夏普公开使触摸面板灵敏度提高至8倍的相关技术

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夏普在2012年12月10日发布了灵敏度（S/N比）提高至原来约8倍的静电容量式触摸面板，并从今年3月15日开始量产。该公司日前公布了实现该面板的相关技术。该触摸面板采用了屏幕尺寸变大也可保持灵敏度的驱动方式，从而将20英寸产品的触摸笔输入时的S/N比提高到了以往方式的约8倍。另外，该面板还采用了可使触摸面板装在显示屏上之后的整体厚度变薄的技术（图1～图3）。

图1：用铅笔在配备20英寸触摸显示屏上手写输入

图2：带着手套用手指在60英寸4K×2K触摸显示屏上输入

图3：在60英寸4K×2K触摸显示屏上做多点触控的演示

图4：20英寸的触摸传感片

一般情况下，屏幕尺寸变大后显示屏产生的噪声也会随之变大，导致触摸面板的灵敏度变差。为了解决这一课题，夏普导入了随着屏幕尺寸的扩大，用于检测触摸的信号也随着放大的技术。具体来说，就是用并列驱动方式替代了原来的逐次驱动方式。

逐次驱动方式是按照顺序一条线一条线地驱动来读取信号。而并列驱动方式则是同时驱动多条布线读取其输出，然后通过运算处理来计算出用于检测触摸的信号。由于同时驱动多条布线会使输出增加，因此通过运算处理获得的触摸检测用信号也会随之放大。如果触摸传感器布线间隔相同，即使加大屏幕尺寸，S/N比也不会变差，可保持固定。夏普目前已开发出最大60英寸的触摸面板。

夏普为了使配备触摸面板后的显示屏的整体厚度变薄，还导入了用来降低噪声影响的技术。为了减少显示屏产生的噪声造成的影响，触摸面板在安装时通常需要与显示屏之间保持一定间隙。为了省去这一间隙、实现薄型化，夏普利用在电视调谐器开发中培育起来的低噪声放大器技术，减小了显示屏噪声带来的影响。由于逐行输入信号的显示屏产生的噪声具有一定特点，因此可根据这些特点来消除噪声。

图5：控制器IC

此次的触摸面板由触摸传感片和控制器IC构成（图4、图5）。控制器IC的构成因屏幕尺寸而异，5英寸（智能手机用）采用模拟前端、数字前端与CPU一体化的单芯片构成，7英寸（平板电脑用）采用模拟前端与数字前端一体化的IC加CPU的双芯片构成、20英寸（监视器或电视用）采用模拟前端和数字前端的双芯片构成，60英寸（电子黑板或台式PC用）采用3个模拟前端和1个数字前端的4芯片构成。模拟前端负责驱动、输出的读取、信号放大及A-D转换等处理。而数字前端负责根据输出算出触摸检测用信号，以及根据这一信号算出触摸位置。（日经技术在线！ 供稿）