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電容式觸控:多樣化的觸控面板途徑

電容式觸控解決方案能以PCB、電容式和單層氧化銦錫(ITO)等觸控螢?zāi)煌緩綕M足大部份裝置的需求,但要決定哪一種方案對特定使用案例來說最智慧、最安全時,尺寸與功耗等因素也很關(guān)鍵.

工業(yè)、汽車、醫(yī)療裝置到智慧型手機與平板等日常消費性電子產(chǎn)品應(yīng)用等各種技術(shù),都能找得到電容感測(capacitive sensing)技術(shù)的蹤跡。這項技術(shù)能夠快速普及的主要原因,在于它能輕易地提升裝置的使用者體驗,讓制造業(yè)者由傳統(tǒng)開關(guān)轉(zhuǎn)向更具吸引力的觸控功能。

電容感測技術(shù)還有助于減少裝置的機械元件數(shù)量,從而延長裝置的使用壽命和縮小尺寸。這些特性的組合只要設(shè)計、校準(zhǔn)和控制得當(dāng),就能讓具有電容式感測功能的產(chǎn)品吸引力倍增。電容感測技術(shù)也廣泛用于觸控按鍵和滑桿功能,特別是在消費性、商業(yè)和工業(yè)應(yīng)用中非常普及,但最常見的目標(biāo)應(yīng)用還是觸控板和觸控螢?zāi)弧?/p>

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ㄧ.觸控板

針對使用者介面,最基本的觸控感測應(yīng)用就是大家耳熟能詳?shù)耐渡涫诫娙萦|控技術(shù)(Projected Capacitive Touch;PCT)觸控板。這些設(shè)計是由玻璃板之間導(dǎo)電材料層的行列矩陣所構(gòu)成。在這個網(wǎng)格施加電壓就會產(chǎn)生一個電場,該電場可在每個交叉點測得。當(dāng)某個導(dǎo)電物體,例如人類手指接近和接觸PCT面板時,就會改變接觸點的電場,同時產(chǎn)生了電容差。


二.觸控螢?zāi)?/p>

多個電容式觸控板可組合形成觸控螢?zāi)换蛴|控面板,用于偵測單片玻璃板上一個或多個手指的位置。這項技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于手機、平板電腦以及高階穿戴式裝置等空間有限的裝置,并可區(qū)分為PCB、電容式和單層氧化銦錫(Indium Tin Oxide;ITO)觸控面板等三大類應(yīng)用。


三.PCB觸控面板:低成本、低功耗,但制造難度高

PCB觸控面板基本上是放置在顯示器附近的兩個或多個PCB自電容觸控板。對于沒有空間限制的原型建構(gòu)和商業(yè)設(shè)備,由于可以采用普及的低成本標(biāo)準(zhǔn)PCB制程,因此是理想選擇。在設(shè)計PCB觸控面板的觸控按鈕時,尺寸通常是考慮的關(guān)鍵參數(shù)。然而形狀和按鈕間距(pad pitch,按鈕之間的距離)也應(yīng)納入考量,以便將錯誤檢測降到最低。


四.電容式觸控面板:較靈活,但使用案例少

電容式觸控面板具有兩層垂直堆疊的高導(dǎo)電材料——ITO導(dǎo)電層,一層用于列,一列用于行。該設(shè)計的關(guān)鍵特點在于每個交叉點都有自己的獨特互電容,可由觸控控制器獨立追蹤。電容式觸控面板由于能提供多點觸控,且易于配置支援兩個或更多觸控板,非常適合許多應(yīng)用。此外,其超薄的模組設(shè)計更是較大螢?zāi)怀叽鐟?yīng)用的理想選擇。

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五.單層ITO觸控面板:低成本、低功耗且易于建構(gòu)

單層ITO觸控面板方法是以較低的成本提供電容式觸控面板的多項優(yōu)點。主要不同之處在于觸控板的數(shù)量采預(yù)先定義,因而無法像電容式觸控面板般靈活地變化。預(yù)定義的特質(zhì)極有益于尺寸大小和控制器運算資源的安排。從制造的角度來看,這個方法與電容式觸控面板極為相似,不過電容式觸控面板只使用單一ITO層.


總結(jié):確定最適合自己應(yīng)用的模式之前,工程師需要權(quán)衡所有設(shè)計優(yōu)缺點。


(文章來源: EET 電子工程專輯)


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標(biāo)簽:   電容式觸 ITO 觸控板