显示技术：支持多触摸点应用的单层ITO触摸屏解决方案

2008年10月23日08:29:05 本网站我要评论(2)字号：T | T | T

移动电话的用户界面的发展趋势包括采用触摸屏模式来管理地址本和管理相册；采用固定按键和滑块实现开/关按键、专用按键和音量控制。媒体播放器的用户界面也采用了触摸屏模式，包括音乐控制、照片控制、缩放和旋转；采用固定的按键和滑块实现开/关按键、专用按键和音量控制。导航系统的用户界面也开始采用触摸屏模式来控制地图、放大和缩小；利用固定的按键和滑块实现开/关按键和专用按键。这些都需要采用较新的触摸屏技术实现。那么通用触摸屏技术有什么特点，较新触摸屏技术又有什么优势呢？我们可以结合爱特梅尔公司推出的全新采用电荷转移技术的电容性触摸屏控制器IC谈谈这方面的问题。

触摸屏技术分类

目前，适用于移动设备和消费电子产品的通用触摸屏技术有两种，包括电阻式、投射电容式（projected capacitive），用于其他应用的有表面电容式（Surface capacitive）、表面声波（SAW）、红外线三种。

电阻式触摸屏由具有空气间隙和间隔层的两层ITO构成。其优势是经过验证及具有成本吸引力的技术，开用于大批量应用。其劣势是不能检测多个手指的动作；有限的工业设计选项；薄弱的机械性能（运动部件），容易出现现场故障；相对较为复杂及堆叠厚；前面板实现方案（容易损坏）；需要用户校准；光学性能不良。

图1. 电阻式触摸屏结构

投射电容式触摸屏以传感器作为图案化的导体实现，通常使用ITO/PET或ITO/玻璃来实现，大多数为2层以上，较新的解决方案已可支持单层传感器；有多个感应元件，可实现有序的感应。其优势包括，出色的信噪比、整个表面具有高精度、能够支持多个触摸、通过“厚的”电介质材料进行感应、无需用户校准。

图2. 投射电容式触摸屏结构

爱特梅尔的电荷转移技术

爱特梅尔自1996年开始开发触摸技术，至今已有多代产品广泛用于各种应用。其基础技术是QTouch™ ，可用于1至10个按键的简单按键形状，易于连线。后来开发的QMatrix™技术可用于多达64个按键，具有防水、耐高溫的特点；QSlide™和QWheel™技术主要用于线性触摸控制、旋转触摸控制。新推出的QField™采用Single Touch、单层传感器触摸屏；QTwo™则是一种Two Touch™ 触摸屏解决方案。

爱特梅尔在过去数年付运了数以百万计的定制触摸屏解决方案的基础上，现在提供了具有高可靠性的标准Two Touch™（双触摸点）和Single Touch（单触摸点）触摸屏控制器。与合作伙伴协同工作，爱特梅尔还提供用于较常见屏幕尺寸的完整触摸屏解决方案，包括通常在PET（聚对苯二甲酸乙二醇酯）或玻璃上ITO（铟锡氧化物）实现的芯片和传感器。

图3. 爱特梅尔的单层传感器

爱特梅尔的单层传感器适用于Single Touch触摸屏，大多数设计无需屏蔽层，堆叠厚度低至100um，具有较高的光传导效率、较低的功耗和较低的系统成本。

爱特梅尔的电容性触摸屏控制器IC

爱特梅尔公司推出全新的采用电荷转移技术的电容性触摸屏控制器IC，瞄准一些较高增长的电子市场领域如手机和其他个人电子产品。

图4. 爱特梅尔的Two Touch控制器IC

爱特梅尔的Two Touch控制器IC能够追踪及报告一个或两个同时的触摸动作，分别为X和Y位置。常见的用户操作包括用手指轻击、双击、轻弹和拖曳，及以两个手指双触式的操作如放大、缩小和旋转，均可在触摸屏控制器中实现。这种方法可让设计人员集成广泛的用户接口功能如屏幕上图像的大小调整和旋转，以及使用两个手指操作以替代多层的程序表应用。

除了触摸屏功能之外，工程师还可组合触摸按键和滚动装置来实现触摸屏应用，以增强其灵活性——这还可通过行业标准双线和I²C兼容接口由主处理器进行配置。

图5. 采用爱特梅尔控制器IC的传感器，前面板和LCD的解决方案

对于单触摸点应用，爱特梅尔提供独特的单层传感器，能将机械堆叠减至较小，并且优化触摸屏的光学性能。减少可用背光的发散和吸收，从而提升光传输和对比度，以及大幅降低功耗。

首两项Two Touch器件AT42QT5320和AT42QT5480支持屏幕宽高比为16:9的较大8”屏幕尺寸，单触摸点器件AT42QT4120和AT42AT4160支持宽高比为16:9或4:3的较大4.3”屏幕尺寸。AT42QT5320采用5x5 mm QFN封装，AT42QT5480则采用5×5mm BGA、7×7mm QFN和10×10mm TQFP封装供货；还支持多达四个用户控制的GPO。所有封装均符合RoHS标准。

AT42QT4160和AT42QT4120单触摸点器件可透过厚达3mm的塑料和厚达4mm的玻璃面板工作，这些器件采用符合RoHS标准的5×5mm QFN封装。

爱特梅尔可以提供触摸控制器IC、控制器电路板参考设计、传感器参考设计、集成支持和传感器测试设备设计。爱特梅尔合作伙伴可以提供经测试的合格传感器薄膜、传感器和前面板的集成和生产控制器电路板。

爱特梅尔全新的Two Touch器件为工业设计人员提供了很好的机会，在新产品开发中轻易集成新一代具有成本效益的用户接口。为了提供支持，我们的端至端参考设计更有助于加快设计过程。这些新产品克服了传统的电阻性和电容性触摸屏技术的诸多限制。而且，采用我们的单层ITO解决方案，客户能够以别具竞争力的价格实现卓越的性能。

显示技术：支持多触摸点应用的单层ITO触摸屏解决方案

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