智能手機TP原理與OCA原理

每一(yī / yì ／yí)類觸摸屏都有其各自的(de)優缺點，要(yào / yāo)了(le／liǎo)解哪種觸摸屏适用于(yú)哪種場合，關鍵就(jiù)在(zài)于(yú)要(yào / yāo)懂得每一(yī / yì ／yí)類觸摸屏技術的(de)工作原理和(hé / huò)特點。

01 觸摸屏的(de)分類

按照觸摸屏的(de)工作原理和(hé / huò)傳輸信息的(de)介質，可以(yǐ)把觸摸屏分爲(wéi / wèi)四類：

1.電阻技術觸摸屏：定位準确，透光率和(hé / huò)清晰度稍差。

2.電容技術觸摸屏：設計構思合理，精确度高，壽命較長，但其價格頗高，反光相對嚴重些。

3.紅外線技術觸摸屏：價格低廉，但其外框易碎，容易産生光幹擾，曲面情況下失真。

4.表面聲波觸摸屏：解決了(le／liǎo)以(yǐ)往觸摸屏的(de)各種缺陷，清晰不(bù)容易被損壞，适于(yú)各種場合，缺點是(shì)屏幕表面如果有水滴和(hé / huò)塵土會使觸摸屏變的(de)遲鈍，甚至不(bù)工作。

02 電阻技術觸摸屏

工作原理：電阻式觸屏是(shì)一(yī / yì ／yí)種軟屏，主要(yào / yāo)原理是(shì)利用壓力傳感器檢測屏幕各處的(de)壓力，以(yǐ)此來(lái)輸入信息。

電阻觸摸屏的(de)主要(yào / yāo)部分是(shì)一(yī / yì ／yí)塊與顯示器表面非常配合的(de)電阻薄膜屏，這(zhè)是(shì)一(yī / yì ／yí)種多層的(de)複合薄膜，它以(yǐ)一(yī / yì ／yí)層玻璃或硬塑料平闆作爲(wéi / wèi)基層，表面塗有一(yī / yì ／yí)層透明氧化金屬 （ITO氧化铟，透明的(de)導電電阻） 導電層，上(shàng)面在(zài)蓋有一(yī / yì ／yí)層外表面硬化處理、光滑防擦的(de)塑料層 、它的(de)内表面也(yě)塗有一(yī / yì ／yí)層ITO塗層 、在(zài)他(tā)們之(zhī)間有許多細小的(de)（小于(yú)1/1000英寸）的(de)透明隔離點把兩層導電層隔開絕緣 。當手指觸摸屏幕時(shí)，兩層導電層在(zài)觸摸點位置就(jiù)有了(le／liǎo)接觸，控制器偵測到(dào)這(zhè)一(yī / yì ／yí)接觸并計算出(chū)（X，Y ）的(de)位置，再根據模拟鼠标的(de)方式運作。

電阻觸摸屏一(yī / yì ／yí)般分爲(wéi / wèi)四線電阻屏和(hé / huò)五線電阻屏。

四線電阻屏特點：

高解析度，高速傳輸反應。

表面硬度處理，減少擦傷、刮傷及防化學處理。

具有光面及霧面處理。

一(yī / yì ／yí)次校正，穩定性高，永不(bù)漂移。 

四線電阻模拟量技術的(de)兩層透明金屬層工作時(shí)每層均增加5V恒定電壓：一(yī / yì ／yí)個(gè)豎直方向， 一(yī / yì ／yí)個(gè)水平方向。總共需四根電纜。

五線電阻屏特點：

解析度高，高速傳輸反應。

表面硬度，減少擦傷、刮傷及防化學處理。 

同點接觸3000萬次尚可使用。 

導電玻璃爲(wéi / wèi)基材的(de)介質。 

一(yī / yì ／yí)次校正，穩定性高，永不(bù)漂移。 

五線電阻模拟量技術把兩個(gè)方向的(de)電壓通過電阻網絡加在(zài)靠裏的(de)那層金屬層上(shàng) ，靠既檢測電壓又檢測電流的(de)的(de)方法測得觸摸點的(de)位置，而(ér)外層ITO僅當作導體層，共需五根電纜。

電阻技術觸摸屏的(de)特性：

1.價格比較低廉，能在(zài)較爲(wéi / wèi)惡劣的(de)環境下工作，并且利于(yú)大(dà)規模生産，因此成爲(wéi / wèi)發展最早、用途最爲(wéi / wèi)廣泛的(de)觸摸屏。

2.電阻式觸摸屏較大(dà)的(de)缺點是(shì)不(bù)能實現多點同時(shí)觸摸，這(zhè)也(yě)限制了(le／liǎo)它在(zài)高端智能手機和(hé / huò)遊戲機中的(de)應用。

03 電容技術觸摸屏

電容式觸屏是(shì)一(yī / yì ／yí)種硬屏，主要(yào / yāo)原理是(shì)通過手指和(hé / huò)智能終端之(zhī)間形成電容器，感應出(chū)電流。電容式觸摸屏分爲(wéi / wèi)表面電容式觸摸屏(Surface Capacitive Touch)和(hé / huò)投射式電容觸摸屏(Projected Capacitive Touch)。

1、表面電容式觸摸屏

工作原理：當用戶觸摸屏幕時(shí)，由于(yú)人(rén)體電場的(de)原因，手指與導體層間形成一(yī / yì ／yí)個(gè)耦合電容，四邊電極發出(chū)的(de)電流會流向觸點，而(ér)電流強弱與手指到(dào)電極的(de)距離成正比，位于(yú)觸摸屏幕後的(de)處理器便會根據電流的(de)比例及強弱，準确算出(chū)觸摸點的(de)位置。

2、投射式電容觸摸屏

工作原理：觸摸屏采用多層ITO層，形成矩陣式分布，以(yǐ)X軸、Y軸交叉分布做爲(wéi / wèi)電容矩陣，當手指觸碰屏幕時(shí)，可通過X、Y軸的(de)掃描，檢測到(dào)觸碰位置電容的(de)變化，進而(ér)計算出(chū)手指之(zhī)所在(zài)。基于(yú)此種架構，投射電容可以(yǐ)做到(dào)多點觸控操作。

表面式與投射式電容屏的(de)區别：

1）表面式電容屏：技術成熟，不(bù)能識别多點，價格高，有戰略聯盟，能做各種尺寸屏。

2）投射式電容屏：技術不(bù)成熟，能識别多點，适合做中小尺寸屏。

電容技術觸摸屏的(de)特性：

輕觸就(jiù)能感應，使用方便 ，而(ér)且手指與觸控屏的(de)接觸幾乎沒有磨損，性能穩定，經機械測試使用壽命長。

對大(dà)多數的(de)環境污染物有抗力。

人(rén)體成爲(wéi / wèi)線路的(de)一(yī / yì ／yí)部分，因而(ér)漂移現象比較嚴重。

帶手套不(bù)起作用。

需經常校準。

不(bù)适用于(yú)金屬機櫃。

當外界有電感和(hé / huò)磁感的(de)時(shí)候，會使觸摸屏失靈。

04 紅外線式觸摸屏

工作原理：紅外觸摸屏是(shì)利用X、Y方向上(shàng)密布的(de)紅外線矩陣來(lái)檢測并定位用戶的(de)觸摸。如圖4所示，紅外觸摸屏在(zài)顯示器的(de)前面安裝一(yī / yì ／yí)個(gè)電路闆外框，電路闆在(zài)屏幕四邊排布紅外發射管和(hé / huò)紅外接收管，一(yī / yì ／yí)一(yī / yì ／yí)對應形成橫豎交叉的(de)紅外線矩陣。用戶在(zài)觸摸屏幕時(shí)，手指就(jiù)會擋住經過該位置的(de)橫豎兩條紅外線，因而(ér)可以(yǐ)判斷出(chū)觸摸點在(zài)屏幕的(de)位置。任何觸摸物體都可改變觸點上(shàng)的(de)紅外線而(ér)實現觸摸屏操作。

紅外線式觸摸屏的(de)特性：

1. 高度穩定性，不(bù)會因時(shí)間、環境的(de)變化産生飄移。

2. 高度的(de)适應性，不(bù)受電流、電壓和(hé / huò)靜電幹擾，适宜某些惡劣的(de)環境條件（防爆，防塵）。

3. 高透光性無中間介質，最高可達标100%。

4. 使用壽命長，高度耐久，不(bù)怕刮傷，觸控壽命長。

5. 使用特性好，觸摸無須力度，對觸摸體無特殊要(yào / yāo)求。

6. 會受到(dào)強紅外線幹擾，如遙控器、高溫物體、陽光或白熾燈等紅外源照射紅外接收管。

7. 會受到(dào)強電磁幹擾，如變壓器等 。

05 表面聲波技術觸摸屏

工作原理：表面聲波技術是(shì)利用聲波在(zài)物體的(de)表面進行傳輸，當有物體觸摸到(dào)表面時(shí)，阻礙聲波的(de)傳輸，換能器偵測到(dào)這(zhè)個(gè)變化，反映給計算機，進而(ér)進行鼠标的(de)模拟。

表面聲波技術觸摸屏的(de)特性：

清晰度較高，透光率好。

高度耐久，抗刮傷性良好。

一(yī / yì ／yí)次校正不(bù)漂移。

反應靈敏。 

适合于(yú)辦公室、機關單位及環境比較清潔的(de)場所。 

表面聲波屏需要(yào / yāo)經常維護，因爲(wéi / wèi)灰塵， 油污甚至飲料的(de)液體沾污在(zài)屏的(de)表面，都會阻塞觸摸屏表面的(de)導波槽，使波不(bù)能正常發射，或使波形改變而(ér)控制器無法正常識别， 從而(ér)影響觸摸屏的(de)正常使用，用戶需嚴格注意環境衛生。必須經常擦抹屏的(de)表面以(yǐ)保持屏面的(de)光潔，并定期作一(yī / yì ／yí)次全面徹底擦除。

06 前沿技術

In cell：是(shì)指觸摸屏面闆功能嵌入到(dào)液晶像素中的(de)方法。即在(zài)顯示屏内部嵌入觸摸屏傳感器功能。這(zhè)樣使屏幕變得輕薄。

On cell：是(shì)指将觸摸屏嵌入到(dào)顯示屏的(de)彩色濾光片基闆和(hé / huò)偏光片之(zhī)間的(de)方法，即在(zài)液晶面闆上(shàng)配置觸控傳感器。

OGS(One Glass Solution)：一(yī / yì ／yí)塊玻璃的(de)解決方案。觸摸屏和(hé / huò)保護玻璃集成在(zài)一(yī / yì ／yí)起，在(zài)保護玻璃内側鍍上(shàng)ITO導電層。優點是(shì)使得TP更薄，成本更低，透光性更好。

OCA原理

01 OCA簡介

OCA（Optical Clear Adhesive），是(shì)一(yī / yì ／yí)層無基材光學透明的(de)特種雙面膠，屬于(yú)壓敏膠的(de)一(yī / yì ／yí)類，該膠體材料的(de)主要(yào / yāo)成分是(shì)以(yǐ)Acrylic(壓克力)爲(wéi / wèi)主。主要(yào / yāo)用途是(shì)用于(yú)LCM、Cover、Touch Panel貼合。具有無色透明、光透過率在(zài)90%以(yǐ)上(shàng)、膠結強度良好，可在(zài)室溫或中溫下固化，且有固化收縮小等特點。

02 OCA性能

1、高的(de)粘接和(hé / huò)剝離強度，适用于(yú)将許多透明薄膜基材粘接到(dào)玻璃上(shàng)，耐高溫、高濕度和(hé / huò)耐UV光。可在(zài)室溫或中溫下固化且固化收縮率小

2、受控制的(de)厚度，提供均勻的(de)間距

3、耐久性佳，不(bù)變黃，無分層或降解

4、透光率>92-99%

5、折射率1.48

6、霧度0.1%，低酸性

7、粘接光滑或紋理表面，膠粘力強

03 OCA存放條件

1、環境：最好直接保存在(zài)無塵室，每卷材料用膜包覆

2、溫度：溫度：22±4

3、濕度：40%-60%

4、放置：豎立放置或懸挂放置，避免OCA受到(dào)重壓造成壓痕不(bù)良

04 OCA全貼合技術

全貼合技術是(shì)目前高端智能手機與平闆電腦面闆貼合的(de)主流發展趨勢。

将面闆與觸摸屏以(yǐ)無縫隙的(de)方式完全粘貼在(zài)一(yī / yì ／yí)起，可以(yǐ)提供更好的(de)熒幕反射的(de)影像顯示效果。杜絕屏幕灰塵，水汽屏幕隔絕灰塵和(hé / huò)水汽，普通貼合方式的(de)空氣層容易受環境的(de)粉塵和(hé / huò)水汽污染，影響機器使用，而(ér)全貼合OCA光學膠填充了(le／liǎo)空隙，顯示面闆與觸摸屏緊密貼合，粉塵和(hé / huò)水汽無處可入，保持了(le／liǎo)屏幕的(de)潔淨度。

技術解析

手機屏幕由3部分組成：保護玻璃、觸摸屏和(hé / huò)顯示屏。

貼合的(de)方式可以(yǐ)分爲(wéi / wèi)全貼合和(hé / huò)框貼兩種。

OCA工藝需要(yào / yāo)二次貼合，分别是(shì)Sense glass與PSA貼附和(hé / huò)Sense glass與Cover glass貼附。

第一(yī / yì ／yí)步将OCA膜貼在(zài)sensor上(shàng)，俗稱軟貼硬。

人(rén)工放置sensor到(dào)設備台面上(shàng)，人(rén)工撕除OCA上(shàng)層的(de)隔離紙（可用一(yī / yì ／yí)小段膠帶粘下來(lái)，較方便），設備自動對位後完成貼附。

第二步将貼過OCA膜的(de)sensor與蓋闆玻璃貼合在(zài)一(yī / yì ／yí)起，俗稱硬貼硬。

人(rén)工将蓋闆玻璃和(hé / huò)貼過OCA的(de)sensor玻璃放到(dào)設備相應的(de)台面上(shàng)，CCD自動對位完成後，在(zài)真空腔内進行加壓貼合。

05 OCA工藝缺點

1、OCA膠膜表面帶有粘性，剝離離型膜時(shí)表面容易留痕，貼合時(shí)易産生氣泡。易吸附塵埃和(hé / huò)雜質造成二次污染。

2、OCA膠膜與FILM貼合的(de)過程中，手工貼壓力不(bù)均易褶皺産生氣泡，對于(yú)G+G貼合用垂壓式組合機，而(ér)且加熱加壓下的(de)空氣難排除，這(zhè)樣非常容易産生氣泡，而(ér)且脫泡機的(de)作用也(yě)不(bù)大(dà)。

3、OCA流動性能差，對Sensor貼合或coverglass貼合時(shí)，難以(yǐ)對ITO線路的(de)溝壑填補或油墨的(de)填補。

4、OCA的(de)粘接性能不(bù)強，貼合好的(de)産品，存在(zài)反彈的(de)風險。

5、OCA對于(yú)大(dà)尺寸的(de)貼合不(bù)利于(yú)進行，生産效率低，人(rén)工成本高。OCA貼合G+G時(shí)對于(yú)中等尺寸（10寸左右）較難進行，對于(yú)大(dà)尺寸貼合時(shí)（如15.6寸48寸72寸）很難進行，随着尺寸的(de)增大(dà)難度更加艱難。生産效率低，良品率也(yě)較低。

6、OCA貼合好後不(bù)能有效的(de)增加屏幕的(de)強度和(hé / huò)防爆的(de)能力。特别是(shì)對于(yú)OGS需防爆膜貼合。貼合後屏幕防爆效果不(bù)佳，不(bù)耐摔，屏幕易損壞。