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]

华凌提出一个崭新设计的概念，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: TN/STN/FSTN/VATN
(2) 工作电压2.2V~5.5V
(3) 提供脚位一对一直接输出。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) 待机模式下低功耗。
(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]

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；但在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。

根据奥姆定律，走线越短或越粗則阻抗越低；但，过粗的走线則容易导致触控误动作，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。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。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]

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，其中在下图12的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。

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。

[图 11 COG STN-LCD]

[图 12]

[图 13]