Les modules LCD STN avec fonction tactile utilisent généralement une architecture 3-en-1 associant une carte électronique de pilotage (PCB), un écran LCD STN et un écran tactile résistif (RTP) ou capacitif (CTP), comme illustré à la Figure 1. Une autre configuration consiste à combiner la carte électronique de pilotage, le LCD STN et un clavier à membrane, comme présenté à la Figure 2.

[Figure 1]

[Figure 2]

WINSTAR a développé une architecture 2-en-1 qui associe la carte électronique de pilotage et le LCD STN. Les touches tactiles sont intégrées dans la zone de visualisation (VA) du LCD afin d'améliorer la sensibilité tactile, comme illustré à la Figure 3.

[Figure 3]

Caractéristiques du produit

1. Types de LCD compatibles : TN, STN, FSTN et VATN.
2. Tension de fonctionnement : 2,2 V à 5,5 V.
3. Sortie directe broche à broche avec sélection du niveau actif haut (active-high) ou bas (active-low).
4. Structure simple et économique.
5. Prise en charge de plusieurs circuits intégrés ADC pour la fonction tactile.
6. Faible consommation en mode veille.
7. Possibilité de connecter un condensateur externe pour ajuster la sensibilité tactile.
8. Différentes options de circuits intégrés sont disponibles pour le fonctionnement tactile monopoint ou multipoint, selon les exigences de l'application.
9. Commutation automatique entre le mode veille et le mode de fonctionnement.
10. Le circuit intégré dispose d'une fonction d'auto-étalonnage permettant d'obtenir automatiquement la valeur de référence.
11. La conception avec PCB et connexion par broches permet l'utilisation de modules LCD STN de plus grandes dimensions.

La Figure 4 présente, à titre d'exemple, un module LCD STN de type ICON intégrant des touches tactiles capacitives. Dans la partie supérieure de l'écran, les motifs ICON sont pilotés par le contrôleur ou le circuit intégré de commande afin d'afficher les graphiques correspondants.

La partie inférieure du LCD comporte cinq motifs ICON en couleur réalisés par sérigraphie, chacun intégrant une touche tactile capacitive. Comme illustré à la Figure 5, les touches tactiles utilisent des couches conductrices transparentes en ITO formant des plots de détection rectangulaires sur le verre. Un polariseur comportant des graphiques fixes et une sérigraphie couleur est placé au-dessus de ces plots, comme illustré à la Figure 6. Lors du laminage, les graphiques imprimés sur le polariseur doivent être alignés avec précision sur les plots de détection rectangulaires en ITO. Pour les LCD en mode positif, la sérigraphie est appliquée sur le polariseur inférieur, tandis que pour les LCD en mode négatif, elle est réalisée sur le polariseur supérieur. Après l'impression, un film de protection transparent est appliqué sur le polariseur afin d'éviter que les graphiques imprimés ne se détériorent ou ne se décollent sous l'effet de contacts répétés.

La carte électronique de pilotage et le LCD STN sont reliés par des broches, tandis que les plots de détection reposent sur une conception tactile capacitive de type ICON. Cette architecture n'est pas limitée aux modules de petite taille et permet également d'utiliser des LCD STN de plus grandes dimensions. Pour ces modules, les plots de détection tactile et les zones d'affichage ICON doivent toutefois être décalés et ne peuvent pas se superposer.

[Figure 4]

[Figure 5]	[Figure 6]

Exigences de conception des LCD STN avec fonction ICON Touch

1. Dimensions des touches tactiles

Les touches tactiles peuvent être conçues sous différentes formes, bien qu'une géométrie rectangulaire soit généralement privilégiée pour des raisons d'ergonomie. La sensibilité tactile dépend notamment de la surface et de l'épaisseur du plot de détection en ITO. Une surface plus importante permet généralement d'obtenir une meilleure sensibilité. Toutefois, lorsque les dimensions du plot ITO dépassent celles de l'extrémité d'un doigt, l'augmentation de sa surface n'apporte qu'un gain limité en sensibilité. Les dimensions recommandées pour un plot de détection ITO sont d'environ 8 à 15 mm, avec une taille minimale de 8 x 8 mm afin de limiter les risques de défaut de détection.

2. Espacement entre les touches tactiles

Dans les applications comportant plusieurs touches tactiles, un espacement suffisant doit être prévu entre les plots de détection afin de limiter les interférences. Un espacement minimal de 2 mm est recommandé, comme illustré à la Figure 7.

[Figure 7]

3. Implantation des touches tactiles et conception du circuit

Une bonne adaptation entre la résistance des pistes et le circuit intégré de commande tactile est essentielle. Une résistance plus faible offre davantage de latitude pour régler la sensibilité tactile. À l'inverse, une résistance plus élevée réduit la plage de réglage disponible et peut empêcher d'atteindre le niveau de sensibilité souhaité. Comme illustré à la Figure 8, la résistance de l'ITO (Rito) est nettement supérieure à celle des pistes conductrices.

Selon la loi d'Ohm, des pistes plus courtes ou plus larges présentent une résistance plus faible. Une largeur excessive peut toutefois entraîner des erreurs de détection tactile et rendre le réglage de la sensibilité plus difficile. Il est donc recommandé de limiter autant que possible la longueur des pistes afin de réduire ces effets. Lorsque des pistes plus étroites sont utilisées, leur résistance doit néanmoins rester compatible avec les exigences de transmission du signal tactile.

[Figure 8]

Pour le routage des signaux tactiles, les pistes conductrices doivent présenter des longueurs et des valeurs de résistance identiques ou aussi proches que possible afin d'assurer des signaux de détection stables et homogènes. Idéalement, les plots de détection en ITO doivent être positionnés à l'extérieur de la zone de visualisation du LCD et au plus près de la zone de sortie des broches, à proximité de l'interface. La Figure 9 présente un exemple d'implantation recommandée, tandis que la Figure 10 illustre une configuration à éviter en raison du risque d'instabilité des signaux tactiles.

[Figure 9]

[Figure 10]

Pour les LCD STN tactiles de petites dimensions, par exemple les afficheurs de type ICON de moins de 4,6 pouces ou les afficheurs graphiques de moins de 3,5 pouces, WINSTAR propose une solution plus intégrée reposant sur un circuit intégré assurant à la fois les fonctions d'affichage et de détection tactile. Ce circuit est directement monté sur la dalle LCD STN selon la technologie COG (Chip-on-Glass), comme illustré aux Figures 11 à 13. Dans ces exemples, la zone bleue correspond à la zone d'affichage réalisée par sérigraphie, la zone verte à la touche tactile sérigraphiée et la zone rouge à une zone combinant l'affichage ICON et la fonction tactile.

Cette architecture à haut niveau d'intégration regroupe les fonctions de détection tactile ADC et d'affichage dans un seul circuit intégré COG, supprimant ainsi le besoin d'une carte de pilotage, d'un panneau tactile, d'un circuit intégré d'affichage et d'un circuit intégré tactile séparés. En réduisant la longueur du trajet des signaux jusqu'au circuit de commande, la technologie COG contribue également à améliorer les performances tactiles et d'affichage.

WINSTAR dispose de sa propre ligne de production COG et propose des services OEM/ODM rapides et de haute qualité pour répondre aux besoins de personnalisation des afficheurs. Grâce à une production verticalement intégrée et à ses services OEM/ODM, WINSTAR accompagne ses clients dans la réduction des délais de développement et des coûts, tout en contribuant à accroître la valeur et la compétitivité de leurs produits.

[Figure 11 COG STN-LCD]

[Figure 12]

[Figure 13]