ホーム 技術フォロー STN ICONタッチパネル 新感覚のSTNディスプレイ、コスパより一層高め

ICONタッチパネル 新感覚のSTNディスプレイ、コスパより一層高め

今タッチパネルが搭載されているSTN-LCDディスプレイ製品は、一体型ドライブモジュール回路基板とSTN-LCDディスプレー、また抵抗膜式タッチスクリーン(RTP)、あるいは静電容量式タッチスクリーン(CTP)などの結合構造が主流となっています(図1をご参照)。それとも一体型ドライブモジュール回路基板、STN-LCDディスプレイ、メンブレンスイッチ(membrane switch)などの結合構造です。(図2をご参照)


[図 1]


[図 2]

Winstarは一体型ドライブモジュール回路基板とSTN-LCDディスプレイだけの結合構造という新なデザインを発想しました。タッチスイッチをビューイングエリア(VA)内に設置して、タッチパネル感度を高めます。(図3をご参照)


[図 3]

製品特性:

(1) 適用LCD:TN/STN/FSTN/VATN。
(2) 電圧:2.2V~5.5V
(3) ピンの一対一の直接出力が提供して、出力はハイアクティブまたはローアクティブが選択できる
(4) 低コストでシンプルな構造
(5) 複数のタッチADCICをサポートする
(6) スタンバイモード中に低消費電力
(7) 外部からコンデンサを接続できるし、タッチパネルの感度も調整できる
(8) マルチタッチやシングルタッチなど、多種類のICを選択できて、お客様のニーズに合わせて選択できる
(9) 自動的にスタンバイモード/動作モードを転換する
(10) 自動キャリブレーション機能付き、ICは基準値を取得するために自動的に校正する
(11) PCB+ PINの設計により,より大きなサイズのSTN-LCDディスプレイモジュールに対応できる

図4のように、それはICONタイプの静電容量式タッチボタンを備えるSTN-LCDディスプレイモジュールです。ディスプレイの表示エリアの上部はICONの表示部で、コントローラあるいはドライバーICを通して、ICON表示を制御できます。

表示エリアの下部には五つのシルクスクリーン印刷を使用する静電容量式タッチボタンはあります。センサーパッドとしてガラス上にいくつの長方形ブロックのような形の透明導電膜・ITO膜に構成されたものです(図5をご参照)。その上にアイコンとカラーを印刷された偏光板を貼り付けます。(図6をご参照)接着する際に、アイコンは長方形ブロックのような形の透明導電膜・ITO膜の位置をぴったりに合わせる必要があります。 LCDディスプレイはポジティブ表示の場合、下の偏光板にシルクスクリーン印刷します。LCDディスプレイはネガティブ表示の場合、上の偏光板にシルクスクリーン印刷します。さらに偏光板の表側に保護用透明フィルムを貼り付けます。

ドライブモジュール回路基板とSTN-LCDディスプレイの間の信号接続を考慮すると、PINで接続して、タッチセンサーパッドはICONタイプの静電容量式タッチボタンを採用するという設計はお勧めです。そのゆえ、ディスプレイのサイズへの制限が少なくなって、より大きなサイズを選択できます。しかし、タッチセンサーパッドとICONの表示位置をずらして配置する必要があって、重ならないようにご注意ください。


[図 4]

[Image 5]
[Image 6]

ICONタッチタイプのSTN-LCDディスプレイを設計する際に、下記の要件を考慮する必要はあります。

(1)タッチキーの寸法:
タッチキーは任意形状に設計できます。人的要因を考慮して、一般的には 長方形の形で設計されています。タッチキーの感度はITOセンサーパッドのサイズと厚さに関係しています。サイズは大きければ大きいほど、タッチキーの感度が高くなります。 ただし、センサーパッドの寸法は指のサイズを超えると、面積を増やしても感度を高めないことはあります。ITOセンサーパッドの理想的なサイズは8~15mmですが、反応が悪いことを防ぐために8x8mmより小さく設計しないようにご注意ください。

(2)タッチキーの間の距離:
複数のタッチキーを利用する場合、干渉を避けるためにセンサーパッド間に一定の距離を保つべきです。下記図7に示すように、最小ギャップを2mm以上にするのはお勧めします。

 


[図 7]

(3)タッチキーのレイアウトと回路設計
配線のインダクタンスとドライバICの組み合わせが重要です。配線のインダクタンスが低いほど、タッチスクリーンの感度が調整しやすいです。逆に配線のインダクタンスが高くなると、タッチスクリーンの感度の調整は制限されます。例えば、ITOの抵抗(Rito)は金属導線の抵抗よりに高い場合、感度は希望値に達成しかねます(図8をご参照)

オームの法則によれば、より短いまたはより太い配線は抵抗が少なくなります。ただし、配線は太すぎるとタッチ操作の誤動作を起こす原因となって、感度の調整は難しくなります。したがって、配線をして不利な要因を減らします。一方、より細い配線を検討する場合、インピーダンスがタッチ信号の伝送要件を満たすことが肝心です。


[図 8]

回路のレイアウトを設計する際に、なるべくすべて配線の長さと抵抗を同じにして、そうすれば、感知信号は安定で一貫性があります。理想的なレイアウトはITOセンサーパッドの位置を表示エリアの外側に設置されて、ピンの配置位置に近づけることです(図9をご参照) 。そして、 図10のような設計であれば信号が不安定になりやすくて、避けたほうがいいです。


[図 9 理想的なレイアウト]


[図 10 お勧めしないレイアウト]

4.6インチ未満のICONディスプレイや3.5インチ未満のグラフィックタイプのディスプレイなどの小型STN-LCDタッチパネルディスプレイについて、WinstarはCOG(chip on glass)というより効率的なソリューションを提案します。図11~図13のSTN-LCDタッチパネルディスプの設計をご参照ください。その中図12に青いマークはシルクスクリーン印刷された表示領域、緑色のマークはシルクスクリーン印刷されたタッチボタン、赤いマークはアイコンの表示領域とタッチボタンです。

このソリューションは本来のADC-Touch機能とディスプレイ機能をCOG ICに統合して、ドライバ回路モジュールとタッチパネルモジュールの必要性を排除します。STN-LCDディスプレイのディスプレイ機能とタッチ機能を1つのCOG ICに統合できるため、ディスプレイICとタッチセンサ ICは不要になります。COG実装方法を採用することにより、信号経路からドライバーICまでの距離を効果的に短縮して、タッチ感度およびディスプレイ機能を向上させることができます。

Winstarは、顧客のニーズを満たすための迅速で高品質のOEM/ODMサービスが提供できます。カスタムアイテムの開発時間を短縮するだけではなくてコストも削減して、顧客の製品の価値と競争力を向上させることができます。

COG STN-LCD
[図 11 COG STN-LCD]


[図 12]


[図 13]

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