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2020年12月08日 | PEDOT如何改变传统ITO电容触摸屏
2020-12-08 来源：EEWORLD
本文编译自Molex
智能手机已经彻底改变了我们与机器互动的方式。我们现在想当然的触摸屏技术在二十年前只会出现在科幻小说中，现在已经有整整一代用户不记得传统手机的橡胶键盘。
触摸屏是人机交互重要途径
随着触摸屏技术变得越来越普遍，消费者期望他们的其他设备拥有相同的触摸功能，而像Molex这样的制造商已经提供了最新的电容式触摸开关。
电容式触摸开关使用的技术与智能手机的触摸屏相同。它们通过使用电场来检测开关附近的物体。该开关可测量用户因手指产生的电容变化，从而引起开关动作。
与传统的按钮开关相比，电容式触摸开关具有许多优势。触摸开关的功能不需要物理操作，这意味着没有活动的部件会磨损。在电容式触摸开关的适应性方面可以看到另一个优势，与常规开关不同，可以对触摸开关进行编程以适应环境。
智能家居技术的日益普及为触摸开关的实用性提供了一个很好的例子。智能家居控制设备可配备电容式触摸开关，以控制各种应用，例如供暖，照明和安全系统。每个开关的作用可以根据所控制的系统而改变。
自适应触摸开关的互联理想家庭应用
实施
触摸开关可以使用几种不同的技术制造，既可以在传统的印刷电路板上，也可以在诸如聚酰亚胺或聚酯之类的柔性电路板上制造。基板的选择取决于预期的应用，并且将极大地影响开关的安装方式。
第一个电容式触摸开关使用的是铟锡氧化物（ITO），它是一种可以沉积为透明膜的导电合金。这使得它成为由发光二极管（LED）背光照明的触摸开关的理想选择。然而，随着对电容式触摸开关的日益关注，ITO的缺点变得更加重要。首先，它非常脆弱且不灵活。这意味着很难适应现代消费类设备上常见的复杂形状。
其次，ITO采用减成法，因此制造成本高昂。在减法工艺中，对ITO的沉积层进行化学刻蚀，以创建开关所需的电路。这既浪费材料，并且在生产中也需要增加额外的步骤。
由于ITO在电容触摸开关的新设计中存在固有的局限性，制造商开始寻求替代解决方案，这些解决方案应提供良好的透明度和导电性，同时提供一种更便宜、更易于加工的产品。已经确定的一种替代方案是包括导电聚合物的复合材料。
有机聚合物
PEDOT是EDOT（3,4-乙撑二氧噻吩）的聚合物，该材料已成为替代电容式触摸开关中的ITO竞赛中的领跑者之一。 PEDOT是一种有机聚合物，与ITO相比具有多种优势，包括分子结构简单，能隙小、电导率高等特点。
使用PEDOT材料的电容式触摸开关
与用于创建ITO电路的减法方法相反，PEDOT通过增材法沉积在便宜的聚酯膜上，这是一种更有效地利用材料和更环保的方法，使PEDOT的导电性和透明性相结合而在开关应用中优于其他聚合物。
然而，使基于PEDOT的器件真正成为最终创新是低温焊接领域的进步。使用高温的常规焊接工艺完全不适合将芯片和其他电子元件结合到聚酯电路上，低温技术意味着现在可以将此类设备直接端到端接到聚酯基材上。
PEDOT材料确实有局限性。建议仅将PEDOT用于聚酯基材的透明区域。但是，PEDOT电路可以与使用类似增材制造工艺的银导电墨水结合使用。PEDOT和银墨水可以结合起来以形成完整的电路。由于这种灵活性，可以将不同的功能集成到单个设备中，包括分立开关，滑动开关和旋钮。这样，单个电容式开关可以复制多个机械开关的功能。
Demo展示
电容式触摸开关的优点之一是能够将它们与LED背光显示相结合。 LED随时可用，并且几乎不产生热量，使其成为为触摸开关提供背光的理想选择。它们可用于创建吸引人的直观显示，从而提供积极的用户体验。
背光电容式触摸开关及其易于配置的功能，为更昂贵的触摸屏界面提供了一种经济高效的选择，同时通过使用多个机械开关和按钮可节省空间。
提供丰富的用户体验
随着智能手机继续在个人设备市场上占据主导地位，用户对触摸屏界面的了解越来越多，对其他技术的需求也在增长。触摸开关是消费，汽车和工业应用的理想解决方案，当与PEDOT技术结合使用时，可在成本，节省空间和功能方面带来巨大的好处。
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