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        觸摸屏設計日益簡化

        作者: 時間:2014-01-14 來源:網絡 收藏


          采用不同的布線方法,設計中可以包含多達7個列線,足以應對幾乎所有可預見應用的要求,包括那些帶基本多觸點能力的應用。而這些圖案是由愛特梅爾開發并申請專利。

          類似的結構也可以淀積在玻璃和塑料薄膜上 (圖2)。從技術上來說,玻璃是一種比塑料更好的襯底材料,因為它的光學特性比塑料好,透明度更高,光散射更小。不過,如何把玻璃層粘接在剛性面板上是一大挑戰,因為很難消除層壓工藝中的空氣。

          現在有一些更先進的設計是直接在純平觸摸屏上涂敷,完全無需載體層 (圖3)。利用這種方法可以把整個面板做得更薄,當然也進一步改進了光學特性。每減少一層,就降低了一部分成本和測試時間,從而提高解決方案的經濟效益,更有利于大批量生產。所以單層電極結構非常適合于這類構建。

          材料疊層的厚度當然取決于層數。一個典型的三層結構 (X、Y、屏蔽層) 可能厚達450mm,而在玻璃上的單層結構 (圖3) 厚度可能僅25mm。當然,疊層厚度對小型便攜式設備而言至關重要,每加一層便會增大模糊度,降低透光度。此外,高層數解決方案還有一個缺點,即是功耗增加,因為LCD背光不得提高亮度以補償光吸收的增加。

          在所有情況下,ITO電極都需要經由出線端 (tail) 連接,插入到包含感測芯片的PCB 中。但有些情況下,芯片可以直接安裝在出線端上。連接線跡通常由絲網印刷銀墨形成,而有些情況則是由濺射和蝕刻金屬構成,以減小厚度。由于觸摸屏周邊的空間限制,故這些線跡可能非常難于設計。

          觸摸屏使用的感測電路和方法完全取決于技術供應商,英國量研科技公司在1990年末開發的專利技術“電荷轉移感測”就是可靠技術的一個典型實例。電荷轉移感測技術可以實現超低阻抗的感測,有助于減小外部噪聲的影響,它有兩種類型:1) 單端模式;2) 橫穿模式 。其中橫穿模式的性能最高,因為它能夠輕易識別同一個觸摸屏元素上多個觸點的絕對位置,而單端模式卻具有難以避免的含糊性。

          這種感測電路還整合了一個微控制器,其接收原始信號數據并進行處理,輸出一個X-Y位置信號 (在多觸點觸摸屏的情況下,可為多個輸出)。這種用來減少數據的算法是基于數學內插方法的。一般而言,一個投射式電容解決方案能夠達到10位×10位 (1024×1024) 的分辨率,足以滿足大多數應用的需求。

          如果需要手勢和筆跡識別,還可包含其它的一些算法。

          結論

          觸摸屏已成為電子控制表面的一種主流設計趨勢。在全球觸摸屏市場,雖然投射式電容感測技術仍只占極小部分,但它正以加速方式逐漸獲得采納。這種最為人所期待的技術將只包含一個透明,并采用非常可靠的感測電路和算法來提高可靠性并降低成本。投射式電容感測技術很可能取代電阻性技術成為下一代主流技術。


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