浓度,费米能及位于导带底之上,因而有很高的载流子能度及低导电率,ITO 带隙是较宽的,因而 ITO 波膜对可见光、红外光具有很高的透过率!
但:ITO 属于非化学计量化合物。喷涂法、真空蒸发、化学气相沉淀积、反应离子注入以及磁性控溅射等方法, 包括沉积条件以及表面处理方面都将影响 ITO 材料的性能.
ITO Film 和 ITO Glass 的镀膜主要有以下几种方法:真空条件下:①.CVD 化学气相沉积, ②.0CVD 金属有机化学 相沉积,③.分子速外延,④化学速外延。无论用什么方法,当然 ITO Film 制备就要困难得多!
至 19 世纪末出现的 In
2
O3
的材料本不是用于 Touch panel 的制造的,即使到了上世纪 80 年出现了 ITO SnO2
材 料也不是用于 Touch panel 的制造的!主要应用飞机的除冰窗户玻璃。后来的 In2O3:SnO2 材料也主要是应用在 LCD、PDP、EL/OLED 等产品上,因为这些产品对 ITO 膜面电阻值要求不高,而 Touch panel 产品对 ITO 膜面电阻 值要求就很高!因此,要做好 Touch panel 就要了解 ITO 材料,更要做好 ITO 材料。用现在的话说:“做 Touch panel 就是做 ITO 材料,就是材料科学!”
If you have any questions,Please contact us! Fax:0575-88609269 Tel: 0575-88646699
Revisions
REV. Description Date Approval
ITO 特征
* Indium Tin Oxide 的缩写(陶瓷)一氧化锡
* 合成成分比率(按质量)
* 90%铟 * 10%锡
* 容量:7120-7160 Kg/m
* 熔点:1800-2200 K (1525-1925 ℃ )
* 黄绿色
* 高透光率( >90% )
* 单位面积阻抗:0.25-10,000Ω
* 通常阻抗范围为 50-1000Ω
/
/
114.8200 49 7.3g/cm 1.62A
429.8k 2353.2K T
Indium
In
118.6960 50 7.28g/cm 1.40A
505.1k
2543.2K T
Tin
15.9994 8 1.429e-3 g/cm 0.66A
54.8k
90.1K C
Oxygen
Sn o
2
电阻式触摸屏制造使用主要材料清单
序号 名称 规格型号 主计量单位名称
1 G400L-TNMP/双层料 400Ω 500mm×100M/ 0.175mm 平方米
2 JW-TUC0250-AC/亮面防刮 250Ω/ 400mm×100M/0.188mm 平方米 3 JW-TUC0400-AC/(亮面防刮 400Ω/□) 300mm×100M/0.188mm 平方米 4 JW-TKD0400-AG/(亮面防牛 400Ω/□) 400mm×100M/0.188mm 平方米 5 JW-TKE0400-AG/(雾面防牛 4000Ω/□) 400mm×100M/0.188mm 平方米 6 KB500NS3-175-UH/P(亮面防刮) 410mm×100M/ 0.188mm 平方米 7 400-600Ω/口/0.7mm 300mm × 400mm× 20pcs 片 8 ITO GLASS 400-600Ω/口/0.7mm 14×16×20PCS 片 9 ITO GLASS 400-600Ω/口/1.1mm 14×16×20PCS 片 10 TB3373C(导电热熔胶) 1.0 kg / 罐 千克 11 TB1555C(水性粘胶) 4.0 kg / 罐 千克 12 LS-415C-KC2(银胶) 1.0 kg / 罐 千克 13 LS-504ET-3(银胶) 1.0 kg / 罐 千克 14 UVF-10T-DS(绝缘点) 1.0 kg / 罐 千克
15 #503F(EX)保护胶 1.0 kg / 罐 千克
16 XA-472(银胶) 1.0kg / 罐 千克
17 XA-436(银胶) 1.0 kg / 罐 千克
18 SN-8400G(绝缘) 1.0 kg / 罐 千克
19 SN-8400C(绝缘) 1.0 kg / 罐 千克
20 DYH102B 丝印油(白) 1.0 kg / 罐 千克 21 DYH501B 丝印油(黑) 1.0 kg / 罐 千克 22 DYH305B 丝印油(柑红) 1.0 kg / 罐 千克 23 DYH209B 丝印油(中黄) 1.0 kg / 罐 千克 24 DYH408B 丝印油(翠蓝) 1.0 kg / 罐 千克 25 DYH601B 丝印油(特绿) 1.0 kg / 罐 千克 26 EP-102 环氧油墨(白) 1.0 kg / 罐 千克 27 EP-501 环氧油墨(黑) 1.0 kg / 罐 千克 28 EP-305 环氧油墨(柑红) 1.0 kg / 罐 千克 29 EP-408 环氧油墨(翠蓝) 1.0 kg / 罐 千克
30 XC3-206(消泡剂) 1.0 kg / 罐 千克
31 PP-112 1.0kg/桶 千克
32 EPG-01 1.0kg/桶 千克
33 EP209 环氧油墨 1KG/桶 千克
34 EP601 环氧油墨 1KG/桶 千克
35 EP408 环氧油墨 1KG/桶 千克
36 CR-100C-29(透明油) 1.0 kg / 罐 千克
37 PER-208B-27(耐酸) 5KG/罐 千克
38 油墨 HL-NG 千克
39 PR51 400mm × 100M 卷
40 保护膜 PR51 65mm×100M 卷
41 保护膜 PR51 90mm×100M 卷
42 保护膜 PR51 80mm×100M 卷
43 华英 2 号 400mm × 200M 卷
44 LK610P 65mm*200M 卷
45 LK610P 90mm*200M 卷
46 LK611P 65mm*200M 卷
47 LK611P 90mm*200M 卷
48 LK600P 400mm*200M 卷
49 日立 L-1220 L-1220 100mm×200M 卷 50 日立 L-1220 L-1220 200mm×200M 卷 51 日立 L-1220 L-1220 400mm×200M 卷 52 日立 L-1230 L-1230 100mm×200M 卷 53 日立 L-1230 L-1230 200mm×200M 卷 54 日立 L-1230 L-1230 400mm×200M 卷
55 FPC 压延铜 张
56 FPC 镀金 张
57 FPC 镀镍 片
58 FPC 镀铜 片
59 FPC 镀银 片
60 FPC 镀金、电解铜 片
61 镀金 FPC PIN HOUSING 压延铜 片 62 镀镍 FPC PIN HOUSING 压延铜 片
63 2.0PC 500mm×490mm 千克
64 PET-320A-75UM(PET 离形膜) 500mm×500M 厘米 65 拓冠 0.1mm/S10(PET) 1000mm×800M 平方米 66 拓冠 0.125mm/S10(PET) 1000mm×600M 平方米 67 拓冠 0.188mm/S10(PET) 1000mm×400M 平方米 68 拓冠 0.038mm/S10(PET) 1000mm×2000M 平方米 69 0.125mm/3M7945 MP 610mm×55M,1220mm×55M 平方米 70 0.05mm/无基材/ 3M467MP 203.3mm×55M 平方米 71 W-217JII/0.1mm 990mm*100m 平方米
72 mylar 胶带 50mm×30M 个
73 mylar 胶带 30mm×30M 个
74 Mylar 胶带 25mm×30M 个
75 3M8142 14.76×60YD 米
76 DSM1 960mm×100M 米
77 双面胶 300*100M 平方米
78 RECH 660mm×200M 米
79 RE81S 420mm×200M 米
80 8008 135ML/支 支
81 734 封胶 734 透明 300ML/支 毫升
82 ACF Song Single layer、Hitachi Double卷
部份材料的介绍
ITO FILM and ITO GLASS:
联享双层料与日东双层料原材料对比
联享U400HCD 日东ELECRYSTA G400L-TNMP
外 观 有白点 良好
尺 寸 0.175-0.179mm 0.175-0.176mm 方 阻 410.5-495.5Ω/□
(平均方阻:439.4Ω/□)
504-604Ω/□
(平均方阻:545.9Ω/□)
热稳定性
高温烘烤后平均方阻为:438.7Ω/□
R
△=
(438.7-439.4)/439.4*100% <20%高温烘烤后平均方阻为:481Ω/□
R
△=
(481-545.9)/545.9*100% <20%方阻均匀性 TD:3.01%-7.53%
MD:5.62%-13.35%
TD:2.4%-6.5%
MD:2.7%-8.1%
透光率 T:84.5% T:85.7%
表面硬度 ≥3H ≥3H
附着力
清洗区:LS-415C-KC2 非清洗区:LS-415C-KC2 清洗区:SN-8400C 非清洗区:SN-8400C
良好
清洗区:LS-415C-KC2 非清洗区:LS-415C-KC2 清洗区:SN-8400C 非清洗区:SN-8400C
良好
耐 UV 性 ITO 层有脱落 ITO 层无脱落
清洗效果 较易清洗 易清洗
耐高温性 材料无有轻微变形.表面无异常.缩水率 x≤1% y≤1%
材料无严重变形.表面无异常.缩水率 x≤1% y≤1%
环 测 附着力较环测前无差异,电阻较环测前变 动率 4.1%
附着力较环测前无差异,电阻较环测前变动率 2.3%
厚:0.075mm 厚:0.105mm 厚:0.02mm 厚:0.170mm 导
电
层 T:82.6%
非 导 电
层 T:90.1%
导 电
层 T:83.6%
非 导 电
层 T:90.4%
材料结构
中间胶层的持粘力>2H (1 千克重砣) 中间胶层的持粘力>3H(1 千克重砣)
材 料 型 号
检 验 项 目
双层材料剥脱时有胶拉起现象,胶拉拉脱 后不均匀
双层材料剥脱时没有胶拉起现象,胶拉拉脱后 很均匀
两种材料比较 日东导电层面的材料比联享的柔软,非导电面的材料比联享的硬.中间涂胶比联享的紧 密.
联享 U400HCD 双层料 FILM 原材料表面白点现象,客户检验报告中注明的异物检验标准已超出我司成品出货 检验标准,即联享 U400HCD 双层料 FILM 不符合我司可用的原材料。(客户检验标准:异物∮≤0.3mm,我司 成品检验标准:异物∮≤0.15mm)
Acrobat 文档
ITO GLASS
国内目前可供应电阻式触控面板使用之 ITO 玻璃业者计有:默克、铼德、冠华、正太、洪氏英等。而 ITO 玻璃 因面阻值高、膜厚相对较薄,因此镀膜的技术层次高,且国内 ITO 玻璃业者投入的时间较短,多数业者在膜质 均匀度、剥离强度等特性要求仍有改善的空间。在此建议国内 ITO 玻璃业者宜努力提升镀膜技术,以增加本土 触控面板用 ITO 玻璃的供应量及市场占有率
ITO Film
ITO Film 制法属低温 Roll to Roll 镀膜制程技术,技术水准较高,国内先期投入业者冠华科技因未能达到相 关质量要求而未能大量生产供应。另一业者联享光电则为之前唯一宣布可以进入量产 ITO Film 的国内厂商,相 关质量已可符合触控面板业者的要求。另:南玻也已出样,目前正与触控面板业者进行送样认证中。然而国内 触控面板业者使用之 ITO Film 仍来自于日本居多,因此建议相关材料业者可积极投入 ITO Film 的国产化工程。
4. 相关油墨胶材
由于油墨胶材影响触控面板质量与生产良率甚巨,但需求量规模相对其他产业使用量少,供货商多集中在美、
日化学品原料公司上,建议国内相关化学品原料公司不必积极抢进。
大陆(国内)ITO Glass 生产厂家
南玻、莱宝、豪威、华益、三盛、万德宏、大华、长信、多纳勒、三信达、爱特鸥、
ITO 玻璃: 深圳莱宝高科技股份有限公司、 南玻集团(精细玻璃事业部)、 多纳勒烟台电子有限公司 、安 徽省蚌埠华益导电膜玻璃有限公司、 深圳豪威科技集团有限公司、 深圳南亚技术有限公司、 成都光明器材厂、
邯郸华天真空电子有限公司、 江苏省金坛康达克应用薄膜中心、长信薄膜科技(芜湖) 有限公司、 格拉威宝电 子玻璃(深圳) 有限公司、 深圳市三鑫集团、 常州康龙电子有限公司、 氧化铟锡导电玻璃 TN、STN—LCD 用 导电玻璃 TN、STN—LCD 用 ITO 导电玻璃。 TN—ITO 玻璃、STN—ITO 玻璃及各种触摸屏、PDP 等用 ITO 玻璃 各 种规格 ITO 导电玻璃气割、磨边及镀膜生产 TN—ITO 导电玻璃、STN—ITO 导电玻璃 光学玻璃、光电子玻璃、
无碱玻璃基板、无污染环保光学玻璃、 TN—ITO 玻璃、STN—ITO 玻璃、STN 和 HTN 导电玻璃、 液晶显示用基 片玻璃、 钢化玻璃、夹层玻璃、中空玻璃、彩釉钢化玻璃、弯钢化玻璃等 ITO 玻璃!
大陆(国内)ITO Film 生产厂家
北庆、昂志、三才、吉龙达、奥帝光、豪威、
日本日东 NITTO DENKO ITO FILM 材料参数:
TYPE:P400L-TFMP
Transmittance 88.0﹪Haze 1.0﹪
Sheet Resistance 470
Ω
/Sq Linearity 0.5﹪Surface Hardness 2H~3H
TYPE:P400L-TNDI
Transmittance 84.0﹪Haze 10.0﹪
Sheet Resistance 470
Ω
/Sq Linearity 0.5﹪Surface Hardness 2H
尾池 ITO 膜部份型号
规格型号 电阻(Ohm) 透过率
(%)
雾度
(%)
B 偏黄 度
硬度
(h)
特性 宽幅
KB500NS3-175- UH/P 450±100 ≧86 ≦3 2.7 3 亮面、偏白 (寬度: 410 毫 米)
KB500NS2-188- UN2/P 450±100 ≧86 3.2 3.1 3 亮面、防牛、
防眩
(寬度: 410 毫 米)
KB500NS2-188 -MN2/P 450±100 ≧86 8.5 3.6 3 雾面、 防牛、
防眩、防指纹
(寬度: 410 毫 米)
KA500PSX-188- MN2/P 520±120 ≧88 6.5 6.5 3 亮面、 防牛、
防 眩 、 防 反 射、高透
(寬度: 500 毫 米)
KA500PSX-188- UN2/P 520±120 ≧86 2.5±1 4.5 3 雾面、 防牛、
防 眩 、 防 反 射、高透
(寬度: 500 毫 米)
KA500PS1-175 -UH/P 520±120 ≧86 ≦3 4.4 3 亮面 (寬度: 500 毫 米)
KA500PS1-188 –MC5/P 520±120 ≧88 5±2 4.5 3 雾面 (寬度: 500 毫 米)
3.介绍油墨和其他材料
以电阻式手机屏为例其使用的材料基本定型,一段时间内不需寻找新的材料来代替!
耐酸油墨 PER-208B-27
银浆油墨 LS-415C-KC2
银浆油墨 LS-504ET-3
绝缘点油墨 UVF-10F-DS
保护胶油墨 #503F(EX)
绝缘油墨 SN-8400C
粘胶油墨 TB1555C
导电热熔胶 TB3373C
彩色油墨 DYH/EP 系列
封胶 道康宁 734 ACF:
引出线与屏的连接压合是ITO Touch panel制造中非常关键的工序!现在的连接压合多使用导电热熔胶和ACF。
国产的 包括台湾生产的导电热溶胶都有发现电阻过大的现象,这是导电热熔胶剥离所致,而日本的导电热熔胶 会更好,现在比较先进的连接压合是使用FPC引出线+ACF的做法,ACF即Anisotropic Conductive Film异方性导 电胶,其特点在于Z轴电气导通方向与XY绝缘平面的电阻特性具有明显的差异性,当Z轴导通电阻值与XY平面绝 缘电阻值的差异超过一定比值后,既可称为良好的导电异方向,从而达到导通、绝缘、粘着的作用!当然ACF 的使用也以日本的Song Single layer 和Hitachi Double layer 两款最佳!(FPC最好使用压延铜)
If you have any questions,Please contact us! Fax:0575-88609269 Tel: 0575-88646699
Hitachi Chemical之ACF产品规格
接合对象 精密度(line/mm)
最小电极面積(un )
最小间距(un)
薄厚(un)
导电粒子 粒径(un)
压合温度(℃)
压合时间(sec)
压合压力(MP&)
应 用 型 号
C O G T C P C O F
镍金镍树脂球 镍 球 镀金镍球脂球 镍 球
AC-8604 AC-8408 AC-7207 AC-2056 AC-217 AC-4251 AC-4051
Chip Chip To Glass To PWB Chip To Ghass To PWB
- - - 5 - - 5
1,500 1,200 15,000 - 1,500 15,000 -
12 15 20 - 10 20 -
25 25 16 35 35 16 45
3 3 4 2 3 4 2
180-200 160 170-180 170-180 200-220 170-180 170-180 10-5 10 15-10 15-10 10-5 15-10 15-10 50-150 50-150 3 2 100 3 2
2
保护胶:
名称 型号 类型 品牌 评价
保护胶 1 #503-F(ex) IR 型:上线导电面、下线导电面、下线非导电面 Asahi 好用 保护胶 2 HL-NG UV 型:上线非导电面、 东莞日欣 好用
保护胶 3 AA-650 IR 型:上线导电面、下线导电面、下线非导电面 日本川井 一般
保护胶 4 MI-B019ECW5 IR 型:上线导电面下线导电面、下线非导电面 HOYO(丰阳) 不好用
保护胶 5 PI-2955 IR 型:上线导电面、下线导电面、下线非导电面 东莞日欣 未有结论
绝缘点选择
1、压力克或面版的绝缘点,如不贴 OCA 用 1×1mm,ø0.036。
2、标准品:8.4〞以上 4.5×4.5mm,ø0.08。
3、标准品:8.4〞以下,用 3×3 mm,ø0.05。
3、4.3〞以下用 3×3mm,ø0.036。
4、手机类:用 2×2mm,ø0.036。
钢网规格(可按要求订制):
ITO 钢网规格表
网版类型 间距 直径 网版大小 有效印刷面积
钢版 5×5mm 0.08mm 69×79cm 400×400mm 钢版 3.0×3.0mm 0.05mm 69×79cm 400×400mm 钢版 2×2mm 0.036mm 69×79cm 400×400mm 钢版 3.0×3.0mm 0.036mm 69×79cm 400×400mm 钢网有日本村上、台湾正中的较好!
3.触摸屏制造工艺流程
(以电阻式手机屏为例)
ZBOE
zboe displaytechnology
ITO 样品制作流程图及说明
DESIGN CHECK
DATE DATE
SHEET UNIT SCALE 1st ANGLE PROJECTION
mm 1 of 1 1:1
If you have any questions,Please contact us! Fax:0575-88609269Tel: 0575-88646699