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触控面板面临窄边框设计挑战 金属网格技术崛起

导读: 自2011年以来,智慧手机和平板电脑的平均设备厚度每年约减少20%。虽然行动设备的实际尺寸和形状各异,但轻、薄、时尚依然是其设计要旨。

  自2011年以来,智慧手机和平板电脑的平均设备厚度每年约减少20%。虽然行动设备的实际尺寸和形状各异,但轻、薄、时尚依然是其设计要旨。

  半导体、电子封装、记忆体容量、射频(RF)通讯元件和显示模组的技术进步,让工业设计人员能大幅提高行动设备的功能密度。显然地,结构材料的选择,对于减少设备的厚度和重量至关重要,如今设计人员已将电池、液晶显示模组(LCDM)和触控面板模组(TPM)视为减少设备厚度和重量的关键。

  目前设计人员正在利用锂离子电池较高的能量密度,于不牺牲电池续航时间的前提下,轻鬆减少电池厚度;此外更薄的薄膜电晶体(TFT)玻璃基板也帮助减少现代液晶显示模组的厚度。

  有趣的是,触控面板模组也能帮助工业设计人员减少玻璃基板的厚度。但是,人们对于更薄的保护玻璃基板耐用性,以及其与氧化铟锡(Indium Tin Oxide, ITO)或其他金属氧化物等透光导体所製成的电容触控感测器仍有疑虑。

  而今,爱特梅尔(Atmel)新颖的软性触控电路设计及工艺,与康宁超薄化学强化玻璃技术的结合,能够有效消除大众对于新型超薄触控面板模组的电气/机械功能的担忧。

  本文将分别描述Atmel XSense薄膜式电容触控感测器和0.4毫米厚Corning Gorilla Glass的主要产品属性,以及上述产品对减少触控式萤幕厚度与重量的影响。

  现今触控面板方桉面临窄边框设计挑战

  触控式萤幕的外型尺寸在一定程度上是由触控面板决定,因为电容触控感测器的讯号走线占据大部分边缘。当今电容触控感测器所採用的主流技术之所以是ITO,原因是其透光率高。

  但是,ITO有一个很大的缺点,其薄膜电阻很高,每单位面积电阻介于50?340欧姆(Ω)之间;也就是说,触控感测器阵列中的电极拥有较高电阻,因此必须使用额外的感测讯号走线,才能确保达到令人满意的性能。

  虽然触控模组上的保护玻璃主要用于提供实体使用者介面,不过同时也肩负隐藏这些宽感测讯号线的任务。例如,图1中10.1吋平板电脑的显示玻璃,其中近三分之一的保护玻璃表面被边框区域占据。因此,系统设计人员必须放宽机构设计,才能容纳更大的保护玻璃,即使设备并不需要这些多馀的空间。然而这些多馀的空间将增加设备的重量和成本,且未能带给终端用户任何效益。

  图1:ITO双边讯号走线示意图

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