電容式觸摸屏系統(tǒng)設(shè)計中需要實際考慮問題

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

與電阻式觸摸屏技術(shù)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(shù)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(fù)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(yīng)用也可以利用多點觸摸技術(shù)。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(biāo)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(dǎo)航中也有廣泛的應(yīng)用。不用輸入起始地和目的地，APA可在屏幕上實現(xiàn)目標(biāo)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。

要評價一個設(shè)備的機械設(shè)計，必須解決幾個關(guān)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(fù)雜性。要實現(xiàn)魯棒的電容式觸摸設(shè)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(yīng)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(xué)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(yīng)不窄于10mm，與尾線側(cè)毗鄰的兩側(cè)應(yīng)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(dǎo)原則。圖2 描述了這些指導(dǎo)原則。

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(dǎo)電性材料。

因為使用導(dǎo)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(yīng)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(shè)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(shè)置一條貫穿整個設(shè)備的低阻抗接地路經(jīng)。應(yīng)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(shè)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。