夏普公開使觸摸面板靈敏度提高至8倍的相關技術

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夏普在2012年12月10日發布了靈敏度（S/N比）提高至原來約8倍的靜電容量式觸摸面板，並從今年3月15日開始量產。該公司日前公布了實現該面板的相關技術。該觸摸面板採用了屏幕尺寸變大也可保持靈敏度的驅動方式，從而將20英寸產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，該面板還採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（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

圖2：帶著手套用手指在60英寸4K×2K觸摸顯示屏上輸入

圖3：在60英寸4K×2K觸摸顯示屏上做多點觸控的演示

圖4：20英寸的觸摸傳感片

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

逐次驅動方式是按照順序一條線一條線地驅動來讀取信號。而並列驅動方式則是同時驅動多條布線讀取其輸出，然后通過運算處理來計算出用於檢測觸摸的信號。由於同時驅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，還導入了用來降低噪聲影響的技術。為了減少顯示屏產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、實現薄型化，夏普利用在電視調諧器開發中培育起來的低噪聲放大器技術，減小了顯示屏噪聲帶來的影響。由於逐行輸入信號的顯示屏產生的噪聲具有一定特點，因此可根據這些特點來消除噪聲。

圖5：控制器IC

此次的觸摸面板由觸摸傳感片和控制器IC構成（圖4、圖5）。控制器IC的構成因屏幕尺寸而異，5英寸（智能手機用）採用模擬前端、數字前端與CPU一體化的單芯片構成，7英寸（平板電腦用）採用模擬前端與數字前端一體化的IC加CPU的雙芯片構成、20英寸（監視器或電視用）採用模擬前端和數字前端的雙芯片構成，60英寸（電子黑板或台式PC用）採用3個模擬前端和1個數字前端的4芯片構成。模擬前端負責驅動、輸出的讀取、信號放大及A-D轉換等處理。而數字前端負責根據輸出算出觸摸檢測用信號，以及根據這一信號算出觸摸位置。（日經技術在線！ 供稿）