彈指之間舞動美好生活

文 劉永慶

由于當今社會人們的物質生活和精神生活非常豐富，生活水平逐年提高，對貨幣的需求量和流動量也非常大，到銀行存取現金的人們越來越多，排起了長龍式的隊伍，時間一長，站隊的人心煩意亂，腰酸腿痛，排隊時還容易發(fā)生摩擦，發(fā)生口角?，F在到銀行存取款面貌煥然一新，窗口前只有一個客戶在辦理業(yè)務，其它人都在另一房間沙發(fā)上坐著觀看球賽或電視新聞，過去心煩意亂的感覺一點也沒有了。但每個人的手里都拿著一個小紙片，這個紙片就是排號辦理業(yè)務的順序號。這個號是誰發(fā)給他的呢？在他剛進入銀行大門的時候，旁邊有一臺設備，是觸控屏的取號機，在一塊玻璃屏幕上按上邊字幕提示操作，設備就會給你打印出一張紙?zhí)柡灒攺V播器里傳出叫號聲，你就可以去窗口辦理業(yè)務了。

在未來的觸控生活中，當人們早晨在衛(wèi)生間刷牙洗臉之際，透過具有觸控功能的梳妝臺，就可以掌握當日的重要行程，當一家人圍座在具有觸控功能的餐桌上享用早餐之際，父親已經將當日新聞瀏覽完畢，母親已經將商場特惠活動的海報下載好了，孩子們已經把當天上課要用的教材輸入到電子書包之中。由于觸控行業(yè)的迅速發(fā)展，人們感受到多點觸控技術的魅力，成為時下人們追求時尚的標志之一。

筆者根據自己學習和了解的觸控技術，作如下的介紹，以便和網印同行們共同探討絲網印刷在觸控技術中的作用。

了解觸控、發(fā)展觸控

《網印工業(yè)》雜志從2013年第1期開始增設《觸控屏印刷》專區(qū)，其主要目的是刊載觸控屏印刷行業(yè)的工藝技術、設備材料及最新發(fā)展趨勢等，以期為業(yè)內人士提供全方位的服務。并在首期由編輯部黃絮同志撰文《觸控屏基礎知識縱覽》一文對觸控屏作了介紹，為了從多方面認識觸控、了解觸控技術，隨著觸控屏幕在MP4、手機、平板計算機、一體機等科技產品中應用的增加，觸控技術進入人們的視野中并逐漸占據主要地位。觸控作為一種全新的人機交流方式，從最早期的使用鍵盤、鼠標、按鍵式輸入等接口來與產品裝置溝通；直到最近幾年，蘋果公司推出iPhone、iPad搭載觸控屏幕，有著生動直觀的操作接口且符合人體的使用習慣，更為廣大群眾所喜愛，觸控式的接口操作已形成全球性風潮。這種技術采用人類手指去接觸產品屏幕來與產品裝置溝通而獲得前所未有的全新的使用體驗，促進了觸控技術商品化的快速發(fā)展。

到目前為止，觸控技術有十余種，應用較多的為如下5種：即電阻式、電容式、電磁式、電感式、光學式等。觸控技術起源于美國，1971年SamHurst在他研究工作中，為了解決處理圖形數據，發(fā)明了第1個觸控傳感器，并被大家認為是觸控技術的開端。電容式觸控利用手指所帶有的靜電感應來與機器建立溝通，與過去占有最大市場占有率的電阻式觸控來比，具有可靠性強、反應速度快等優(yōu)點，使電容式觸控技術后來居上，成為該產業(yè)的主流產品。蘋果公司在iPhone上首先采用了“多點觸控”技術，被稱之為電容式觸控技術，使觸控技術整體上又推上了一個新臺階。

觸控技術最早是被工業(yè)用大型設備、家電等采用較多，但真正走進百姓日常生活的，還應源于蘋果公司的iPod Touch的誕生。使得觸控功能全面進入手機、NB、MP3、MP4等消費性電子產品的熱門接口，才蓬勃的發(fā)展起來。

電容式觸控技術

從展望未來的觀點出發(fā)，觸控屏的發(fā)展趨勢將是投射式電容式觸控屏逐漸成為市場主流。因為電容式觸控屏具有多種廣受歡迎的功能，除了支持多點觸控技術，電容式觸控屏不用終端用戶校正，并且使用壽命又比較長，ITO薄膜由玻璃外殼保護，這樣一來，屏幕更耐使用，又可防止劃傷，并且觸控屏的透光率較高。如今，多點觸控技術已經引發(fā)了相關行業(yè)的激烈競爭，已經成為目前最時尚和最先進的人機交互技術。由于電容式觸控技術相對于電阻式觸控技術有諸多優(yōu)點，為此，電容式觸控技術目前在各電子產品上得到了更廣泛的應用。

根據偵測電容原理的不同，電容式觸控技術又可分為投射電容式觸控技術和表面電容式觸控技術。投射電容式觸控技術是通過測量各電極之間的電容量的變化來確定觸控點的位置，由于人的手指具有一定數量的水分所攜帶，為此，手指也屬于一定的良性導電體，哪個點被手指觸碰，那么哪條線的靜電容量就會變大，因為投射電容不需電阻式的電極形變，所以，當距離觸控屏面板表面有一定距離時也能夠感測的到，手指與電極之間的電容量與它們之間距離有一定關系。表面電容式觸控技術也是利用感測靜電容量變化的原理。只不過投射電容式為四線阻抗膜方式，而表面電容式為五線阻抗膜方式。投射電容式觸控屏的工作原理是利用人體的感應電流進行工作的。當手指觸控到屏的金屬層時，由于人體電場的作用，人體和觸控屏表面之間形成一個耦合電容，對于高頻電流來說，電容就是導體，因此將從手指觸擊點吸走一部分電流，通過檢測電路可測量出這個電流的變化從而確定手指觸及的位置。

電容式觸控屏一般由4個部分構成，即感應玻璃屏體部分、強化玻璃蓋板、FPC軟板、感應芯片。觸控屏體是感應信號的核心單元，它是附著在玻璃基板上的一層有特殊圖案的透明導電介質，通常是ITO。FPC是Flexible Print Circuit Board的簡寫，中文意思為柔性印制電路板，以聚酰亞胺或聚酯薄膜為基材制成的一種具有高度可靠性、絕佳的柔性印制電路板。幾乎所有的ITO模塊與觸控IC都是靠FPC連接，FPC軟板是連接玻璃屏體和觸控IC的橋梁，是最為直觀的觸控屏的另一部分，軟板FPC也要有許多版圖設計，這些圖形也離不開絲網印刷，特別是精細度高的絲網印刷來印制。

電容式觸控傳感器是以ITO透明導電玻璃（ITO GLASS氧化銦透明導電玻璃）或者ITO透明導電薄膜（ITO FILM氧化銦錫透明導電薄膜）為基材 ，ITO GLASS即ITO導電膜玻璃，是通過ITO導電膜玻璃生產線，在無塵的生產環(huán)境中，利用平面磁控技術，在超薄玻璃上濺射氧化銦錫導電薄膜片層并經過高溫退火處理得到的。ITO是Indinm Tin Oxide（錫銦氧化物）的簡稱，ITO薄膜即是錫銦氧化物半導體透明導電膜，它是在一種均勻載體上通過特殊工藝生成的導電透明薄膜。ITO FILM是以均勻的硬化PET（聚對苯二甲酸乙二醇酯）膜為載體，通過IT0導電膜玻璃生產線，也是在無塵條件下，利用特殊的生產技術加工而得的。在上述基材上面進行蝕刻出特定圖形的電極。ITO上面的圖形結構可謂五花八門、各式各樣。但這些圖形結構都是觸控IC廠商根據原理設計而成。本文論述到這里，人們會問觸控技術到底和絲網印刷有什么關系，從下邊的流程圖你會發(fā)現關系在那里。

ITO的制作流程

ITO的結構

ITO模塊中的層面結構、ITO的電極形狀、銀漿線的走線方式、屏蔽層等部分的設計對最終的觸控效果有著非常重要的影響。下邊是常見的2種結構方式。

圖2 為常見的ITO FILM結構

ITO的制作

1．薄膜的制作工藝流程

ITO FILM來料檢驗→開料→縮水→印刷耐酸→蝕刻→銀膠→烘烤→絕緣→UV→黏膠→清潔

2．GLASS的制作工藝流程

ITO GLASS來料檢驗→開料→清洗→印刷耐酸→絕緣→烘烤→銀膠→蝕刻→UV→檢驗→絕緣點→清潔

從上述的各工藝流程可以看出觸控技術離不開印刷工序，尤其是精密網版印刷技術會在觸控屏印刷領域中得到廣泛快速的發(fā)展。

觸控產業(yè)還是一個發(fā)展歷程比較短暫的行業(yè)，一直到蘋果公司iPhone的多點觸控應用出現才將整個產業(yè)鏈引爆，成為消費性電子業(yè)的一股新潮流，隨著人們的需求增多和技術的日漸成熟，越來越多的產品開始大規(guī)模使用觸控板，以達到“人機一體化”，因此，觸控技術的發(fā)展和應用前是也是十分可喜的。