圖1. 多點(diǎn)觸摸屏可以接受用戶的多種手勢(shì)

　　要評(píng)價(jià)一個(gè)設(shè)備的機(jī)械設(shè)計(jì)，必須解決幾個(gè)關(guān)鍵問題：

　　1. 防護(hù)層（觸摸表面）是平面還是曲面？

　　通常建議把電容式觸摸屏安裝在平板式觸摸表面上。曲面會(huì)增加復(fù)雜性。要實(shí)現(xiàn)魯棒的電容式觸摸設(shè)計(jì)，透明的觸摸傳感器必須整齊地夾在防護(hù)層的下面。因壓合不均勻而產(chǎn)生的任何氣泡都會(huì)降低觸摸性能并影響產(chǎn)品的美觀。

　　曲面防護(hù)層只能以PET（聚脂）作為觸摸傳感器的基底。塑料傳感器可通過彎曲來(lái)適應(yīng)防護(hù)層的外形。如果必須使用曲面的防護(hù)層，從反射的角度看，建議曲率不超過45度。曲率增大會(huì)增加壓合工藝的難度，并可能損壞ITO（氧化銦錫）圖案，進(jìn)而可能會(huì)影響成品率。

　　使用壓敏粘合劑（PSA）來(lái)實(shí)現(xiàn)壓合較為便宜，但它不能用于曲面防護(hù)層。要保證更好的壓合完整性，可能須使用更為昂貴的UV固化粘合劑。UV粘合劑價(jià)格昂貴，但使用方便、粘合層薄，并具有非常高的光學(xué)品質(zhì)（透明度大于95%）。

　　2.防護(hù)層非工作區(qū)（不透明區(qū)）的邊沿寬度為多少？

　　對(duì)尺寸小于4英寸（10厘米）的觸摸屏，觸摸屏的邊沿寬度，在觸摸傳感器尾線一側(cè)應(yīng)不窄于10mm,與尾線側(cè)毗鄰的兩側(cè)應(yīng)不窄于3mm.這個(gè)邊沿空間用于隱藏把透明的ITO圖案鏈接到控制電路的非透明銀質(zhì)箔線并隱藏控制電路本身。對(duì)于使用玻璃基底的觸摸屏，邊沿的寬度或許可以做得更窄，但仍建議使用上述指導(dǎo)原則。圖2 描述了這些指導(dǎo)原則。

圖2：對(duì)觸摸屏非工作邊沿區(qū)的要求

　　3.保護(hù)層使用什么材料？

　　在觸摸屏工作區(qū)域內(nèi)，保護(hù)層和任何裝飾品都不能使用導(dǎo)電性材料。

　　因?yàn)槭褂脤?dǎo)電性材料會(huì)屏蔽電容傳感器的電場(chǎng)，并極大地降低傳感性能。保護(hù)層的厚度應(yīng)為1mm或更薄。

　　4.保護(hù)層底面與液晶顯示模塊（LCM）之間的距離是多少？

　　由于便攜通信設(shè)備外形纖巧，液晶模塊（LCM）與保護(hù)層之間的間距需要重點(diǎn)考慮。必須有足夠大的空間來(lái)安裝薄的觸摸屏傳感器，另外還需要有足夠大的氣隙來(lái)避免觸摸傳感器受到來(lái)自LCM的電磁干擾。建議在觸摸傳感器基底和LCM之間至少留0.5mm的間隙。

　　5.如何處理靜電放電（ESD）？

　　為防止在觸摸表面上發(fā)生靜電放電事件，必須設(shè)置一條貫穿整個(gè)設(shè)備的低阻抗接地路經(jīng)。應(yīng)使用放置在防護(hù)層非工作邊界區(qū)中的接地環(huán)來(lái)保護(hù)觸摸傳感器。

　　接地環(huán)可以是簡(jiǎn)單的金屬箔。必須保證在接地環(huán)和設(shè)備的系統(tǒng)地之間存在可靠連接。

　　在完成了機(jī)械評(píng)估之后，必須為觸摸屏選擇一個(gè)合適的基底。圖3 顯示了投射式電容觸摸屏的一個(gè)典型ITO圖案。

 
圖3：典型的ITO圖案(紅藍(lán)表示兩個(gè)不同的層)

　　投射式電容觸摸屏基底的兩種主要材料是玻璃和PET（聚酯）。這兩種材料各有優(yōu)點(diǎn)，如果設(shè)備的機(jī)械設(shè)計(jì)對(duì)基底選擇沒有特殊要求，則應(yīng)根據(jù)你的營(yíng)銷策略選擇適合你的產(chǎn)品的基底。表1給出了兩種基底的特性對(duì)比。

表1：玻璃基底和PET基底的特性對(duì)比

　　玻璃基底通常用于對(duì)光學(xué)性能和環(huán)境耐受力要求高的應(yīng)用系統(tǒng)。在大多數(shù)應(yīng)用中，玻璃基底觸摸傳感器與反射系數(shù)接近的鋼化玻璃保護(hù)層搭配使用。另外，通常用防炫目、防反射和防劃擦涂層對(duì)保護(hù)層進(jìn)行處理，降低反射量并進(jìn)一步提高光學(xué)性能。透明度用于定義通過某種材料的光線量。反射系數(shù)用于度量光線反射量。

　　所有投射式觸摸屏都包含圖案狀的透明ITO導(dǎo)體。理想情況下，ITO圖案的反射率等于沒有ITO圖案的箔線間隙的反射率，這樣能保證導(dǎo)電的ITO箔線不可見。玻璃觸摸傳感器和保護(hù)層也可以通過化學(xué)處理來(lái)提高抗跌落沖擊的能力。同PET相比，玻璃基底的投射式電容系統(tǒng)通常更昂貴。

　　使用PET基底的主要好處是薄、壓合成品率高且結(jié)構(gòu)更輕。當(dāng)然，PET觸摸屏系統(tǒng)的成本大大低于類似的玻璃基底方案。薄膜基底通常與相對(duì)便宜的PMMA保護(hù)膜配合，這種保護(hù)膜強(qiáng)度低，表面易于被劃傷。

　　為了了解在PET和玻璃觸摸傳感器之間的成本差異，有必要考察兩者在不同制造階段的成品率。在觸摸傳感器的制造過程中，ITO被噴覆在玻璃/PET基底上，在基底表面形成細(xì)密的ITO沉積薄層。然后，需要制造一個(gè)用于生成ITO圖案的光掩膜，為下一個(gè)處理階段做準(zhǔn)備。

　　在蝕刻工藝中使用光掩膜來(lái)清除不要的ITO,產(chǎn)生所要求的ITO圖案。對(duì)于雙基底投射式電容觸摸屏來(lái)說(shuō)，壞情況下的制造成品率由下列方程給出。

　　成品率投射式=噴覆成品率x蝕刻（X）成品率x噴覆成品率x蝕刻（Y） 成品率+壓合成品率

　　生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)表明：

　　噴覆成品率（PET）>噴覆成品率（玻璃）

　　蝕刻成品率（PET）>蝕刻成品率（玻璃）

　　壓合成品率（PET）>壓合成品率（玻璃）

　　另外，為提高玻璃觸摸傳感器的機(jī)械強(qiáng)度而進(jìn)行的化學(xué)處理工藝也將潛在地影響其成品率，而基于PET的方案則不涉及這個(gè)問題。

　　電容觸摸屏的透光率和清晰度優(yōu)于四線電阻屏，當(dāng)然還不能和表面聲波屏和五線電阻屏相比。電容屏反光嚴(yán)重，而且，電容技術(shù)的四層復(fù)合觸摸屏對(duì)各波長(zhǎng)光的透光率不均勻，存在色彩失真的問題，由于光線在各層間的反射，還造成圖像字符的模糊。

　　電容屏在原理上把人體當(dāng)作一個(gè)電容器元件的一個(gè)電極使用，當(dāng)有導(dǎo)體靠近與夾層ITO工作面之間耦合出足夠量容值的電容時(shí)，流走的電流就足夠引起電容屏的誤動(dòng)作。   我們知道，電容值雖然與極間距離成反比，卻與相對(duì)面積成正比，并且還與介質(zhì)的的絕緣系數(shù)有關(guān)。因此，當(dāng)較大面積的手掌或手持的導(dǎo)體物靠近電容屏而不是觸摸時(shí)就能引起電容屏的誤動(dòng)作，在潮濕的天氣，這種情況尤為嚴(yán)重，手扶住顯示器、手掌靠近顯示器7厘米以內(nèi)或身體靠近顯示器15厘米以內(nèi)就能引起電容屏的誤動(dòng)作。 電容屏的另一個(gè)缺點(diǎn)用戴手套的手或手持不導(dǎo)電的物體觸摸時(shí)沒有反應(yīng)，這是因?yàn)樵黾恿烁鼮榻^緣的介質(zhì)。

　　電容屏更主要的缺點(diǎn)是漂移：當(dāng)環(huán)境溫度、濕度改變時(shí)，環(huán)境電場(chǎng)發(fā)生改變時(shí)，都會(huì)引起電容屏的漂移，造成不準(zhǔn)確。例如：開機(jī)后顯示器溫度上升會(huì)造成漂移：用戶觸摸屏幕的同時(shí)另一只手或身體一側(cè)靠近顯示器會(huì)漂移；電容觸摸屏附近較大的物體搬移后回漂移，你觸摸時(shí)如果有人圍過來(lái)觀看也會(huì)引起漂移；電容屏的漂移原因?qū)儆诩夹g(shù)上的先天不足，環(huán)境電勢(shì)面（包括用戶的身體）雖然與電容觸摸屏離得較遠(yuǎn)，卻比手指頭面積大的多，他們直接影響了觸摸位置的測(cè)定。

　　此外，理論上許多應(yīng)該線性的關(guān)系實(shí)際上卻是非線性，如：體重不同或者手指濕潤(rùn)程度不同的人吸走的總電流量是不同的，而總電流量的變化和四個(gè)分電流量的變化是非線性的關(guān)系，電容觸摸屏采用的這種四個(gè)角的自定義極坐標(biāo)系還沒有坐標(biāo)上的原點(diǎn)，漂移后控制器不能察覺和恢復(fù)，而且，4個(gè)A/D完成后，由四個(gè)分流量的值到觸摸點(diǎn)在直角坐標(biāo)系上的X、Y坐標(biāo)值的計(jì)算過程復(fù)雜。由于沒有原點(diǎn)，電容屏的漂移是累積的，在工作現(xiàn)場(chǎng)也經(jīng)常需要校準(zhǔn)。 電容觸摸屏外面的矽土保護(hù)玻璃防刮擦性很好，但是怕指甲或硬物的敲擊，敲出一個(gè)小洞就會(huì)傷及夾層ITO,不管是傷及夾層ITO還是安裝運(yùn)輸過程中傷及內(nèi)表面ITO層，電容屏就不能正常工作了。