Dokunmatik işlevine sahip STN LCD modüllerde yaygın olarak; sürücü PCB, STN LCD ve rezistif dokunmatik panel (RTP) veya kapasitif dokunmatik panelden (CTP) oluşan 3'ü 1 arada yapı kullanılmaktadır. Bu yapı Şekil 1'de gösterilmektedir. Alternatif olarak sürücü PCB, STN LCD ve membran anahtarın bir arada kullanıldığı yapı da tercih edilebilir; bu yapı ise Şekil 2'de gösterilmektedir.

[Şekil 1]

[Şekil 2]

WINSTAR, sürücü PCB ile STN LCD'yi bir araya getiren 2'si 1 arada bir yapı geliştirmiştir. Dokunmatik tuşlar, dokunma hassasiyetini artırmak amacıyla LCD'nin görüntüleme alanı (VA) içerisine entegre edilmiştir. Bu yapı Şekil 3'te gösterilmektedir.

[Şekil 3]

Ürün Özellikleri

1. Uyumlu LCD tipleri: TN, STN, FSTN ve VATN.
2. Çalışma gerilimi: 2,2 V–5,5 V.
3. Aktif yüksek (active-high) veya aktif düşük (active-low) çalışma seçeneğine sahip doğrudan bire bir pin çıkışı.
4. Düşük maliyetli ve basit yapı.
5. Birden fazla dokunmatik ADC IC seçeneğini destekler.
6. Bekleme modunda düşük güç tüketimi.
7. Dokunma hassasiyetinin ayarlanması için harici kondansatör bağlantısını destekler.
8. Uygulama gereksinimlerine göre tekli dokunma veya çoklu dokunma için farklı IC seçenekleri kullanılabilir.
9. Bekleme ve çalışma modları arasında otomatik geçiş.
10. IC, referans değerini otomatik olarak belirlemek için otomatik kalibrasyon özelliğini destekler.
11. PCB + pin bağlantı yapısı, daha büyük boyutlu STN LCD modüllerin kullanımına olanak sağlar.

Şekil 4'te, bu tasarım yaklaşımına örnek olarak kapasitif dokunmatik tuşlara sahip ICON tipi bir STN LCD modül gösterilmektedir. LCD'nin üst bölümündeki ICON desenleri, ilgili grafiklerin görüntülenmesi için kontrolör veya sürücü IC tarafından kontrol edilir.

LCD'nin alt bölümünde serigrafi baskı yöntemiyle oluşturulan beş renkli ICON deseni bulunur ve her ICON kapasitif dokunmatik tuş işlevine sahiptir. Şekil 5'te gösterildiği gibi dokunmatik tuşlar, cam üzerinde dikdörtgen sensör pedleri şeklinde oluşturulan şeffaf iletken ITO katmanlarından meydana gelir. Sensör pedlerinin üzerine, sabit grafikler ve renkli serigrafi baskı içeren bir polarizör yerleştirilir (Şekil 6). Laminasyon sırasında polarizör üzerindeki baskılı grafiklerin dikdörtgen ITO sensör pedleriyle hassas şekilde hizalanması gerekir. Pozitif mod LCD'lerde serigrafi baskı alt polarizöre, negatif mod LCD'lerde ise üst polarizöre uygulanır. Baskı işleminin ardından, tekrarlanan dokunmalar nedeniyle baskılı grafiklerin aşınmasını veya soyulmasını önlemek amacıyla polarizör üzerine şeffaf bir koruyucu film uygulanır.

Sürücü PCB ile STN LCD arasındaki bağlantı pinler üzerinden gerçekleştirilirken, dokunmatik sensör pedlerinde ICON tipi kapasitif dokunmatik tasarım kullanılır. Bu yapı sayesinde yalnızca küçük boyutlu modüllerle sınırlı kalınmaz ve daha büyük STN LCD modüller de kullanılabilir. Ancak daha büyük modüllerde bu yapı uygulanırken dokunmatik sensör pedleri ile ICON görüntüleme alanlarının farklı konumlarda yerleştirilmesi ve birbiriyle çakışmaması gerekir.

[Şekil 4]

[Şekil 5]	[Şekil 6]

ICON Touch STN LCD'ler için Tasarım Gereksinimleri

1. Dokunmatik Tuş Boyutları

Dokunmatik tuşlar farklı şekillerde tasarlanabilir; ancak ergonomik açıdan genellikle dikdörtgen tasarımlar tercih edilir. Dokunma hassasiyeti, ITO sensör pedinin boyutu ve kalınlığıyla ilişkilidir. Sensör pedi büyüdükçe dokunma hassasiyeti genellikle artar. Ancak ITO sensör pedinin boyutu parmak temas alanını aştığında, sensör alanının daha fazla büyütülmesi hassasiyette sınırlı bir iyileşme sağlar. ITO sensör pedi için yaklaşık 8–15 mm boyut önerilir ve algılama sorunlarını azaltmak için ped boyutunun 8 x 8 mm'den küçük olmaması tavsiye edilir.

2. Dokunmatik Tuşlar Arasındaki Mesafe

Birden fazla dokunmatik tuş içeren tasarımlarda, sensör pedleri arasındaki olası paraziti en aza indirmek için yeterli mesafe bırakılmalıdır. Şekil 7'de gösterildiği gibi en az 2 mm boşluk bırakılması önerilir.

[Şekil 7]

3. Dokunmatik Tuş Yerleşimi ve Devre Tasarımı

Devre direnci ile dokunmatik sürücü IC arasındaki uygun eşleştirme kritik öneme sahiptir. Daha düşük devre direnci, dokunma hassasiyetinin ayarlanmasında daha geniş bir esneklik sağlar. Buna karşılık yüksek devre direnci, ayar aralığını sınırlar ve istenen dokunma hassasiyetine ulaşılmasını engelleyebilir. Şekil 8'de gösterildiği gibi ITO'nun direnci (Rito), iletken yolların direncinden önemli ölçüde daha yüksektir.

Ohm kanununa göre daha kısa veya daha geniş iletken yollar daha düşük dirence sahiptir. Ancak iletken yolun aşırı geniş olması, dokunmatik algılama sorunlarına yol açabilir ve hassasiyet ayarını zorlaştırabilir. Bu nedenle olası olumsuz etkileri en aza indirmek için iletken yollar mümkün olduğunca kısa tutulmalıdır. Daha dar iletken yollar kullanıldığında ise direnç değerinin dokunmatik sinyal iletimi için gerekli koşulları karşılaması sağlanmalıdır.

[Şekil 8]

Dokunmatik sinyal hatları tasarlanırken, kararlı ve tutarlı algılama sinyalleri elde etmek için iletken yolların uzunlukları ve direnç değerleri aynı veya birbirine mümkün olduğunca yakın olmalıdır. İdeal olarak ITO sensör pedleri, LCD görüntüleme alanının dışında ve arayüze en yakın bölge olan pin çıkış alanına yakın konumlandırılmalıdır. Şekil 9 önerilen bir devre yerleşimi örneğini gösterirken, Şekil 10 kararsız dokunmatik sinyallere yol açabileceği için kaçınılması gereken bir yerleşim örneğini göstermektedir.

[Şekil 9]

[Şekil 10]

Dokunmatik işlevine sahip daha küçük STN LCD'ler için, örneğin 4,6 inçten küçük ICON ekranlar veya 3,5 inçten küçük grafik ekranlar için WINSTAR, görüntüleme ve dokunmatik işlevlerini tek bir sürücü IC'de birleştiren daha verimli bir çözüm sunmaktadır. IC, COG (Chip-on-Glass) teknolojisi kullanılarak doğrudan STN LCD panel üzerine bonding işlemiyle monte edilir. Bu yapı Şekil 11–13'te gösterilmektedir. Örneklerde mavi alan serigrafi baskılı görüntüleme alanını, yeşil alan serigrafi baskılı dokunmatik tuşu, kırmızı alan ise ICON görüntüleme alanı ile dokunmatik tuşun birlikte kullanıldığı bölgeyi göstermektedir.

Bu yüksek entegrasyonlu tasarım, ADC dokunmatik ve görüntüleme işlevlerini tek bir COG IC içerisinde birleştirerek ayrı bir sürücü PCB, dokunmatik panel, ekran IC'si ve dokunmatik IC kullanımına olan ihtiyacı ortadan kaldırır. COG yapısı, sürücü IC'ye giden sinyal yolunu kısaltarak dokunmatik ve görüntüleme performansının iyileştirilmesine de katkı sağlar.

WINSTAR kendi COG üretim hattına sahiptir ve özel ekran gereksinimleri için hızlı ve yüksek kaliteli OEM/ODM hizmetleri sunmaktadır. Dikey entegre üretim altyapısı ve OEM/ODM hizmetleri sayesinde WINSTAR, ürün geliştirme süresinin kısaltılmasına, maliyetlerin azaltılmasına, ürün değerinin artırılmasına ve müşterilerin pazardaki rekabet gücünün geliştirilmesine katkı sağlar.

[Şekil 11 COG STN-LCD]

[Şekil 12]

[Şekil 13]