触摸屏工艺制程和设备详解。触摸屏（Touch Panel），也称为触控屏或触控面板，是一种可接收触头等输入讯号的感应式液晶显示装置。当手指或其他导体触摸到屏幕上的图形按钮时，屏幕上的触觉反馈系统可根据预先编程的程序驱动各种连结装置，从而实现对主机操作的控制。触摸屏技术自1974年首次问世以来，随着科技的发展和应用需求的增长，已经形成了包括电阻式、电容式、红外线式、表面声波式等多种商业化触摸屏技术，广泛应用于手机、平板电脑、零售业、公共信息查询、多媒体信息系统、医疗仪器、工业自动控制、娱乐与餐饮业等多个领域。
一、触摸屏的分类与工作原理
触摸屏根据工作原理的不同，主要分为电阻式触摸屏、电容式触摸屏、红外线式触摸屏和表面声波式触摸屏四大类。
1. 电阻式触摸屏
电阻式触摸屏是早期的一种技术，通过两层导电层来检测触摸位置。当手指或其他导体触摸到屏幕时，两层导电层在触摸点处接触，从而改变电阻值，系统根据电阻值的变化来计算出触摸点的坐标。电阻屏造价便宜，能适应较恶劣的环境，但只支持单点触控，触摸时需要一定的压力，长期使用容易造成表面磨损，影响使用寿命。
2. 电容式触摸屏
电容式触摸屏是目前应用最广泛的触摸屏技术，利用电容感应来工作。当手指或其他导体触摸到屏幕时，会影响触摸点附近两个电极之间的耦合，从而改变这两个电极之间的电容量。系统通过检测电容量的变化来计算出触摸点的坐标。电容屏具有高灵敏度、低功耗、支持多点触控等优点，但价格稍高，且在湿度较大或屏幕表面有水珠时会影响检测效果。
3. 红外线式触摸屏
红外线式触摸屏在显示器的前面安装一个电路板外框，电路板在屏幕四边排布红外发射管和红外接收管，形成横竖交叉的红外线矩阵。用户在触摸屏幕时，手指会挡住经过该位置的横竖两条红外线，系统根据被挡住的红外线位置来判断触摸点的坐标。红外线屏价格低廉，安装方便，但外框易碎，容易产生光干扰，曲面情况下会失真。
4. 表面声波式触摸屏
表面声波式触摸屏利用超声波传感器形成声波网格来检测触摸。当手指或其他导体触摸到屏幕时，会吸收一部分声波能量，系统根据声波能量的变化来计算出触摸点的坐标。声波屏具有高精度且对触摸介质无要求，但价格较高。
二、触摸屏工艺制程
触摸屏的生产工艺制程复杂，包括设计、材料准备、加工成型、测试等多个环节。下面以电容式触摸屏为例，详细介绍其工艺制程。
1. 设计规范
触摸屏的设计规范包括产品结构、线路部分设计、引线压合面设计等多个方面。产品结构主要有薄膜对薄膜结构、薄膜对玻璃结构等，每种结构都有其特定的应用场景和优缺点。线路部分设计需要确定外形尺寸、可视区、驱动面积等参数，并遵循一定的设计规范，如最小走线宽度、线间距等。引线压合面设计则需要确保引线与ITO粘合的牢固性，避免在拉力作用下撕脱。
2. 材料准备
触摸屏的主要材料包括ITO玻璃、ITO薄膜、OCA胶、FPC等。ITO玻璃是在玻璃表面镀上一层ITO导电膜，用于制作电容屏的电极。ITO薄膜则是一种透明的导电材料，可以卷绕成卷材进行加工。OCA胶是一种透明胶，用于将触摸屏的各个层粘合在一起。FPC是柔性电路板，用于将触摸屏的信号传输到主板上。
3. 加工成型
触摸屏的加工成型包括切割、磨边、钻孔、抛光、镀膜、丝印等多个步骤。切割是将大张的ITO玻璃或ITO薄膜切割成所需的尺寸和形状。磨边和钻孔则是为了去除切割边缘的毛刺和加工出所需的孔位。抛光则是为了提高屏幕表面的光洁度和透光度。镀膜是在屏幕表面镀上一层或多层薄膜，以提高屏幕的导电性、透光性或耐候性。丝印则是在屏幕表面印刷出所需的图案或文字。
4. 测试与组装
触摸屏在加工成型后需要进行严格的测试，以确保其性能和质量符合要求。测试项目包括电阻测试、电容测试、透光率测试、耐候性测试等。测试合格后的触摸屏将进行组装，将触摸屏与显示屏、主板等其他部件组合在一起，形成完整的触摸显示模块。
三、触摸屏生产设备
触摸屏的生产需要多种专业设备来支持其工艺制程。这些设备主要包括CG/OGS后段制程设备、Sensor/OGS前段制程设备、OCA/OCR组合制程设备等。
1. CG/OGS后段制程设备
CG/OGS后段制程设备主要用于触摸屏盖板的加工成型和表面处理。常见的设备包括切割机、磨边机、钻孔机、抛光机、清洗机、强化炉等。这些设备可以实现对触摸屏盖板的精确切割、磨边、钻孔、抛光、清洗和强化等加工操作。
2. Sensor/OGS前段制程设备
Sensor/OGS前段制程设备主要用于触摸屏传感器的制作和加工。常见的设备包括黄光制程设备、激光制程设备、丝印制程设备等。这些设备可以实现对ITO玻璃的蚀刻、光刻、丝印等加工操作，制作出具有高精度和高稳定性的触摸屏传感器。
3. OCA/OCR组合制程设备
OCA/OCR组合制程设备主要用于触摸屏各层之间的粘合和组合。常见的设备包括OCA贴合机、OCR贴合机等。这些设备可以实现对触摸屏各层之间的精确对位和粘合操作，确保触摸屏的整体性能和稳定性。
四、触摸屏技术的发展趋势
随着科技的不断进步和应用需求的不断增长，触摸屏技术也在不断发展和创新。未来触摸屏技术的发展趋势主要包括以下几个方面：
1. 更高的分辨率和精度
随着显示技术的不断发展，用户对触摸屏的分辨率和精度要求也越来越高。未来触摸屏技术将不断提高分辨率和精度，以满足用户对高质量显示效果的需求。
2. 更强的耐用性和稳定性
触摸屏作为电子设备的重要输入部件，需要具有更强的耐用性和稳定性。未来触摸屏技术将采用更先进的材料和工艺制程，提高触摸屏的耐磨性、抗划伤性和耐候性。
3. 更多的交互方式和功能
未来触摸屏技术将不断引入新的交互方式和功能，如手势识别、语音控制、压力感应等，使触摸屏的操作更加便捷和智能化。
4. 更广泛的应用领域
随着物联网、智能家居、智能穿戴等技术的不断发展，触摸屏技术将在更多领域得到应用。未来触摸屏技术将不断适应新的应用场景和需求，推动相关产业的发展和创新。
结语
触摸屏技术作为现代电子设备的重要输入部件，具有广泛的应用前景和发展空间。随着科技的不断进步和应用需求的不断增长，触摸屏技术将不断发展和创新，为用户带来更加便捷、智能和高质量的触控体验。
