富元精密科技股份有限公司

觸控式ITO玻璃
TN / STN LCD ITO玻璃
抗反射光學鍍膜
CTP電容式觸控螢幕
TPM Bonding
Buwon Index Match Design
Outdoor Display Solution

觸控式ITO玻璃產品

簡介

觸控式ITO玻璃可分為電阻式觸控面板和電容式觸控面板兩種，是由二片具備導電能力的透明ITO薄膜以及ITO玻璃貼合而成，其導電面相對，中間以多個整齊排列的透明間隔點將其隔開。此產品為觸控面板主要材料，可應用電阻式(四線與五線式)、表面式電容等觸控面板。其商品應用在手機、GPS、AIO PC、NB、工業用(如ATM)、醫療用等。

膜層結構

觸控式ITO玻璃產品規格

一. 玻璃基板厚度 :0.21~3.2 mm (依客戶需求而定)
二. 玻璃基板尺寸 : 150x150~550x650 mm
三. SiO2 膜厚 : ≧ 20nm
四. ITO 膜厚標準規格 (依客戶需求而定)

類別	阻值範圍 (Ω/ □)	ITO 膜厚 ( nm)	穿透率(T550)	阻值均勻性
一般觸控式ITO玻璃	150±30	15±5	≧89%	≦10%
	375±75	15±5	≧90%	≦10%
	400±50	10±5	≧90%	≦10%
	450±50	10±5	≧90%	≦10%
	500±100	10±5	≧90%	≦8%
高穿透觸控式ITO玻璃	400±50	10±5	≧93%	≦10%
高穿透觸控式ITO玻璃	500±100	10±5	≧93%	≦12%
表面電容觸控式ITO玻璃(T.S / B.S)	500±100 / 200±100	10±5 / 15±5	≧88%，≧93%	≦10%
表面電容觸控式ITO玻璃(T.S / B.S)	650±120 / 175± 75	10±5 / 15±5	≧88%	≦10%
※電阻範圍與穿透率可依客戶需求做更改

濺鍍法

ITO薄膜製作方式區分共有濺鍍(Sputter)、蒸鍍(Evaporation)、溶膠(Sol-gel)、熱解(Spray)、PLD (Pulse Laser deposition)、化學氣相成積(CVD)等等類型。
濺鍍法：為將SnO2及In2O3燒結成為靶塊，將其放置於負電極，另一側的正電極放置基板，在真空的環境下通入氬氣(Argon)等的惰性氣體，並施以大電壓使得氬氣的離子快速的移動形成電漿，藉著磁場的控制讓電漿被侷限在靶材的表面而不斷衝擊靶材，因碰撞游離出來的SnO2及In2O3會以原子或分子的型態堆積於基板表面成為薄膜。
濺鍍法具有製程溫度較低、附著性佳、平坦、緻密、均勻性佳適用於大面積的基板、效率高及品質穩定的特點。但是設備的價格較昂貴是其缺點。濺鍍法目前為ITO導電玻璃廠商主要使用的製程。

	Target Surfaces	Plasma Emitting

產品參數特性

Transmittance (at 550 nm) vs ITO Thickness (nm)	a, b value vs ITO Thickness (nm)

TN / STN LCD ITO玻璃產品

簡介

TN / STN LCD ITO主要應用於液晶顯示器已普遍應用在日常生活中，舉凡各種攜帶式電子產品、辦公設備、家電用品等，處處可見其蹤影；然而，為迎合市場求新、求炫的多變流行消費習慣，以及商品製造者希望提高顯示面板的活潑性與視覺效果等產品附加價值需求下,此類產品可以應用於液晶彩色電視、筆記型個人電腦、電漿顯示器、液晶顯示器(LCD)、電極…等等。

膜層結構

規格

一、玻璃基板厚度：0.21~3.2 mm (依客戶需求而定)
二、玻璃基板尺寸：150x150~550x650 mm
三、SiO2膜厚：≧ 20nm
四、ITO膜厚標準規格 (依客戶需求而定)

類別	阻值範圍 (Ω/ □)	ITO 膜厚 ( nm)	穿透率(T550)	阻值均勻性
TN / STN LCD ITO玻璃	≦120	20±5	≧86%	≦10%
	≦100	23±5	≧86%	≦10%
	≦80	25±5	≧86%	≦10%
	≦60	45±5	≧84%	≦10%
	≦50	55±5	≧80%	≦10%
	≦40	70±5	≧80%	≦10%
	≦30	80±10	≧80%	≦10%
	≦20	100±20	≧85%	≦10%
	≦15	125±20	≧87%	≦10%
	≦10	175±20	≧82%	≦10%
	≦7	220±20	≧76%	≦10%
	≦5	270±80	≧76%	≦10%

抗反射光學鍍膜

簡介

一般光學系統所要求的是多數光能穿過，所有平面都必須鍍抗反射膜。一個鍍有抗反射膜的平面可以降低反射率從4%到0.5%。根據客戶需求我們可以鍍出94 到 98% 的高穿透率。此類產品主要提高穿透率,用於保護板。

膜層結構

規格

coating code	600
Description	Double-side W-band anti-reflection coating for LCD TV front protect glass application.
Ty (550nm)	≧98%

coating code	610
Description	W-band anti-reflection coating for LCD TV front protect glass application.
Ty (550nm)	≧94%

CTP電容式觸控螢幕

Process capability

Resistance (ohm/sq)	Metal (Mo-Alnd-Mo)	＜ 0.4 ohm/sq.
Resistance (ohm/sq)	ITO-1 & ITO -2	+/-10 ohm/sq.
ITO line resistance (Kohm)	ITO-1	Rx +/- 10%
ITO line resistance (Kohm)	ITO-2	Ry +/- 10%
Layer Thickness (A)	Metal (Mo/AL/Mo)	Tm +/- 10% (50/300/50) (nm)
	ITO thickness	20~100 (+/- 15%) (nm)
	OC thickness	OC: 1~2 (+/-0.3) um
Pattern Design limitation (CD loss)	ITO gap/track	min.=20um
	ITO T/G tolerance	+/-3um
	Metal gap/track	min.=20um
	Metal T/G tolerance	+/-4um
	OC min. open%	200*500 um (min. in design) +/-5um
patterned position accuracy (um)	metal-OC	+/-5um
patterned position accuracy (um)	metal-ITO	+/-5um
SNP production capacity		(Max) 60K / month

Structure of product

Panel layout of product

電容式觸控螢幕也需要使用ITO材料，而且它的功耗低壽命長，但是較高的成本使它之前不太受關注。Apple推出的iPhone提供的友好人機介面，流暢操作性能使電容式觸控螢幕受到了市場的追捧，各種電容式觸控螢幕產品紛紛面世。而且隨著工藝進步和批量化，它的成本不斷下降，開始顯現逐步取代電阻式觸控螢幕的趨勢。表面電容觸控螢幕只採用單層的ITO，當手指觸控螢幕表面時，就會有一定量的電荷轉移到人體。為了恢復這些電荷損失，電荷從螢幕的四角補充進來，各方向補充的電荷量和觸摸點的距離成比例，我們可以由此推算出觸摸點的位置。

Process flow Raw/Glass incoming :
step1.	Step5.
Front side NbOx/SiO2/Metal sputtering	Front side ITO2 photo & Etching
step2.	Step6.
Front side Metal photo & Etching	Top SiO2 sputtering
Step3.	Step7.
Front side OC patterning	Top SiO2 patterning
Step4.	Step8.
Front side ITO2 sputtering	FQC

表面電容式觸摸屏結構

●從四個角感應

●在表層建立靜電區域

●手指吸收面板電荷

表面電容ITO塗層通常需要在螢幕的周邊加上線性化的金屬電極，來減小角落/邊緣效應對電場的影響。有時ITO塗層下面還會有一個ITO遮罩層，用來阻隔噪音。表面電容觸控螢幕至少需要校正一次才能使用。感應電容觸控螢幕與表面電容觸控螢幕相比，可以穿透較厚的覆蓋層，而且不需要校正。感應電容式在兩層ITO塗層上蝕刻出不同的ITO模組，需要考慮模組的總阻抗，模組之間的連接線的阻抗，兩層ITO模組交叉處產生的寄生電容等因素。而且為了檢測到手指觸摸，ITO模組的面積應該比手指面積小，當採用菱形圖案時，對角線長通常控制在4到6毫米。

圖三中，綠色和藍色的ITO模組位於兩層ITO塗層上，可以把它們看作是X和Y方向的連續變化的滑條，需要對X和Y方向上不同的ITO模組分別掃描以獲得觸摸點的位置和觸摸的軌跡。兩層ITO塗層之間是PET或玻璃隔離層，後者透光性更好，可以承受更大的壓力，成品率更高，而且通過特殊工藝可以直接鍍在LCD表面，不過也重些。這層隔離層越薄，透光性越好，但是兩層ITO之間的寄生電容也越大。感應電容觸控螢幕檢測到的觸摸位置對應於感應到最大電容變化值的交叉點，對於X軸或Y軸來說，則是對不同ITO模組的信號量取加權平均得到位置量，系統然後在觸控螢幕下麵的LCD上顯示出觸摸點或軌跡。當有兩個手指觸摸（紅色的兩點）時，每個軸上會有兩個最大值，這時存在兩種可能的組合，系統就無法準確定位判斷了，這就是我們通常所稱的鏡像點（藍色的兩點）。另外，觸控螢幕的下面是LCD顯示幕，它的表面也是傳導性的，這樣就會和靠近的ITO塗層的ITO模組產生寄生電容，我們通常還需要在這兩層之間保留一定的空氣層以降低寄生電容的影響。

電容式觸控螢幕解決方案

目前的電容式觸控螢幕解決方案中，Cypress PSoC產品以可編程，設計靈活，一致性好，再加上高效的PSoC Express / PSoC designer開發環境而處於領先地位。PSoC CapSense技術是根據電容感應的原理使用CSA或CSD模組來實現的。PCB板或觸控螢幕上相鄰的感應模組或導線之間會存在寄生電容（見圖四中的Cp），當有手指接近或觸摸兩個相鄰感應模組時，相當於附加了兩個電容，它們相當於並聯在Cp上的電容Cf。利用PSoC的CSA和CSD技術可以檢測到這個電容上的變化，從而確定有沒有手指觸摸。

PSoC 觸控螢幕解決方案優點：

1. 是一種單晶片方案，和傳統方案相比減少了外部器件，降低了系統總體BOM成本。
2. 通過使用I2C-USB Bridge和其他相關工具，結合PSoC Express / PSoC designer開發環境，可以極大地節省開發時間和費用。
3. PSoC內部的IO和各種類比/數位模組可以實現動態重配置，不需要修改原理圖和PCB就可以更新設計以適應新的需求。它還支援多種通訊介面I2C / UART / SPI / USB等，可以和各種介面的主機方便連接，這些都會降低系統更新的成本。
4. PSoC可以針對外界環境變化 - RF干擾 / 溫度變化 / 電源波動等靈活設置參數，在LCD顯示器、手機、數碼相機和白色家電的觸摸控制中得到了廣泛的應用。
5. 除了控制觸摸以外，PSoC還可實現LED背光控制、馬達控制、電源管理、I/O擴展等增值功能。

PSoC已經應用在多種尺寸的觸控螢幕中，如果要實現表面電容觸控螢幕的控制，可以由CY8C21x34或CY8C24x94系列通過CSD模組來實現(圖五)。
實現感應電容觸控螢幕的控制，可以由CY8C20x34系列通過CSA模組，也可由CY8C21x34或CY8C24x94系列通過CSD模組來實現。(圖六)

在觸控螢幕產品的設計中，需要對性能和成本進行權衡。電阻觸控螢幕的成本較低，競爭就很激烈，而且在性能和應用場合上有一定局限。
1.電容觸控螢幕只需要觸摸，而不需要壓力來產生信號。
2.電容觸控螢幕在生產後只需要一次或者完全不需要校正，而電阻技術需要常規的校正。
3.電容方案的壽命會長些，因為電容觸控螢幕中的部件不需任何移動。電阻觸控螢幕中，上層的ITO薄膜需要足夠薄才能有彈性，以便向下彎曲接觸到下面的ITO薄膜。
4.電容技術在光損失和系統功耗上優於電阻技術。
5.選擇電容技術還是電阻技術主要取決於觸碰螢幕的物體。如果是手指觸碰，電容觸控螢幕是比較好的選擇。如果需要觸筆，不管是塑膠還是金屬的，電阻觸控螢幕可以勝任。電容觸控螢幕也可以使用觸筆，但是需要特製的觸筆來配合。
6.表面電容式可以用於大尺寸觸控螢幕，並且相成本也較低，但目前無法支持手勢識別；感應電容式主要用於中小尺寸觸控螢幕，並且可以支援手勢識別。
7.電容式技術耐磨損、壽命長，用戶使用時維護成本低，因此生產廠家的整體運營費用可被進一步降低。

電容式觸控螢幕的發展趨勢

電容觸控螢幕已經應用在了iPhone及其它手持設備上，定位單點軌跡 / 類比滑鼠雙擊是它的基本功能，而對多手指手勢操作的識別和應用成為當前市場的熱點。在可擕式應用中，用戶一手拿著設備，只能用另一隻手操作，因此識別多手指的抓取 / 平移，伸展 / 壓縮，旋轉，翻頁等手勢操作就顯得尤為重要。

PSoc感應電容觸控螢幕已經可以實現多點檢測，從而支援兩手指的手勢識別。可以預見支援手勢識別的電容式觸控螢幕將在市場上大放光彩。

(資料來源：肖學軍，塞普拉斯半導體亞太區PSoC方案解決中心高級應用工程師)

TPM Bonding

Bonding Process

Bonding 評價方式一

Bonding Capability

TPM Product

OGS TPM Product

Buwon Index Match (IM) Design

Index Match (IM) Layer

傳統ITO玻璃在蝕刻成線路後，因ITO模的光學特性，在有ITO及無ITO的區域光學差異大，造成蝕刻線路明顯的結果。

而增加IM層的設計，則可縮小蝕刻後線路間的顏色及比對差異。

With IM Structure

增加IM層的設計，可明顯縮小蝕刻線路後的光學差異

Without IM Structure

傳統ITO玻璃在蝕刻成線路後，因ITO模的光學特性，
在有ITO及無ITO的區域光學差異大，造成蝕刻線路明顯的結果。

Compare with Optical


Item		T550	Ta*	Tb*	R550	Ra*	Rb*	ΔR550	ΔRb*
Without IM	With ITO	85.6	0.36	3.9	14.4	-1.2	-11.4	6.3	11.4
Without IM	Without ITO	91.9	0	0	8.1	0	0	6.3	11.4
With IM	With ITO	88.6	0.2	1.4	11.4	0.1	-2.8	0.2	0.1
With IM	Without ITO	88.7	0.2	1.3	11.2	-0.3	-2.9	0.2	0.1
比較增加IM層前後，蝕刻線路造成的差異：增加IM的線路間，顏色及比對差異均可獲得明顯的改善。

Current IM Product

富元針對業界驅動IC的面阻值需求，目前量產的產品如下：

Sheet Resistance(Ω/sq)	ITO Thickness(nm)	transmittance(%)
16+/-2	≦120	＞85.5
22+/-3	≦85	＞84.5
50+/-10	≦45	＞86.0
60+/-20	≦40	＞86.5
80+/-20	≦35	＞87.0
125+/-25	≦25	＞88.5