中心議題：

• 電容式觸摸屏係統設計要點

解決方案：

• 注意防護層（觸摸表麵）是平麵還是曲麵
• 注意防護層非工作區（不透明區）的邊沿寬度
• 注意保護層的使用材料
• 注意保護層底麵與液晶顯示模塊（LCM）之間的距離
• 靜電放電（ESD）處理

隨著消費移動通信設備越來越多地采用數字方式和集成更多的功能
，對於設備的設計來說，開發直觀的創新型用戶接口（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於應對這一挑戰。

要設計一款成功的投射式電容觸摸屏係統
，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(yu)電(dian)阻(zu)式(shi)觸(chu)摸(mo)屏(ping)技(ji)術(shu)不(bu)同(tong)，投(tou)射(she)式(shi)電(dian)容(rong)觸(chu)摸(mo)屏(ping)更(geng)易(yi)於(yu)處(chu)理(li)手(shou)指(zhi)的(de)動(dong)作(zuo)，特(te)別(bie)是(shi)多(duo)點(dian)觸(chu)摸(mo)的(de)用(yong)戶(hu)輸(shu)入(ru)。電(dian)阻(zu)技(ji)術(shu)需(xu)要(yao)依(yi)靠(kao)手(shou)指(zhi)壓(ya)力(li)使(shi)觸(chu)摸(mo)屏(ping)的(de)多(duo)個(ge)機(ji)械(xie)層(ceng)產(chan)生(sheng)電(dian)氣(qi)接(jie)觸(chu)。

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於因重複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。便攜遊戲和文本/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更換字符集然後再輸入實際字符，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（觸摸表麵）是平麵還是曲麵？
通常建議把電容式觸摸屏安裝在平板式觸摸表麵上。曲麵會增加複雜性。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麵。因壓合不均勻而產生的任何氣泡都會降低觸摸性能並影響產品的美觀。

曲麵防護層隻能以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。如果必須使用曲麵的防護層，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

，並可能損壞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
，但它不能用於曲麵防護層。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
，並具有非常高的光學品質（透明度大於95%）。

2．防護層非工作區（不透明區）的邊沿寬度為多少？
對尺寸小於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於10mm，與尾線側毗鄰的兩側應不窄於3mm。這個邊沿空間用於隱藏把透明的ITO圖tu案an鏈lian接jie到dao控kong製zhi電dian路lu的de非fei透tou明ming銀yin質zhi箔bo線xian並bing隱yin藏zang控kong製zhi電dian路lu本ben身shen。對dui於yu使shi用yong玻bo璃li基ji底di的de觸chu摸mo屏ping
，邊bian沿yan的de寬kuan度du或huo許xu可ke以yi做zuo得de更geng窄zhai，但dan仍reng建jian議yi使shi用yong上shang述shu指zhi導dao原yuan則ze。圖tu2 描述了這些指導原則。
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3．保護層使用什麼材料？
在觸摸屏工作區域內，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，並極大地降低傳感性能。保護層的厚度應為1mm或更薄。

4．保護層底麵與液晶顯示模塊（LCM）之間的距離是多少？
由於便攜通信設備外形纖巧，液晶模塊（LCM）與(yu)保(bao)護(hu)層(ceng)之(zhi)間(jian)的(de)間(jian)距(ju)需(xu)要(yao)重(zhong)點(dian)考(kao)慮(lv)。必(bi)須(xu)有(you)足(zu)夠(gou)大(da)的(de)空(kong)間(jian)來(lai)安(an)裝(zhuang)薄(bo)的(de)觸(chu)摸(mo)屏(ping)傳(chuan)感(gan)器(qi)，另(ling)外(wai)還(hai)需(xu)要(yao)有(you)足(zu)夠(gou)大(da)的(de)氣(qi)隙(xi)來(lai)避(bi)免(mian)觸(chu)摸(mo)傳(chuan)感(gan)器(qi)受(shou)到(dao)來(lai)自(zi)LCM的電磁幹擾。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wei防fang止zhi在zai觸chu摸mo表biao麵mian上shang發fa生sheng靜jing電dian放fang電dian事shi件jian，必bi須xu設she置zhi一yi條tiao貫guan穿chuan整zheng個ge設she備bei的de低di阻zu抗kang接jie地di路lu經jing。應ying使shi用yong放fang置zhi在zai防fang護hu層ceng非fei工gong作zuo邊bian界jie區qu中zhong的de接jie地di環huan來lai保bao護hu觸chu摸mo傳chuan感gan器qi。

接地環可以是簡單的金屬箔。必須保證在接地環和設備的係統地之間存在可靠連接。

在完成了機械評估之後，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。
投射式電容觸摸屏基底的兩種主要材料是玻璃和PET（聚酯）。這兩種材料各有優點，如果設備的機械設計對基底選擇沒有特殊要求，則應根據你的營銷策略選擇最適合你的產品的基底。表1給出了兩種基底的特性對比。

玻(bo)璃(li)基(ji)底(di)通(tong)常(chang)用(yong)於(yu)對(dui)光(guang)學(xue)性(xing)能(neng)和(he)環(huan)境(jing)耐(nai)受(shou)力(li)要(yao)求(qiu)高(gao)的(de)應(ying)用(yong)係(xi)統(tong)。在(zai)大(da)多(duo)數(shu)應(ying)用(yong)中(zhong)
，玻(bo)璃(li)基(ji)底(di)觸(chu)摸(mo)傳(chuan)感(gan)器(qi)與(yu)反(fan)射(she)係(xi)數(shu)接(jie)近(jin)的(de)鋼(gang)化(hua)玻(bo)璃(li)保(bao)護(hu)層(ceng)搭(da)配(pei)使(shi)用(yong)。另(ling)外(wai)，通(tong)常(chang)用(yong)防(fang)炫(xuan)目(mu)
、防(fang)反(fan)射(she)和(he)防(fang)劃(hua)擦(ca)塗(tu)層(ceng)對(dui)保(bao)護(hu)層(ceng)進(jin)行(xing)處(chu)理(li)
，降(jiang)低(di)反(fan)射(she)量(liang)並(bing)進(jin)一(yi)步(bu)提(ti)高(gao)光(guang)學(xue)性(xing)能(neng)。透(tou)明(ming)度(du)用(yong)於(yu)定(ding)義(yi)通(tong)過(guo)某(mou)種(zhong)材(cai)料(liao)的(de)光(guang)線(xian)量(liang)。反(fan)射(she)係(xi)數(shu)用(yong)於(yu)度(du)量(liang)光(guang)線(xian)反(fan)射(she)量(liang)。

所有投射式觸摸屏都包含圖案狀的透明ITO導體。理想情況下，ITO圖案的反射率等於沒有ITO圖案的箔線間隙的反射率，這樣能保證導電的ITO 箔線不可見。玻璃觸摸傳感器和保護層也可以通過化學處理來提高抗跌落衝擊的能力。同PET相比，玻璃基底的投射式電容係統通常更昂貴。

使用PET基底的主要好處是薄、壓合成品率高且結構更輕。當然，PET觸摸屏係統的成本大大低於類似的玻璃基底方案。薄膜基底通常與相對便宜的PMMA保護膜配合
，這種保護膜強度低，表麵易於被劃傷。

為了了解在PET和玻璃觸摸傳感器之間的成本差異，有必要考察兩者在不同製造階段的成品率。在觸摸傳感器的製造過程中，ITO被噴覆在玻璃 /PET基底上
，在基底表麵形成細密的ITO沉積薄層。然後
，需要製造一個用於生成ITO圖案的光掩膜，為下一個處理階段做準備。

在蝕刻工藝中使用光掩膜來清除不要的ITO，產生所要求的ITO圖案。對於雙基底投射式電容觸摸屏來說，最壞情況下的製造成品率由下列方程給出。

成品率投射式=噴覆成品率x蝕刻（X）成品率x噴覆成品率x蝕刻（Y） 成品率+壓合成品率

生產經驗表明：
噴覆成品率（PET）>噴覆成品率（玻璃）
蝕刻成品率（PET）>蝕刻成品率（玻璃）
壓合成品率（PET）>壓合成品率（玻璃）

另外
，為提高玻璃觸摸傳感器的機械強度而進行的化學處理工藝也將潛在地影響其成品率
，而基於PET的方案則不涉及這個問題。

對dui投tou射she式shi電dian容rong觸chu摸mo屏ping設she計ji而er言yan，另ling一yi個ge非fei常chang重zhong要yao的de考kao慮lv因yin素su是shi用yong戶hu接jie口kou。電dian容rong式shi觸chu摸mo屏ping不bu太tai適shi合he使shi用yong觸chu摸mo筆bi。人ren們men目mu前qian正zheng在zai研yan究jiu兩liang種zhong新xin型xing的de電dian容rong觸chu摸mo筆bi，一yi種zhong采cai用yong導dao電dian橡xiang皮pi，另ling一yi種zhong采cai用yong導dao電dian電dian介jie質zhi，但dan這zhe兩liang種zhong方fang案an是shi否fou能neng提ti供gong結jie實shi、易用且便宜的觸摸筆，前景還不太明朗。

另ling外wai，電dian容rong觸chu摸mo將jiang受shou到dao手shou指zhi和he觸chu摸mo屏ping之zhi間jian接jie觸chu麵mian積ji的de影ying響xiang。尖jian頭tou的de觸chu摸mo筆bi不bu能neng產chan生sheng手shou指zhi的de電dian容rong性xing信xin號hao。電dian容rong性xing觸chu摸mo屏ping大da多duo是shi為wei實shi現xian手shou指zhi操cao作zuo而er設she計ji的de。利li用yong電dian容rong觸chu摸mo進jin行xing網wang頁ye瀏liu覽lan是shi一yi種zhong要yao求qiu手shou指zhi準zhun確que選xuan擇ze的de應ying用yong。在zai網wang頁ye中zhong，許xu多duo鏈lian接jie緊jin密mi地di排pai列lie在zai一yi起qi
，似si乎hu很hen難nan準zhun確que選xuan擇ze想xiang要yao的de鏈lian接jie。

接jie口kou設she計ji的de一yi種zhong方fang法fa是shi允yun許xu用yong戶hu依yi次ci滾gun過guo鏈lian接jie選xuan項xiang，在zai滾gun動dong過guo程cheng中zhong每mei個ge鏈lian接jie被bei交jiao錯cuo放fang大da以yi便bian能neng容rong易yi的de進jin行xing觸chu摸mo選xuan擇ze。用yong戶hu可ke以yi方fang便bian地di觸chu摸mo放fang大da後hou的de選xuan項xiang來lai訪fang問wen某mou個ge鏈lian接jie。

另(ling)一(yi)種(zhong)方(fang)法(fa)是(shi)放(fang)大(da)靠(kao)近(jin)手(shou)指(zhi)觸(chu)摸(mo)點(dian)的(de)所(suo)有(you)鏈(lian)接(jie)
，這(zhe)樣(yang)用(yong)戶(hu)可(ke)以(yi)從(cong)放(fang)大(da)的(de)鏈(lian)接(jie)集(ji)中(zhong)選(xuan)擇(ze)需(xu)要(yao)的(de)鏈(lian)接(jie)。總(zong)之(zhi)，用(yong)戶(hu)接(jie)口(kou)設(she)計(ji)應(ying)考(kao)慮(lv)與(yu)手(shou)指(zhi)大(da)小(xiao)

、移動及定位有關的不確定性。

人手重複按壓的精度通常為3-4mm，產生偏差的部分原因是眼睛和手指之間的視差和人的靈巧性差別。圖標/按鈕的直徑最好大於5mm。按鈕也應該充分分開以改善可用性（最少5-10mm）。如果打算用拇指來操作按鈕，按鈕應更大一些，間距也應更遠一些。另外
，應適當地向用戶提供某種形式的視覺、聽覺或觸覺反饋，以指示選擇是否正確。反饋不及時將降低用戶輸入的準確性。

觸覺反饋型觸摸屏對固態觸摸屏上的手指按壓行為產生觸覺反饋。它使用振動電機（執行器）向用戶提供反饋。在移動設備中，最常見的執行器是偏心旋轉質量執行器（Eccentric Rotating Mass Actuator）hexianxingxiezhenzhixingqi。duiyuyigechumoxingwei，tousheshidianrongchumopingdebiaomianjiangzhendong，zhishiyijingjiancedaoyigeshuru。keyijushurufankuideleixingtiaojiezhendongdeqiangduhechixushijian。

對dui於yu用yong戶hu接jie口kou，最zui基ji本ben的de設she計ji要yao求qiu是shi簡jian單dan，讓rang用yong戶hu隻zhi需xu進jin行xing很hen少shao的de幾ji次ci屏ping幕mu點dian擊ji就jiu可ke完wan成cheng常chang見jian任ren務wu。這zhe不bu僅jin可ke以yi產chan生sheng更geng愉yu快kuai的de用yong戶hu體ti驗yan
，也ye可ke以yi降jiang低di初chu學xue難nan度du。

對於投射式電容觸摸屏係統，機械評估
、基(ji)底(di)選(xuan)擇(ze)和(he)用(yong)戶(hu)接(jie)口(kou)設(she)計(ji)都(dou)是(shi)非(fei)常(chang)重(zhong)要(yao)的(de)考(kao)量(liang)因(yin)素(su)。理(li)解(jie)這(zhe)些(xie)機(ji)械(xie)約(yue)束(shu)可(ke)為(wei)基(ji)底(di)選(xuan)擇(ze)提(ti)供(gong)依(yi)據(ju)，並(bing)保(bao)證(zheng)觸(chu)摸(mo)屏(ping)提(ti)供(gong)最(zui)高(gao)的(de)性(xing)能(neng)。基(ji)底(di)選(xuan)擇(ze)是(shi)一(yi)個(ge)在(zai)成(cheng)本(ben)、魯棒性和光學性能之間進行折衷的問題。簡單、直(zhi)觀(guan)及(ji)手(shou)指(zhi)選(xuan)擇(ze)圖(tu)標(biao)的(de)尺(chi)寸(cun)恰(qia)當(dang)是(shi)保(bao)證(zheng)用(yong)戶(hu)接(jie)口(kou)易(yi)用(yong)的(de)基(ji)本(ben)條(tiao)件(jian)。周(zhou)密(mi)地(di)考(kao)慮(lv)觸(chu)摸(mo)屏(ping)設(she)計(ji)的(de)各(ge)個(ge)方(fang)麵(mian)可(ke)保(bao)證(zheng)終(zhong)端(duan)產(chan)品(pin)的(de)成(cheng)功(gong)
，並(bing)極(ji)大(da)地(di)降(jiang)低(di)開(kai)發(fa)風(feng)險(xian)。