技术应用科学大众·Popular Science2019年2月OGS结构电容式触摸屏在车载上的应用 汕头超声显示器技术有限公司 黄世兴，黄浩泓
摘 要：文章介绍了OGS结构电容式触摸屏的结构以及其在车载应用上的优点。
关键词：原理；结构类型；OGS；电容式触摸屏；解决方案电容式触摸屏技术最先引入到批量产品中的是iPhone手
电子加速器辐照机，它为电子产品人机操作界面带来了革命性的发展，不仅取代了一般数字键盘和Qwerty键盘所占用的面积，更让使用者不用花太多时间去学习操作和适应产品。使用者可用手指替代键盘、鼠标、触控笔等，操作更直接，更流畅。随着近几年电容式触摸屏在消费类市场的迅速发展，触控技术及制造工艺不断得到更新升级，电容屏凭借人机交互提供更流畅准确的触控体验，正逐渐往汽车电子领域渗透发展，并将成为车载触控产品应用的主流技术。车载用电容式触控模组相比较普通消费类电容屏，产品应用的环境异常严苛，需具备长期应用的可靠性及高度稳定性。本文介绍适用于车载使用环境下的OGS结构电容触摸屏（如具备防爆功能、满足宽温工作条件和支持多指触控灵敏等功能）。
1 电容式触摸屏原理
web前端性能优化电容式触摸屏是比较复杂的电容式传感器，与简单的电容式传感器相比，电容式触摸屏不仅需要能够感
应出手指是否接近，还需要感应出手指的具体位置，甚至其他更加细微的信息，电容式触摸屏主要分投射式和表面式。
表面电容利用人体的电流感应进行工作。当手指触摸时，从触摸屏中“吸”走微小电流，触摸屏系统通过检测电流从而判断触摸发生位置。投射电容式触摸屏利用手指触摸造成屏体电容变化进行工作。通过检测屏体电容的变化从而判断触摸发生的位置。
目前车载主流采用投射式电容技术，以典型代表自电容屏和互电容屏为例，在玻璃表面用一种透明的导电材料（ITO）制作成横向与纵向电极阵列，这些横向和纵向的电极分别与地或者其他电极构成电容，整个屏上就形成了一个电容阵列。当下，车载触控IC可支持自互容功能调试，当手指触摸到电容屏时，通过影响触摸点附近两个电极之间的耦合，从而改变这两个电极之间的电容量。检测互电容大小时，横向的电极依次发出激励信号，纵向的所有电极同时接收信号，这样可以得到所有横向和纵向电极交汇点的电容值大小，即整个触摸屏的二维平面的电容大小。根据触摸屏二维电容变化量数据，可以计算出每一个触摸点的坐标。因此，屏上即使有多个触摸点，也能计算出每个触摸点的真实坐标。
2 电容式触摸屏的结构类型
经过多年的产业化发展，目前的电容式触摸屏结构类型主要有GG/PG结构，GFF结构和单片触摸屏幕
（One Glass Solution，OGS）结构3大类型，各有各的优缺点。GG结构和GFF结构是将电容式触摸屏的感应电极和外围走线分别做在玻璃上和film膜上，并通过OCA与玻璃盖板贴合，以保证产品的可靠性和实现盖板外观设计，而OGS结构全称是One Glass Solution，是在玻璃盖板的背面直接溅镀感应电极和外围走线，结构成本上明显最低。而其中GG结构和OGS结构的外围走线均采用高温镀膜金属走线，相对于GFF结构外围走线用低温印刷导电银浆而成，可靠性优势明显。另外因为GFF的膜结构有方向压延性，导致用太阳眼镜观看时会有干涉条纹，影响视觉效果。目前GFF结构电容式触摸屏已经因为无法满足车载的高可靠性要求而被大部分车厂排除在外。而OGS结构凭借着成本优势脱颖而出，成为了主流的车用触摸屏设计。如表1所示。
表1 3种结构的比较
OGS GG GFF/GF TP功能多点，单点，
按键
多点，单点，
按键
多点，单点，
按键
CC数据
可靠性高高中
产品样本制作
厚度厚薄较薄透过率/%909086
太阳眼镜干
涉纹衣架制作
无无有成本低高中
3 OGS结构电容式触摸屏在车载上的应用
随着O GS工业和技术的成熟以及大规格批量生产，OGS结构电容式触摸屏很好地克服了车载产品在应用时遇到的难点。
（1）车载电容屏使用安全性：具备防爆功能和头碰实验，避免发生事故触摸屏受到冲击时，玻璃破碎溅射损伤到车上人员。
（2）表面光学处理：抗眩光（AG），减反增透（AR），提高户外环境下使用的可视效果。
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（3）产品应用温度范围广，满足户外使用时的极限温度要求，目前可保证工作温度-30～+85 ℃，存储温度-40～+95 ℃的可靠性要求。
（4）触控功能指标：支持戴手套手指操作，支持真实多指操作（10点），具备良好线性度、精准度、灵敏度和报点率等参数特征，具备防水，强抗干扰，抗静电等功能。
随着汽车行业的快速发展，新能源汽车的普及和智能自动驾驶汽车的推广，对电容式触摸屏的应用要求也越来越多样化，OGS结构电容式触摸屏的优势将更加得到体现和应用。
[参考文献]
[1]刘洋.电容式触屏及触摸控制器方案带来操控新体验[J].电子设计技术，2011（4）：28.
作者简介：黄世兴（1990—），男，汉族，广东汕头人，初级职称，
学士；研究方向：车载电容式触摸屏电子设计。
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