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ICON Touch - 打造STN的新触感,提高CP值的新享受

目前市面上具有触控功能的 STN-LCD显示器产品,大都采用整合驱动模块电路板(PCB)、显示器STN-LCD与电阻式触控面板(RTP)或电容式触控面板(CTP)等三合一单元之架构,如图1所示;或是采用整合驱动模块电路板(PCB)、显示器STN-LCD与薄膜开关(membrane switch)的架构,如图2所示。


[图 1]


[图 2]

华凌提出一个展新设计的概念,就是整合驱动模块电路板与STN-LCD显示器之二合一架构,并将触控按键设计于可视区(VA)内,提高灵敏的触控功能。如图3所示。


[图 3]

产品特色:

(1)适用LCD。
(2)工作电压2.2V~5.5V
(3)提供pin位一对一直接输出。同时,可选择输出为高效作动(High Active)或低效作动(Low Active)。
(4)成本低、构造简单。
(5)可支持多颗Touch ADC IC。
(6)待机具低功耗。
(7)可外接电容,调整触控敏感度。
(8)可选择不同IC,如多点触控或单点触控,客户可根据需 求做选择。
(9)自动切换待机/工作模式(mode)。
(10)具有自动校准功能,IC会进行自动更正,以取得基准值。
(11)搭配PCB与夹pin设计,可用在大尺寸STN-LCD显示器模块。

举例说明此设计概念,如图4所示。这是一组icon型具有电容式触控按键功能的STN-LCD显示器模块,显示器显示区的上半部,为显示icon图案,透过控制器(controller)或驱动IC(Driver IC),来控制icon图形区的显示功能。

显示区的下半部,有5个具色彩图案,为采用印刷丝印图案的电容式触控按键。该按键结构为玻璃上具有数个透明导电层ITO的矩形方块,作为感应垫(sensor pad)功能,如图5所示。在其上方贴上印有固定图案及颜色的偏光片,如图6所示。贴合时,该固定图案必须与透明导电层ITO的矩形方块对准贴合。对于正显LCD产品,采用丝印材料必须印刷在下偏光片;对于负显LCD产品,采用丝印材料必须印刷在上偏光片;且印刷后,需要在偏光片上方,再贴上一层透明保护膜,以保护印刷材料不会因为触碰而导致脱落。

考虑驱动模块电路板(PCB)与STN-LCD显示器讯号连接设计,采用夹Pin方式连接;触控感应垫的设计,采用icon型电容触控式,是很不错的选项;因此,显示器的选择,不受尺寸限制,可选择较大尺寸显示器。惟,需要注意此种设计的触控感应垫跟显示icon区的位置必须错开,无法重迭。


[图 4]

[图 5]
[图 6]

针对icon控触型STN-LCD显示器产品设计上,需要考虑以下设计要求:

(1)触控按键(touch key)尺寸设计:
触控按键可设计成任意形状。考虑人因工程,通常是设计成矩形。触控按键的敏感度与ITO感应垫(pad)面积大小及厚度有关。面积越大,则敏感度越高;但,当尺寸超出手指大小之后,增加面积对于提升敏感度的效果有限。因此,ITO感应垫长宽设计,约在8~15mm尺寸左右;建议不要小于8x8mm,避免感应不良。

(2)触控按键之间的距离:
多个按键以上的应用,感应垫与感应垫的间距必须保持一定的距离,避免干扰,最小间距不要小于2mm。如图7所示。

 


[图 7]

(3)触控按键布局及走线设计
走线阻抗与触控IC的搭配至关重要,走线阻抗越低,触控敏感度越容易调整;反之,走线阻抗越高,触控敏感度调整易受到限制,甚至,敏感度达不到需求,例如ITO的电阻(Rito),比金属导线的电阻高很多。如图8所示。

根据奥姆定率,走线越短或越粗,阻抗越低;但,过粗的走线,会导致触控误动作,敏感度的调整会更加困难。因此,在走线设计上,尽量缩短,可大幅降低各种不利因素之影响;若考虑走线宽度越细,需要能确保阻抗能达到触控讯号传递传的要求。


[图 8]

考虑讯号走线设计时,尽可能所有走线的长度及阻抗相等,如此,感测讯号才会稳定一致性。因此,一个理想的布局概念,就是将ITO感应垫(pad)位置布局在视区的外侧,尽量靠近出pin端区域(即离接口(Interface)最近的区域)。如图9所示。一个不理想的布局,如图10所示,容易产生触控讯号不稳定问题,应尽量避免。


[图 9]


[图 10]

另外,针对小尺寸触控STN-LCD显示器产品,例如,小于4.6寸的icon型,或是小于3.5寸的图案型(graphic type)。华凌提出另一个更有效率的解决方案,选择具有显示功能与触控功能的驱动IC,直接bonding在STN-LCD显示器面板上,即是COG(chip on glass)。举例COG STN-LCD显示器设计,如图11~13所示,蓝色标示为丝印印刷之显示区,绿色标示区域为为丝印印刷之触控按键,红色标示为icon显示区与触控之按键。

此方案整合性高,将原来ADC-Touch功能及显示器功能整合到COG IC,舍去了驱动模块电路板与触控模块面板。整体触控显示器模块的显示功能与触控功能,只需要一颗就搞定,也省去了显示IC与触控IC。因为采用先进的COG技术,能有效缩短讯号走线到驱动IC的距离,提高触控效能与显示效能。

然而,华凌拥有先进专业的COG生产线制程,可以提供客户快速与高质量的代工服务,满足客户产品需求。一贯化垂直整合与代工服务,缩短客制化研发时间,有效减少成本,提升客户产品价值,提高客户产品竞争力。华凌品质,坚若盘石。

COG STN-LCD
[图 11 COG STN-LCD]


[图 12]


[图 13]

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