《電子技術應用》
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電容式觸摸屏系統(tǒng)設計中的問題解決方法
摘要: 隨著消費移動通信設備越來越多地采用數(shù)字方式和集成更多的功能,,對于設備的設計來說,開發(fā)直觀的創(chuàng)新型用戶接口(UI)方案變得更為重要,。作為用戶接口設計的一部分,,投射式電容觸摸屏有助于應對這一挑戰(zhàn),。
Abstract:
Key words :
  隨著消費移動通信設備越來越多地采用數(shù)字方式和集成更多的功能,對于設備的設計來說,,開發(fā)直觀的創(chuàng)新型用戶接口(UI)方案變得更為重要,。作為用戶接口設計的一部分,投射式電容觸摸屏有助于應對這一挑戰(zhàn),。

  要設計一款成功的投射式電容觸摸屏系統(tǒng),,需要仔細考慮設備的機械設計、基底選擇和用戶接口,,另外,,在設計過程的所有階段都不能忘記在成本和技術之間進行折衷。

  與電阻式觸摸屏技術不同,,投射式電容觸摸屏更易于處理手指的動作,,特別是多點觸摸的用戶輸入。電阻技術需要依靠手指壓力使觸摸屏的多個機械層產(chǎn)生電氣接觸,。

  這種操作方法會影響手指滑動的流暢性和手勢操作的靈巧性,。另外,電阻式觸摸屏的多層機械結(jié)構(gòu)易于因重復使用而較早產(chǎn)生磨損,。

  用投射式觸摸屏實現(xiàn)的幾種常見的多點觸摸手勢包括手指的張合,、縮放、雙指的滑動和旋轉(zhuǎn),。它們可以快速方便地處理數(shù)據(jù),、內(nèi)容和用戶參數(shù)。便攜游戲和文本/電子郵件應用也可以利用多點觸摸技術,。在一個多指觸摸過程中,,多觸點APA(全點可尋址)模式可以精確地測定每個手指所按壓的坐標位置。

  不用先按Shift更換字符集然后再輸入實際字符,,多點觸摸可以同時點擊Shift實際字符,。多點觸摸方式在GPS導航中也有廣泛的應用。不用輸入起始地和目的地,,APA可在屏幕上實現(xiàn)目標位置的選擇,,讓人們更快地到達目的地。圖1演示了多點觸摸操作可能出現(xiàn)的一些情況,。

電容式觸摸屏系統(tǒng)設計中需要實際考慮問題

  要評價一個設備的機械設計,,必須解決幾個關鍵問題:

  1. 防護層(觸摸表面)是平面還是曲面?

  通常建議把電容式觸摸屏安裝在平板式觸摸表面上,。曲面會增加復雜性,。要實現(xiàn)魯棒的電容式觸摸設計,透明的觸摸傳感器必須整齊地夾在防護層的下面,。因壓合不均勻而產(chǎn)生的任何氣泡都會降低觸摸性能并影響產(chǎn)品的美觀,。

  曲面防護層只能以PET(聚脂)作為觸摸傳感器的基底,。塑料傳感器可通過彎曲來適應防護層的外形。如果必須使用曲面的防護層,,從反射的角度看,,建議曲率不超過45度,。曲率增大會增加壓合工藝的難度,,并可能損壞ITO(氧化銦錫)圖案,進而可能會影響成品率,。

  使用壓敏粘合劑(PSA)來實現(xiàn)壓合較為便宜,,但它不能用于曲面防護層。要保證更好的壓合完整性,,可能須使用更為昂貴的UV固化粘合劑,。UV粘合劑價格昂貴,但使用方便,、粘合層薄,,并具有非常高的光學品質(zhì)(透明度大于95%)。

  2.防護層非工作區(qū)(不透明區(qū))的邊沿寬度為多少,?

  對尺寸小于4英寸(10厘米)的觸摸屏,,觸摸屏的邊沿寬度,在觸摸傳感器尾線一側(cè)應不窄于10mm,,與尾線側(cè)毗鄰的兩側(cè)應不窄于3mm,。這個邊沿空間用于隱藏把透明的ITO圖案鏈接到控制電路的非透明銀質(zhì)箔線并隱藏控制電路本身。對于使用玻璃基底的觸摸屏,,邊沿的寬度或許可以做得更窄,,但仍建議使用上述指導原則。圖2 描述了這些指導原則,。

電容式觸摸屏系統(tǒng)設計中需要實際考慮問題

  3.保護層使用什么材料,?

  在觸摸屏工作區(qū)域內(nèi),保護層和任何裝飾品都不能使用導電性材料,。

  因為使用導電性材料會屏蔽電容傳感器的電場,,并極大地降低傳感性能。保護層的厚度應為1mm或更薄,。

  4.保護層底面與液晶顯示模塊(LCM)之間的距離是多少,?

  由于便攜通信設備外形纖巧,液晶模塊(LCM)與保護層之間的間距需要重點考慮,。必須有足夠大的空間來安裝薄的觸摸屏傳感器,,另外還需要有足夠大的氣隙來避免觸摸傳感器受到來自LCM的電磁干擾。建議在觸摸傳感器基底和LCM之間至少留0.5mm的間隙,。

  5.如何處理靜電放電(ESD)?

  為防止在觸摸表面上發(fā)生靜電放電事件,,必須設置一條貫穿整個設備的低阻抗接地路經(jīng),。應使用放置在防護層非工作邊界區(qū)中的接地環(huán)來保護觸摸傳感器

  接地環(huán)可以是簡單的金屬箔,。必須保證在接地環(huán)和設備的系統(tǒng)地之間存在可靠連接,。

  在完成了機械評估之后,必須為觸摸屏選擇一個合適的基底,。圖3 顯示了投射式電容觸摸屏的一個典型ITO圖案,。

電容式觸摸屏系統(tǒng)設計中需要實際考慮問題



 

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