電容式觸摸屏系統(tǒng)設(shè)計(jì)考慮問題

　　摘要：隨著消費(fèi)移動(dòng)通信設(shè)備越來越多地采用數(shù)字方式和集成更多的功能，對(duì)于設(shè)備的設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)的一部分，投射式電容觸摸屏有助于應(yīng)對(duì)這一挑戰(zhàn)。
　　
　　要設(shè)計(jì)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(jī)械設(shè)計(jì)、基底選擇和用戶接口，另外，在設(shè)計(jì)過程的所有階段都不能忘記在成本和技術(shù)之間進(jìn)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(dòng)作，特別是多點(diǎn)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(gè)機(jī)械層產(chǎn)生電氣接觸。
　　
　　這種操作方法會(huì)影響手指滑動(dòng)的流暢性和手勢(shì)操作的靈巧性。另外，電阻式觸摸屏的多層機(jī)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(shí)現(xiàn)的幾種常見的多點(diǎn)觸摸手勢(shì)包括手指的張合、縮放、雙指的滑動(dòng)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(diǎn)觸摸技術(shù)。在一個(gè)多指觸摸過程中，多觸點(diǎn)APA(全點(diǎn)可尋址)模式可以地測(cè)定每個(gè)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(shí)際字符，多點(diǎn)觸摸可以同時(shí)點(diǎn)擊Shift+實(shí)際字符。多點(diǎn)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(shí)現(xiàn)目標(biāo)位置的選擇，讓人們更快地到達(dá)目的地。圖1演示了多點(diǎn)觸摸操作可能出現(xiàn)的一些情況。　　
　　要評(píng)價(jià)一個(gè)設(shè)備的機(jī)械設(shè)計(jì)，必須解決幾個(gè)關(guān)鍵問題：
　　
　　1.防護(hù)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(huì)增加復(fù)雜性。要實(shí)現(xiàn)魯棒的電容式觸摸設(shè)計(jì)，透明的觸摸傳感器必須整齊地夾在防護(hù)層的下面。因壓合不均勻而產(chǎn)生的任何氣泡都會(huì)降低觸摸性能并影響產(chǎn)品的美觀。
　　
　　曲面防護(hù)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(hù)層的外形。如果必須使用曲面的防護(hù)層，從反射的角度看，建議曲率不超過45度。曲率增大會(huì)增加壓合工藝的難度，并可能損壞ITO(氧化銦錫)圖案，進(jìn)而可能會(huì)影響成品率。
　　
　　使用壓敏粘合劑(PSA)來實(shí)現(xiàn)壓合較為便宜，但它不能用于曲面防護(hù)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(jià)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(hù)層非工作區(qū)(不透明區(qū))的邊沿寬度為多少?
　　
　　對(duì)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(gè)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(duì)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(hù)層使用什么材料?
　　
　　在觸摸屏工作區(qū)域內(nèi)，保護(hù)層和任何裝飾品都不能使用導(dǎo)電性材料。
　　
　　因?yàn)槭褂脤?dǎo)電性材料會(huì)屏蔽電容傳感器的電場(chǎng)，并極大地降低傳感性能。保護(hù)層的厚度應(yīng)為1mm或更薄。
　　
　　4.保護(hù)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(hù)層之間的間距需要重點(diǎn)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(gè)設(shè)備的低阻抗接地路經(jīng)。應(yīng)使用放置在防護(hù)層非工作邊界區(qū)中的接地環(huán)來保護(hù)觸摸傳感器。
　　
　　接地環(huán)可以是簡(jiǎn)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(jī)械評(píng)估之后，必須為觸摸屏選擇一個(gè)合適的基底。圖3顯示了投射式電容觸摸屏的一個(gè)典型ITO圖案。