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总结中小型触控面板技术

作者: 时间:2013-04-17 来源:网络 收藏

  g. 抗EMI

  某些应用要求液晶面板具备抗EMI特性,因此必须彻底遮蔽液晶面板产生的电磁波,理论上表面电气阻抗越低电磁波遮蔽效果越高,通常使用表面阻抗 □左右的导电性膜片(Film)。

  为发挥EMI遮蔽效果,必需使带电与带磁负荷逃离导电面,如图9所示EMI导电面设有电极线(汇流线:Bus Bar)。

EMI导电面设有电极线

  h. 抗燃型

  某些特殊用途的要求抗燃烧特性,图10是抗燃型触控面板的基本结构。

抗燃型触控面板的基本结构

  为满足抗燃烧设计规格,上方电极部材料必需同时兼具强韧、平坦与优秀光学特性的树脂薄膜,然而实际上并没有这样的材料,一般是在聚酯(Polyester)膜片表面黏贴具备自我灭火性的聚碳酸酯纤维膜片。

  i. 窄边幅触控面板

  类似行动电话等携带型电子机器,大多使用 以下窄边幅触控面板,一般认为,未来触控面板边幅大约只剩左右。

  上方电极是由厚度 的聚酯(Polyester)膜片溅镀ITO膜层构成,ITO的弯曲特性与陶瓷一样非常脆弱, 左右的曲率或是弯曲 ,就会断线丧失导电功能,常用改善对策是反复堆栈ITO形成厚膜层;此外,两膜片之间的黏合层具有缓冲效果。

  图11是上方电极膜片的拉伸与电气特性,

图中的拉伸率是根据折射率计算获得的换算值。以往业者普遍认为17吋是阻抗式触控面板的物理极限,不过透过电极材料、设计技巧、制程改善,目前24吋阻抗式触控面板已经进入商品化阶段。

上方电极膜片的拉伸与电气特性

  低反射触控面板

  低反射G/G型触控面板

  a. 直线偏光型

  图12是各种低反射玻璃/玻璃型触控面板(以下简称为低反射G/G型触控面板)的基本结构,由图可知这种型的触控面板使用直线偏光膜片(Polarizing Film)。

各种低反射玻璃/玻璃型触控面的基本结构

  低反射触控面板是在面板最表面黏贴偏光膜片,藉此降低外部的入射光绝对量,与面板内部材料接口的反射光量,进而达成低反射化的最终目的。

  图12(a)是在玻璃/玻璃型触控面板表面直接黏贴直线偏光膜片,形成结构单纯的直线偏光型(Linearly Polarized Type)低反射触控面板。

  b. 圆偏光型

  为提高直线偏光型的影像视认性,组合直线偏光膜片与位相差膜片(Retradtion Film),构成所谓的圆偏光型(Circularly Polarized Type)低反射触控面板(图12(b)),入射至面板的光线会被直线偏光膜片吸收,使反射光降至 以下。

  图12(c)的低反射触控面板可以防止面板表面与底部的光线反射,低反射触控面板的反射光甚至低于 以下,类似这种超低反射触控面板,主要应用在日差极大的欧美地区车用显示器。

  低反射F/G型触控面板

  图13是各种低反射膜片/玻璃型触控面板(以下简称为低反射F/G型(Flim/Grass Type)触控面板)的基本结构。

各种低反射膜片/玻璃型触控面板

  低反射F/G型触控面板同样分为直线偏光型(图13(a))与圆偏光型(图13(b)~(d))两种,其中偏光型直接在位相差膜片溅镀ITO层膜,因此可以有效降低组件使用数量(图13(c))。

  a.直线偏光型F/G低反射触控面板

  直线偏光型F/G低反射触控面板必需使用光学等方性膜片(Optically Isotropic Film),主要原因是传统阻抗式触控面板使用的PET,属于光学等方性膜片;Optically Anisotropic Film),黏贴于液晶面板时光线通过PET膜片,会随着各波长发生位相差,光线通过偏光膜片时会重迭形成彩虹。直线偏光型F/G低反射触控面板使用的光学膜片必需具备下列光学特性,图14是位相差说明图,图15是位相差的波长分散特性。

位相差说明图
位相差的波长分散特性

⑴ 光学等方性
⑵ 位相差的波长分散性与温度依存性
⑶ 光弹性
⑷ 抗牛顿环特性与穿透鲜明性

  b.圆偏光型F/G低反射触控面板

  附有ITO膜层的光学等方性膜片,组合直线偏光膜片与位相差膜片,可以制成低反圆偏光型F/G触控面板,由于设计上将位相差膜片当作电极基板使用,因此成本上具有极佳的竞争力。

  位相差膜片使用低复折射高分子材料与单轴延伸加工技术制作,利用延伸加工使高分子锁配向,其结果造成延伸方向的折射率,与直交方向的折射率产生差异形成所谓的位相差,所幸的是透过延伸倍率可以调整延伸方向,与直交方向的折射率以及膜片厚度,并有效控制位相差的值。

  一般认为,G/G型低反射触控面板的密封性较高,水份与其它侵蚀ITO膜层的物质不易通过,具有优秀的刚性与耐环境性。至于缺点,则是薄形玻璃基板不易大面积化,ITO长膜困难、制作成本偏高,因此G/G型低反射触控面板主要应用在环境条件非常严苛的车用显示器等领域。

  F/G型低反射触控面板同样具备充分的车用耐环境特性,不过上方电极部使用高分子树脂膜片,容易受到偏光膜片的收缩应力与酸性排放气体的影响,可靠性无法媲美G/G型低反射触控面板。

  结语

  以上介绍中小型触控面板与低反射触控面板的技术发展。事实上,中小型触控面板还有许多课题尚待解决,例如耐环境性的改善、密封剂与膜片材料的阻碍性提升、ITO膜层的耐酸性提升、偏光膜片的收缩应力减缓和等等,有机会笔者将在日后针对这些课题继续讨论。


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