當(dāng)今一些最具創(chuàng)新性、顛覆性和盈利能力的產(chǎn)品，如手機(jī)、平板電腦、計(jì)算機(jī)、信息亭、導(dǎo)航系統(tǒng)和工業(yè)設(shè)備，都配備了觸摸屏。沒(méi)有任何界面能提供更直接、更身臨其境和直觀的方式來(lái)參與數(shù)字世界。

雖然易于使用，但觸摸屏顯示器的開發(fā)可能具有挑戰(zhàn)性。它們涉及一系列關(guān)鍵決策，直接影響產(chǎn)品質(zhì)量、上市速度、用戶體驗(yàn)，并最終影響業(yè)務(wù)結(jié)果。

盡管面臨挑戰(zhàn)，但消費(fèi)者的期望仍在繼續(xù)飆升：用戶要求以時(shí)尚、設(shè)計(jì)前衛(wèi)的風(fēng)格提供無(wú)可挑剔的性能。這反過(guò)來(lái)又迫使開發(fā)人員尋找更多方法，將更多功能打包到更纖薄的外形中，絕對(duì)不妥協(xié)。

以下是觸摸顯示器的六個(gè)關(guān)鍵設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)。

設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)1：蓋板的外觀和耐用性

顯示器的蓋板是橡膠與道路相遇的地方，或者更確切地說(shuō)，指尖與功能相遇的地方。這使得蓋板鏡頭成為一個(gè)獨(dú)特的重要賣點(diǎn)，并且您有多種塑料和玻璃可供選擇。玻璃是主要選擇，主要是因?yàn)樗挠捕取？梢允褂闷胀ǖ拟c鈣玻璃，這是普通的窗戶玻璃。

耐久性和安全性考慮通常要求使用化學(xué)或熱工藝對(duì)玻璃進(jìn)行強(qiáng)化或硬化。所有玻璃都可以進(jìn)行化學(xué)硬化，而熱硬化通常僅適用于厚度超過(guò)三毫米的玻璃。化學(xué)硬化可以使表面更耐刮擦，但它只影響外表面。另一方面，熱硬化使材料在整個(gè)過(guò)程中硬化，包括表面以下。對(duì)于特別堅(jiān)固的透鏡，離子交換強(qiáng)化（鋁硅酸鹽）玻璃是理想的產(chǎn)品。它是使用化學(xué)過(guò)程創(chuàng)建的，該過(guò)程將鈉鈣玻璃中的天然鈉離子交換為較大的鉀離子。其結(jié)果是更致密、更耐用的玻璃，可實(shí)現(xiàn)輕巧、纖薄的設(shè)備外形，尤其是無(wú)邊框設(shè)計(jì)。

最后，在選擇蓋玻片時(shí)，要知道有多種處理方法可以減輕眩光、反射、指紋和微生物污染，所有這些都會(huì)對(duì)用戶體驗(yàn)產(chǎn)生重大影響。

設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)2：機(jī)械魯棒性

即使在非堅(jiān)固的環(huán)境中，顯示器也必須設(shè)計(jì)為能夠承受日常使用。設(shè)備的耐用性不僅僅是您選擇的蓋板的功能;還必須考慮懸浮和粘合技術(shù)。兩個(gè)主要選擇是氣隙鍵合，這是經(jīng)濟(jì)的，和光學(xué)鍵合，這是優(yōu)越但昂貴的。

氣隙粘合涉及使用墊片和雙面膠帶將傳感器粘合到顯示器上，例如 3M 的超高粘合 （VHB） 系列產(chǎn)品。光學(xué)粘合基于光學(xué)透明樹脂，這是一種有機(jī)硅或丙烯酸基粘合劑，可將觸摸傳感器直接安裝到顯示器上，沒(méi)有氣隙。使用這種方法，您可以創(chuàng)建更耐用、更剛性的裝配體，有助于減少?gòu)?qiáng)光下的反射。

機(jī)械堅(jiān)固性的另一個(gè)因素是，您打算如何預(yù)測(cè)和減輕紫外線 （UV） 紅外 （IR） 光對(duì)所選組件集的負(fù)面影響。最后，考慮一下你的鏡頭有多容易破裂。給定材料的沖擊等級(jí)（IK 等級(jí)）并不決定最終裝配體的抗沖擊性;這取決于整體設(shè)計(jì)。

設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)3：空間限制和獨(dú)特形狀

設(shè)備發(fā)展得越多，采用新的形狀，并且在許多情況下縮小，您就越有可能從柔性印刷電路（FPC）中受益，柔性印刷電路比電路板更通用。有兩種類型的FPC：無(wú)源FPC，它不包含控制器組件，以及有源FPC，它包含控制器組件。

在現(xiàn)成的 FPC 不適合特定尺寸、形狀或接口的情況下，定制 FPC 可能很有價(jià)值。定制 FPC 還可以組合多個(gè)現(xiàn)有 FPC 的功能，這可以簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)、減少空間要求或改善成品器件的熱特性。定制FPC的成本可能明顯低于開發(fā)全新傳感器設(shè)計(jì)的成本，使新的FPC成為“定制”傳感器的低成本手段。

設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)4：接地設(shè)計(jì)

觸摸顯示器在哪些組件接地以及如何接地方面可能具有喜怒無(wú)常。一個(gè)常見的問(wèn)題是抗噪性差，即來(lái)自無(wú)線網(wǎng)絡(luò)或電源線的電磁干擾 （EMI） 會(huì)破壞顯示器的運(yùn)行。另一個(gè)問(wèn)題是長(zhǎng)期漂移，即上電產(chǎn)生的輸出電壓隨時(shí)間變化。為了獲得良好的接地，請(qǐng)保持盡可能短的接地連接（軌道或電線），并將阻抗保持在最低水平，尤其是在顯示器外殼和觸摸控制器之間的接地連接中。

請(qǐng)記住，每個(gè)連接器都會(huì)增加阻抗，還會(huì)引入雜散或寄生電容效應(yīng)，使電路以意想不到的方式運(yùn)行。避免接地回路，因?yàn)榻拥鼗芈房赡軙?huì)產(chǎn)生意外電流的干擾。請(qǐng)嘗試星形拓?fù)洹?/p>

設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)5：假觸摸

觸摸傳感器充當(dāng)天線陣列，從任意數(shù)量的源吸收強(qiáng)大的EMI。因此，屏幕可以響應(yīng)用戶未進(jìn)行的觸摸，或忽略實(shí)際嘗試的觸摸。一個(gè)相關(guān)的問(wèn)題是用戶觸摸屏幕上的位置與屏幕上顯示觸摸的位置之間的明顯偏移。虛假觸摸會(huì)激怒用戶，并對(duì)您的產(chǎn)品聲譽(yù)留下黑眼圈。

系統(tǒng)的抗干擾性取決于集成在控制器中的濾波器，質(zhì)量差異很大。電源的質(zhì)量也參差不齊，也會(huì)產(chǎn)生虛假觸摸效果。低功率、電壓變化、頻率變化和能量尖峰等臟功率異常是典型的根本原因。顯示器可能是投射電容式（PCAP）顯示器中的另一個(gè)重要噪聲源，通常用于手機(jī)和平板電腦。因此，在觸摸傳感器和薄膜晶體管（TFT）偏振片之間保持足夠的距離非常重要。您通常需要進(jìn)行試錯(cuò)測(cè)試。

設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)6：EMI測(cè)試

通過(guò)EMI測(cè)試可能是將工業(yè)或更高等級(jí)產(chǎn)品推向市場(chǎng)的一大障礙。規(guī)劃在這里至關(guān)重要，因?yàn)樵谠O(shè)計(jì)和開發(fā)過(guò)程中，您可以越早解決問(wèn)題，它們的成本和復(fù)雜性就越低。如果可以，請(qǐng)咨詢觸摸顯示硬件提供商的工程師。

若要確定設(shè)備的設(shè)計(jì)要求，請(qǐng)從與設(shè)備使用方式相關(guān)的外部因素開始。用戶會(huì)戴上厚手套嗎？傳感器上會(huì)有高導(dǎo)電液體嗎？附近會(huì)有不尋常的電磁場(chǎng)嗎？為了解決這個(gè)問(wèn)題，請(qǐng)重點(diǎn)關(guān)注智能設(shè)備設(shè)計(jì)，包括聲音接地，以及選擇具有經(jīng)過(guò)驗(yàn)證的抗噪性的組件。也就是說(shuō)，比較不同供應(yīng)商產(chǎn)品之間的EMI抗擾度可能很困難，并且某些組件的噪聲水平可能會(huì)很高。

預(yù)測(cè)試是完成CE認(rèn)證的明智策略。要考慮的一項(xiàng)測(cè)試是IEC EN 61000-4-6，EMC第4-6部分：測(cè)試和測(cè)量技術(shù) - 對(duì)射頻場(chǎng)引起的傳導(dǎo)干擾的抗擾度。該測(cè)試通常是最難通過(guò)的測(cè)試，但是通過(guò)使用原型進(jìn)行預(yù)測(cè)試，您可以增加第一次嘗試通過(guò)CE認(rèn)證的機(jī)會(huì)。

審核編輯：郭婷