投射电容式触摸显示屏的结构

　　自从iPhone采用投射电容式触摸显示屏以来，短时间内涌现了大量结构设计方案。投射电 容式触摸显示屏的特点是，感应器在触摸显示屏表面以下，外覆有保护玻璃。一些正在开发的新产品 采用了单面设计，即所有的感应层都设计在单一基板的一面上。在这个目前最薄的投射电容 式触摸显示屏设计中，每一层采用积层溅射工艺。基于两层透明导电层的投射电容式触摸显示屏的基 本原理，在设计上可以作出各种变化。例如，用超微细(lO^ni)导线可以替代某层，从而 少溅射一层ITO。目前市面上的绝大多数手机和签名采集板在不同PET层上镀有IT0,此外 常见的触摸显示屏也是使用双面镀层或在两层基板上单面镀层的ITO镀层玻璃。

　　(1) 触摸显示屏导体

　　方块电阻通常采用15011/口(单位为n/(m2*mil))的ITO涂层玻璃加工，要形成线 宽20pm的图样，需要用光蚀刻技术完成，比如在LCD面板厂工艺上使用的光刻消融剂。 ITO越厚，电阻越小，信噪比越好，但是透光率差;反之ITO越薄，透光率越好，但信噪比 更差。用PET (透明塑料，主要制造矿泉水瓶)作基板时，线宽通常是100 ~200jim，可以 使用丝网印制、光蚀刻或激光切割，在PET上制作线宽30 ~5(Vm的网纹图样的工艺还在研 究中。实际应用中，最下面还有第3层IT0用作屏蔽层以隔绝LCD的干扰，屏蔽层通常采 用150 ~300fi/□的方块电阻。触摸显示屏边框上的信号线通常为钼/铝/钼材料，同样是采用真 空磁控溅射工艺在ITO溅镀之后镀上。

　　(2) 膜层图样

　　在投射电容式触摸显示屏中，ITO膜可以设计蚀刻成各式各样，但制造成本是一样的，并且 由于触摸传感器和电子控制系统的高度相关性，很难说哪种图样优于其他图样。

　　早期iPhone的投射电容式触摸显示屏采用的图样是最简单的一种：玻璃两面的IT0前面蚀 刻成10列、线宽lram、间距5mm的列排列层，背面蚀刻成15行、线宽5mm、间距37^m 的行排列层，列排列层10列之间保留了不连线(孤立)的条以保持统一的光学效果。这种 设计对工艺要求简单，但需要控制器的处理能力强以生成精确坐标。

　　最常见的图样是连锁菱形(实为正方形45°斜放)，这种图样的电极岛之间连接可靠 (连线最短)，且最大程度充分利用了屏幕面积来感应手指电容，菱形图样分成互补的两层, 一层是水平菱形行，一层是垂直菱形列，导线交叉部位像小桥。菱形岛的尺寸大小取决于制 造商，通常在4 ~8mm之间，目前大部分投射电容式触摸显示屏都采用菱形图样。

　　(3) 边框

　　投射电容式触摸显示屏设计中很重要的一个成本原因是触摸显示屏边框，与传统模拟电阻式触摸 屏只有4根或5根信号线不同，投射电容式触摸显示屏有40根甚至更多的连接引线，因为每一 行和列必须连至控制器(或连至设计在软膜线中间的电容数字信号处理芯片)，因此投射电 容式触摸显示屏的边框尺寸较大。以前常用的工艺是用银油墨丝网印制宽1mm、间距1mm的 导线。

　　新款手机一直在追求轻薄边框，为实现这个目标，出现过一种参考TFT液晶面板的类 似技术，这种技术是通过多次溅射和蚀刻，从而在边框上形成多层布线，该工艺增加了一定 的生产成本。采用50 ~10(Vm线宽和间距的精细银丝网印制相比多层溅射会降低成本，但 目前工艺的附着性都不好，这样就需要银线伸出到基板外，同样会加成本。当然，如果触摸 屏设备不需要嵌人安装、允许容忍较大的边框，则成本可大幅降低。