Naarmate mobiele communicatieapparaten voor consumenten steeds meer digitale methoden gebruiken en meer functies integreren, is de ontwikkeling van intuïtieve en innovatieve gebruikersinterface (UI) -oplossingen belangrijker geworden voor het ontwerp van apparaten. Als onderdeel van het ontwerp van de gebruikersinterface helpen geprojecteerde capacitieve touchscreens om deze uitdaging aan te gaan.
Om een succesvol geprojecteerd capacitief touchscreensysteem te ontwerpen, is het noodzakelijk om het mechanische ontwerp, de substraatselectie en de gebruikersinterface van het apparaat zorgvuldig te overwegen. Bovendien mag men in alle stadia van het ontwerpproces de afweging tussen kosten en technologie niet vergeten.
Anders dan resistieve touchscreen-technologie, is geprojecteerd capacitief touchscreen gemakkelijker om vingerbewegingen te verwerken, vooral multi-touch gebruikersinvoer. Resistieve technologie moet afhankelijk zijn van vingerdruk om elektrisch contact te maken met meerdere mechanische lagen van het aanraakscherm.
Deze werkwijze heeft invloed op de vloeiendheid van vingerglijden en de behendigheid van gebarenbewerkingen. Bovendien is de meerlaagse mechanische structuur van het resistieve aanraakscherm gevoelig voor vroege slijtage als gevolg van herhaald gebruik.
Verschillende veel voorkomende multi-touch-bewegingen die met het projectie-aanraakscherm zijn geïmplementeerd, zijn vinger knijpen, zoomen, schuiven met twee vingers en roteren. Ze kunnen gegevens, inhoud en gebruikersparameters snel en eenvoudig verwerken. Draagbare games en tekst-/e-mailtoepassingen kunnen ook profiteren van multi-touch-technologie. In een multi-finger touch proces kan de multi-touch APA (all-point adresseerbaar) modus nauwkeurig de coördinaatpositie bepalen die door elke vinger wordt ingedrukt.
Het is niet nodig om op Shift te drukken om de tekenset te wijzigen en vervolgens de werkelijke tekens in te voeren. Multi-touch kan tegelijkertijd op Shift+werkelijke tekens klikken. Multi-touch methoden worden ook veel gebruikt in GPS-navigatie. Het is niet nodig om de startplaats en bestemming in te voeren, APA kan de keuze van de doellocatie op het scherm realiseren, waardoor mensen de bestemming sneller kunnen bereiken. Figuur 1 toont enkele van de mogelijke scenario's voor multi-touch bewerkingen.
Om het mechanische ontwerp van een apparaat te evalueren, moeten verschillende belangrijke problemen worden opgelost:
1. Is de beschermlaag (aanraakoppervlak) vlak of gebogen?
Het wordt over het algemeen aanbevolen om een capacitief aanraakscherm op een plat aanraakoppervlak te installeren. Gebogen oppervlakken voegen complexiteit toe. Om een robuust capacitief aanraakontwerp te bereiken, moet de transparante aanraaksensor netjes onder de beschermlaag worden geklemd. Alle luchtbellen die worden gegenereerd als gevolg van ongelijke persing zullen de aanraakprestaties verminderen en de esthetiek van het product beïnvloeden.
De gebogen beschermlaag kan alleen PET (polyester) gebruiken als basis van de aanraaksensor. De kunststof sensor kan worden gebogen om zich aan te passen aan de vorm van de beschermlaag. Als u een gebogen beschermlaag moet gebruiken, wordt vanuit het oogpunt van reflectie aanbevolen dat de kromming niet hoger is dan 45 graden. De toename van de kromming zal de moeilijkheidsgraad van het persproces verhogen en kan het ITO-patroon (Indium Tin Oxide) beschadigen, wat de opbrengst kan beïnvloeden.
Het is goedkoper om drukgevoelige lijm (PSA) te gebruiken om persen te realiseren, maar het kan niet worden gebruikt voor een gebogen beschermlaag. Om een betere compressie-integriteit te garanderen, kunnen duurdere UV-uithardende lijmen worden gebruikt. UV-lijmen zijn duur, maar ze zijn gemakkelijk te gebruiken, hebben een dunne kleeflaag en hebben een zeer hoge optische kwaliteit (transparantie groter dan 95%).
2. Wat is de randbreedte van het niet-werkende gebied (ondoorzichtig gebied) van de beschermlaag?
Voor aanraakschermen met een grootte van minder dan 4 inch (10 cm) mag de randbreedte van het aanraakscherm niet smaller zijn dan 10 mm aan de zijkant van de staartdraad van de aanraaksensor en mogen de zijkanten naast de staartdraad niet smaller zijn dan 3 mm. Deze randruimte wordt gebruikt om de niet-transparante zilverfoliedraad te verbergen die het transparante ITO-patroon verbindt met het besturingscircuit en het besturingscircuit zelf te verbergen. Voor aanraakschermen die glazen substraten gebruiken, kan de breedte van de randen smaller zijn, maar de bovenstaande richtlijnen worden nog steeds aanbevolen. Figuur 2 beschrijft deze richtlijnen.
3. Welk materiaal wordt gebruikt voor de beschermlaag?
In het werkgebied van het aanraakscherm mogen geen geleidende materialen worden gebruikt voor de beschermende laag en eventuele decoraties.
Omdat het gebruik van geleidende materialen het elektrische veld van de capacitieve sensor afschermt en de detectieprestaties aanzienlijk vermindert. De dikte van de beschermlaag moet 1 mm of minder zijn.
4. Wat is de afstand tussen het onderste oppervlak van de beschermlaag en de liquid crystal display module (LCM)?
Vanwege het compacte formaat van draagbare communicatieapparaten moet rekening worden gehouden met de afstand tussen de vloeistofkristalmodule (LCM) en de beschermende laag. Er moet voldoende ruimte zijn om de dunne aanraakschermsensor te installeren. Bovendien moet er een voldoende grote luchtspleet zijn om te voorkomen dat de aanraaksensor elektromagnetische interferentie van de LCM veroorzaakt. Het wordt aanbevolen om een opening van ten minste 0,5 mm te laten tussen het substraat van de aanraaksensor en de LCM.
5. Hoe om te gaan met elektrostatische ontlading (ESD)?
Om te voorkomen dat elektrostatische ontladingsgebeurtenissen op het aanraakoppervlak optreden, moet een aardpad met lage impedantie worden ingesteld in het hele apparaat. Een aardring die in het niet-werkende grensgebied van de beschermlaag wordt geplaatst, moet worden gebruikt om de aanraaksensor te beschermen.
De grondring kan een eenvoudige metaalfolie zijn. Er moet voor worden gezorgd dat er een betrouwbare verbinding is tussen de aardingsring en de systeemaarde van het apparaat.
Na het voltooien van de mechanische evaluatie moet een geschikt substraat worden geselecteerd voor het aanraakscherm.
