觸摸屏設計日益簡化
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電阻性觸摸屏非常容易受到損傷，因為其表層是由薄薄的柔性塑料構成的，本身就很容易被利物刮損。至于SAW觸摸屏，由于它需要在邊角以特殊的機械安裝方法安裝聲換能器，因此不適合于移動應用。而且，SAW的成本也十分高，但因為無需透明的有源電極，所以可靠性相當好。
電容性觸摸屏在顯示區(qū)域采用了一層周邊電氣連接的導電薄膜。Kiosk類的顯示屏是在玻璃表面涂上一層導電物質，而較新的“投射式電容”觸摸屏則是在玻璃背面使用一組結構更復雜的涂層，大多數情況下會有三層，兩層分別用于沿X 和 Y軸的感測；另一層是用于屏蔽LCD模塊本身產生的噪聲。只有投射式電容感測和SAW能夠同時檢測出多個手指觸點。
從技術和經濟兩個層面上來看，上述的方法各有優(yōu)劣，而應該全面根據應用的需求來正確選擇，其中主要的決定因素是預算、顯示屏尺寸、機械考慮事項、電氣噪聲問題，以及視覺清晰度和可靠性要求。近來，能否同時檢測多個觸點的能力越來越受到關注，現在已成為許多便攜式應用發(fā)展的主要驅動力。
當前，增長最快、最令人矚目的技術當屬投射式電容觸摸屏。然而，這種技術的供貨商極少，相關專利卻又相當多，包括多觸點算法、感測層圖案和手勢提取方法等方面的專利，為市場新進者造成了巨大障礙。本文的主題正是要討論投射式電容感測的技術。
制備原理
圖1a所示為一個投射式電容觸摸屏元素的橫截面，可看出其感測層大幅擴展到盡量清晰。這種感測層一般是由一種透明的導電材料制備的，比如真空淀積的銦錫氧化物 (Indium-Tin-Oxide, ITO)，見黑色部分。在最終裝配之前，利用光刻或絲網印刷工藝 (類似于PCB的蝕刻方法)，ITO層便會在塑料薄膜 (通常是PET薄膜) 襯底上蝕刻形成電極圖案。圖中沒有顯示出屏幕四邊連接ITO模塊，然后往下延伸到電氣連接器的銀墨連線。這些ITO層通過一種透明的粘膠彼此融合在一起，形成觸摸屏鏡片；粘膠一般為一層薄片，整個層式結構利用層壓工藝融為一體。
圖1b所示為ITO電極設計的一種常見圖案，其最早見于上世紀80年代初。這種菱形圖案需要兩個感測層，分別針對X 和 Y軸向，以確定觸點位置。菱形圖案可對暴露在手指觸摸區(qū)域下的電極表面進行優(yōu)化，同時把X和Y方向電極軌跡的交叉面積降至最小。這些電極的密度越高，觸摸的空間分辨率也越高。在多觸點技術中這可是一個關鍵因素，尤其是在需要兩根手指極為靠近地操作時。
三層ITO疊層結構的壓層厚度一般為250mm左右。
雖然這種菱形圖案的效果不錯，可以獲得很好的空間分辨率，但另一方面，信號處理和電極圖案領域取得的先進成果，能夠讓設計在同一層上結合X 和 Y電極，而且大多數情況下無需屏蔽層。這種能力對光學特性 (每一層都會吸收和散射部分光) 和更重要的成本和生產良率都有著重大的影響。
圖1c所示為單層結構的橫截面示意圖。這種結構較薄，在對疊層結構以微米計的移動設備廠商中大獲好評。
圖1d所示是一個采用1層設計中的典型圖案。這種設計沒有在透明顯示區(qū)域使用交叉結構，而是在四周使用。令人難以想象的是，這種特殊設計有4個列線 (column)，而且行線 (row) 數可以不受限制。這些列線是通過把相似位置的三角形連接在一根軸上，并把它們連接為一個感測通道而形成。三角形圖案的采用，可以通過由一種特殊數學算法決定的內插過程 (interpolative process)，使垂直于列線的感測轉換順利進行。這種方法中運用的內插法降低了對列數的需求。同時，采用了非常先進的信號處理技術，大大減小了LCD產生的噪聲，從而無需屏蔽層。
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