对于触摸屏设计而言,搞清设计所需是触摸产品设计最重要的第一步,另外还须充分认知价值链。无论是在最新的笔记本电脑,或者最新的触摸屏手机中,该生态系统都是一样的。
触摸控制器
触摸传感器
液晶显示器(LCD)
系统软件
三大触摸技术
阻性触摸技术
表面容性触摸技术
投影型容性触摸
触摸屏工作原理
使用最广的技术是阻性触摸,而投影型容性触摸屏具有快速发展动力,许多采用投影型容性界面的手机和便携式音乐播放器都在投放市场。
阻性触摸屏包括有一个柔性顶层,然后是一层ITO,一个空气隙,然后是另一层ITO。面板有4根线附到ITO层上:“X”层的左右侧各一根,“Y”层的顶端和底端各一根。
当柔性顶层受压接触到下面一层时检测到触摸。触摸的位置按如下两步来测量:首先,“X右”被驱动到一个已知电压上,而把“X左”驱动到地,读取来自Y传感器的电压。这样就提供了X坐标。对于另一个坐标轴重复这一过程,即可确定精确的手指位置。
阻性触摸屏还有5线和8线型。5线型用更耐用的低阻“导体层”来代替最上面的ITO层。而8线面板则通过对面板特性的更好校准来实现更高的分辨率。
对于阻性技术来说有几个缺点。柔性顶层只有75%~80%的透光度,而且阻性触摸屏测量过程中也有较多的误差源。如果ITO层不一致,电阻在传感范围将不会线性变化。许多现有的阻性触摸屏都需要周期性的校准。
而投影型容性传感硬件用的是玻璃顶层,下面是一个X传感器阵,一层绝缘玻璃,再下面是位于玻璃基片上的Y传感器阵。面板连接到每一个X和Y传感器,故5×6的面板共有11根连线,而10×14面板则有24条传感器连线。
当手指接近屏幕时,在传感器和手指之间产生一个电容。虽然该电容相对于系统中的其他电容比较小(约20pF中的0.5pF),但还是可以利用几种技术测量出来的。其中一种技术就是利用赛普拉斯半导体公司被称作为CSD的PSoC器件。它包括快速对电容器充电,然后测量对一个放电电阻的放电时间。
设计一个投影电容传感器阵列的目的是在同一时间使手指能够与多于一个的X传感器和一个以上的Y传感器发生作用。这使软件能够通过内插来非常精确地确定手指的具体位置。例如,如果传感器1,2,3感应出的信号强度分别为3,10和7,则手指的中心位置应该位于(1×3+2×10+7×3)/(3+10+7)=2.2处。
因为投影型电容面板具有许多个传感器,因此结合其他技术,可以同时检测多达10个手指,故可以实现一些基于多个手指按压的新应用。


