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电荷迁移感应技术将成为电阻性触摸屏的终结者  
电荷迁移感应技术将成为电阻性触摸屏的终结者
副标题:电荷迁移感应技术将成为电阻性触摸屏的终结者
日期:2006-9-1 9:01:24     来源:电子系统设计   编辑:触摸屏原理 

传统的电阻性触摸屏在屏的正面涂两层近似透明的传导性铟锡氧化物(ITO),两层之间用隔离物隔开,当用力压在一起时可产生一个开关动作,但这种触摸屏很快将走入历史。电荷迁移感应(也称为QT感应)可提供更可靠的动作和省掉一层铟锡氧化物,从而改善了光的传输和对比度,并降低了所需的背光级别和节省了功率。其应用范围可从手机和PDA显示屏扩展到家用电器。下面讨论一下它的工作原理。

QT传感器芯片对一个感应极进行充电以完成电容性感应。在简单的触摸按钮情况下,感应极可以是任何传导性物质,但对触摸屏来说,它一般是一块位于显示屏的覆盖透镜下面的铟锡氧化物区域。与电阻性触摸屏不同,它仅需要一层铟锡氧化物,从而大幅降低了铟锡氧化物的成本,并简化了结构。基于QT传感器的触摸屏结构如图1所示。单层铟锡氧化物淀积在一个清澈的塑料(PET)薄膜上,该薄膜再使用透明胶绑定在显示屏的玻璃或塑料前盖板的背面。

一个特别的ITO版图允许用很高的精度感应到面板上的触摸位置。各向异性版图(本质上是一组并行导电物)的使用消除了在某一轴上的针垫(pin-cushion)失真,而且借助编程到传感器芯片中的算法可相对较容易地消除另一轴上的失真。LCD显示屏或其它图形设备位于ITO层之下。通过消除面板上的孔、消除对斜面和密封条的需要,以及只需一层昂贵的ITO和微粒间隔物,成本可实现大幅削减。

 

图1:基于QT传感器的触摸屏结构图。

手指的触摸会影响沿着ITO层的外围到接触点的电荷流动,从而可以计算出触摸点位置。QT传感器芯片可编程用于消除因静电放电或瞬间意外接触而产生的错误触发。该传感器芯片也具有自动漂移补偿功能,可补偿因老化或变化的环境条件而引起的缓慢变化。与传统的电容性传感器不同,QT传感器不需要线圈、调谐电路、RF元件、特殊线缆、RC网络、或许多分立元件。作为一个工程解决方案来说,它很简单、可靠、雅致和廉价。该薄膜还有另外一个好处,它可以检测到接近的手指,这使得无需接触就可以启动一个产品,从而使得客户可以实现一个具备几乎是不可思议功能的产品,而这在电阻性触摸屏上是根本不可能实现的。


 
图2: Colorado vNet的照明控制触摸板是最近的电荷迁移感应创造性地应用到一个控制面板上的实例。

Colorado vNet的照明控制触摸板(见图2)是最近的电荷迁移感应创造性地应用到一个控制面板上的实例。为家庭照明控制应用而设计的该触摸板在一个透明的面板下使用了一个ITO触摸感应层,它允许任何期望的背光效应,同时可提供一个真正的X-Y坐标输入。该设计允许采用任意形状的按钮,它们印制在一个内部图形化薄膜插入物上,整个集合安装在一个标准的开关安装板上。“软按钮”可配置成各种各样的模板形状,从而允许最大的灵活性和用户定制。每一个按钮能够控制任意数量的动作,甚至可通过编程以不同的方式响应短或长触摸。举例而言,这意味着一个光开关按钮也可以用来调整光的明暗度,从而降低了对附加按钮的需要。该触摸板是电阻性触摸屏或机械式开关的一个圆滑的、雅致的和可靠的替代产品。由于ITO层(它在显示屏面板的下面)永远不会被接触到,因此它没有任何机械性磨损装置。

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