觸摸面板靈敏度提高至8倍，夏普介紹相關(guān)技術(shù)

夏普在2012年12月10日發(fā)布了靈敏度（S/N比）提高至原來約8倍的靜電容量式觸摸面板，預(yù)定2013年3月15日開始量產(chǎn)，該公司日前發(fā)布了該面板的實現(xiàn)技術(shù)。該觸摸面板采用了屏幕尺寸變大也可保持靈敏度的驅(qū)動方式，從而將20英寸產(chǎn)品的觸摸筆輸入時的S/N比提高到了以往方式的約8倍。另外，該面板還采用了可使觸摸面板裝在顯示屏上之后的整體厚度變薄的技術(shù)（圖1～圖3）。


圖1：用鉛筆在配備20英寸觸摸顯示屏上手寫輸入 （點擊放大）

圖2：帶著手套用手指在60英寸4K×2K觸摸顯示屏上輸入 （點擊放大）

圖3：在60英寸4K×2K觸摸顯示屏上做多點觸控的演示 （點擊放大）

圖4：20英寸的觸摸傳感片 （點擊放大）

一般情況下，屏幕尺寸變大后顯示屏產(chǎn)生的噪聲也會隨之變大，導(dǎo)致觸摸面板的靈敏度變差。為了解決這一課題，夏普導(dǎo)入了隨著屏幕尺寸的擴大，用于檢測觸摸的信號也隨著放大的技術(shù)。具體來說，就是用并列驅(qū)動方式替代了原來的逐次驅(qū)動方式。

逐次驅(qū)動方式是按照順序一條線一條線地驅(qū)動來讀取信號。而并列驅(qū)動方式則是同時驅(qū)動多條布線讀取其輸出，然后通過運算處理來計算出用于檢測觸摸的信號。由于同時驅(qū)動多條布線會使輸出增加，因此通過運算處理獲得的觸摸檢測用信號也會隨之放大。如果觸摸傳感器布線間隔相同，即使加大屏幕尺寸，S/N比也不會變差，可保持固定。夏普目前已開發(fā)出最大60英寸的觸摸面板。

夏普為了使配備觸摸面板后的顯示屏的整體厚度變薄，還導(dǎo)入了用來降低噪聲影響的技術(shù)。為了減少顯示屏產(chǎn)生的噪聲造成的影響，觸摸面板在安裝時通常需要與顯示屏之間保持一定間隙。為了省去這一間隙、實現(xiàn)薄型化，夏普利用在電視調(diào)諧器開發(fā)中培育起來的低噪聲放大器技術(shù)，減小了顯示屏噪聲帶來的影響。由于逐行輸入信號的顯示屏產(chǎn)生的噪聲具有一定特點，因此可根據(jù)這些特點來消除噪聲。

此次的觸摸面板由觸摸傳感片和控制器IC構(gòu)成（圖4、圖5）。控制器IC的構(gòu)成因屏幕尺寸而異（圖6），5英寸（智能手機用）采用模擬前端、數(shù)字前端與CPU一體化的單芯片構(gòu)成，7英寸（平板電腦用）采用模擬前端與數(shù)字前端一體化的IC加CPU的雙芯片構(gòu)成、20英寸（監(jiān)視器或電視用）采用模擬前端和數(shù)字前端的雙芯片構(gòu)成，60英寸（電子黑板或臺式PC用）采用3個模擬前端和1個數(shù)字前端的4芯片構(gòu)成。模擬前端負責(zé)驅(qū)動、輸出的讀取、信號放大及A-D轉(zhuǎn)換等處理。而數(shù)字前端負責(zé)根據(jù)輸出算出觸摸檢測用信號，以及根據(jù)這一信號算出觸摸位置。（記者：田中 直樹，《日經(jīng)電子》）


圖5：控制器IC （點擊放大）

圖6：觸摸面板的系統(tǒng)構(gòu)成圖 （點擊放大）