電容式觸摸屏系統(tǒng)設計中的問題解決方法

　　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構易于因重復使用而較早產生磨損。

　　用投射式觸摸屏實現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。它們可以快速方便地處理數據、內容和用戶參數。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的一些情況。

　　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。因壓合不均勻而產生的任何氣泡都會降低觸摸性能并影響產品的美觀。

　　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（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應不窄于10mm，與尾線側毗鄰的兩側應不窄于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。

　　3．保護層使用什么材料？

　　在觸摸屏工作區(qū)域內，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。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。