車用觸摸顯示面板類型及其解決方案

2012年05月31日 16:59 來源:本站整理 作者:秩名 我要評論(0)

  目前,觸摸面板在全球已開始自成一項產業,作為一項先進的計算機輸入設備,它是目前最簡單、方便、自然的而且又適用于多媒體信息查詢裝備。觸摸面板具有堅固耐用、反應速度快、節省空間、易于交流等許多優點。但因應車上VCD/DVD多媒體及衛星導航GPS的普及化,觸摸顯示面板應用在汽車上也愈來愈普遍了,可使駕駛者或乘客可使用這項技術,只要用手指輕輕地觸碰顯示面板上的圖符或文字就能實現對主機操作,從而使人、車、機三者交互輸出入系統,這種技術極大方便了那些不懂計算機操作的用戶,也賦予車用多媒體設備全新的面貌,是極富吸引力的全新多媒體交互產品。

  為了操作上的方便,人們用觸摸面板來替代鼠標或鍵盤。工作時,我們必須首先用手指或其它物體觸摸安裝在顯示器前端的觸控面板,再根據手指觸摸的圖標或菜單位置來定位選擇信息輸入,其主要架構是由觸摸檢測組件和觸摸面板控制器組成。

  觸摸檢測部件安裝在顯示器面板前面,用于檢測用戶觸摸位置,接受后送觸摸屏控制器;而觸摸屏控制器的主要作用是從觸摸點檢測裝置上接收觸摸信息,并將它轉換成觸點坐標傳送給CPU,它同時能接收CPU發來的命令并加以執行。

  以目前市場觸摸面板來說,主要可分為五個基本類型;從技術原理來區別觸摸面板,可分為:壓力傳感技術觸摸面板、電阻技術觸摸面板、電容技術觸摸面板、紅外線技術觸摸面板、表面聲波技術觸摸面板。

  其中壓力傳感技術已退出市場;雖然紅外線技術的價格低廉,但外框容易損壞而產生光干擾,在曲面時容易失真;電容式設計理論好,但影像失真的情況難以得到根本解決;電阻式的定位準確,但價格較高,面板也容易損壞;表面聲波觸摸屏解決了以往觸摸屏的各種缺陷,畫面較為清晰也具抗暴效果,適于各種場合,但主要缺點是面板一旦有水滴或粉塵會使面板反應變的遲鈍,甚至不工作。

  依目前觸摸面板的工作原理和傳輸信息的介質,可將其分為:電阻式、紅外線式、電容感應式及表面聲波式,下表中可看出各類型觸摸面板的特性分析介紹。

  一般具有觸摸面板的信息產品,大多數放置在公共場所或室內,以利使用者操作使用;不過,要將看起來似乎很脆弱的設備放置在車上,這其中的差別相當大,如何確保在操作過程或放置過程中不會出現問題,現將一些常見問題介紹一下:

  與車上設備連接時可能出現的問題

  一般觸摸面板適用于串口信號進行傳輸,從PS/2獲取信號,而TPS面板是從主機電源直接取電,這是電氣設計必須考慮的重點;另外,在結構上也相當重要,因為觸摸面板是由特殊材料組成,本身容易損壞,在與車上設備整合時,可能有面板被壓得太緊或太松而產生問題。再就是軟件問題,主要是指驅動程序的安裝,一臺主機上不要安裝兩種或兩種以上的觸摸面板驅動程序,否則將導致無法使用。

  在市場上所看到的汽車用觸摸面板使用溫度普遍介于-40℃~85℃間,而根據車廠實測數據顯示,夏季時車輛停放毫無遮蔭的艷陽下,車內儀表板上方熱點溫度甚至可高達105℃,這就是為什么車內的錄音卡帶CD片等被烤得變形的原因了,所以車內溫度最高并非只有85℃。當車內從高達100℃降到室溫時,汽車音響與DVD都可以正常操作,但觸摸面板有可能會因此而導致不正常的情況發生。以下是臺灣主要觸摸面板制造商產品的介紹,從中可以了解觸摸面板主要技術原理、性能及應用。

  富晶通科技產品的主要技術原理是利用氧化銦錫(ITO)導電玻璃及導電薄膜(ITO Film)為主要原材料,同時在上下部透明電極間設有點隔片(Dot SPACer),當手指、觸控筆或其它介質對上部電極施加壓力,將使上下部電極間接通并產生電位差,進一步將施壓介質的坐標位置顯示于屏幕。

  富晶通觸控面板的應用范圍非常廣泛,包括:便攜式通訊、消費性電子及信息產品,如:個人數字助理、掌上型計算機(Palm-Sized PC)、電子字典、手寫輸入裝置、信息家電(Information Appliance)、新一代數字寬頻移動電話、股市信息顯示器。交通運輸工具用途,如:大型車輛記錄器、GPS衛星導航系統、多媒體影音設備、車輛行駛信息顯示器。

  工業用途,如:自動化控制系統、遠程/中央監控系統、工作站操作系統、管理信息系統。公共信息用途,包括:機場導游系統、文物介紹系統、地政信息查詢系統等。

  ELOTOUCH觸摸顯示屏玻璃板上覆有傳送接收X軸及Y軸方向電壓的傳感器,觸摸面板控制器向傳輸傳感器發送5兆赫的電氣信號,傳感器隨后便在玻璃板表面將該信號轉換為超聲波,而這些聲波通過一束反射體直接穿透觸控面板的正面反射體接收聲波,并引導其通往接收傳感器,然后傳感器再將轉換成電氣信號,轉為觸摸面板表面的數字地圖。

  其產品主要特點,包括:耐用抗刮玻璃表面,即便面板出現水滴附著或出現嚴重劃痕也能正常、穩定無漂移運作,觸控反應準確度高速度快、抗電子干擾、智能型觸控反應;有平面曲面及柱面觸控面板可供應及滿足客戶不同設計要求,另外,還能選用具有防眩效果的玻璃。

  萬達光電在觸摸面板方面有成熟的專業技術,創新開發出品質不錯、且具價格優勢的觸控面板。除了擁有專業的觸控面板制程技術外,萬達光電的生產線也是最先進的,如高性能觸控面板測試設備及全球知名的自動控制生產設備,并以嚴格的品管及更具效益的制程來生產高標準的觸控產品。

  萬達光電除了繼續在觸控面板領域保持領先外,其產品線相當豐富,包括:五線電阻式觸控面板、電容式觸控面板、五線電阻式控制器及四線電阻式控制器和電容式控制器。

  宇宙光電擁有亞洲地區唯一的無膜電容式觸控技術(US專利)。無膜電容式觸控技術突破傳統制程,采用純玻璃制程,即全部制程直接在玻璃上完成。因此具備硬度高、防水、防火、防塵、防刮、高透光度及高耐用等特性,其耐用度達到一般四線電阻式觸控面板的50倍以上。宇宙光電的無膜電容式觸控技術已通過臺灣工業局自主性產品研發項目審核。

  無膜電容式觸控技術所生產的TC-7000/TS-7000產品可應用于Kiosks、Gaming、ATM、Military、PublIC ACCess、MeDICal & AerosPACe等領域。

  隨著TFT-LCD技術的日益提升,其顯示面板增大且邊框寬度縮短,而傳統迷宮式電路制程無法隨之縮短邊框,造成貼合組裝的障礙。銀碳電路技術可完全解決此問題,使觸控面板與TFT-LCD可完全密合。同時,銀碳電路專利技術還可提高觸控面板的線性功能,使觸控功能更精確,銀碳電路專利技術亦可簡化觸控面板制程,降低制造成本。

  良英車用觸摸面板在經過Thermal shock -40℃~110℃測試100Cycle后,其準確率還能達到99%以上(即線性誤差在1.0%以下),是值得車用設備廠商所信賴的觸摸產品。觸控面板最重要的特性在于觸控準確性,一般的標準都以線性誤差1.5%作為準則,但其車用產品觸控誤差仍在1.0%以下。

  其主要特點是該廠商的車用觸摸面板結構為Film/Glass,比Glass/Glass結構安全許多,若不幸發生車禍事故時,不會因上層Glass破裂使人員受傷,具有防爆安全的特點,且Film/Glass結構按壓觸感比Glass/Glass好。

  創為精密的四、五、八觸控面板的主要特性,可因應不同的設計適用于不同環境,尺寸也從3英吋到17英吋,標準品的產品線相當豐富。先進、精確的產品設計之下,獲得全套的觸摸面板的解決方案,包含:觸摸面板、控制卡及驅動程序。

  在車廠普遍要求車上設備必須要具有高分辨率的同時,高透光度的顯示產品能夠依不同的厚度來加以設計。另外,創為精密的觸摸面板控制器也具有RS-232及USB的傳輸接口,在驅動程序方面也有MICROSOFT O.S和 LINUX O.S,并經過嚴格的工業規格測試。

  接口光電為引進高品質的先進技術,與日本技術合作引進完整的觸摸面板技術。其主要工作是對客戶所委托訂定新型Touch Panel的開發和量產制程。

  據接口光電表示,其實際生產良品率接近95%,。接口光電承襲了日本廠獨特的非蝕刻制程,相較于一般制程技術,其主要特點有:提高壽命-蝕刻會傷及ITO并且殘留光阻于玻璃表面,蝕刻制程將ITO浸入酸液中,造成ITO融化后導致表面損壞;成本降低-減少制程的酸堿添加以及廢水處理程序,符合環保要求;直線性更佳-蝕刻去光阻步驟,避免造成線性劣化;可視區域加大-蝕刻制程必須在玻璃上將四條導線位置的ITO蝕刻后再印刷,需要較寬的空間。非蝕刻制程則不必,因此相同外型尺寸的觸控面板,接口光電的產品具有較大的動作區。

  仕欽科技的觸摸面板主要由上下二層薄層所構成,上層材質為聚脂類化合物,下層材質為玻璃,上面覆一層均勻的透明導電膜,二層平面間布有矩陣狀的小點,用以支撐上下層,便其維持適當間距,當施以外力于上層平面時,借由與下層之接觸而形成短路狀態,依上下二層線路設計配合控制電路運作,能實時識別觸控位置所在。

  在與四線電阻式相互比較后,其產品具有較低的飄移發生率和較高的觸控分辨率、快速觸控反應時間、以手觸摸(戴手套觸摸或筆式觸摸皆可)、可承受較苛刻的表面污染、密緊式的組裝、平面與球面的屏幕設計特點。適用于收款機、工業制程控制、手持式計算機醫療設備、手持式無線電話、辦公室自動化設備及交通運輸系統等。