PCAPタッチスクリーン：正しいタッチソリューションの選び方

はじめに

PCAPタッチ・スクリーンは、単なるケーブル付きタッチ・グラスではない。.

実際のOEMプロジェクトでは、最終的なタッチの結果は、センサー、カバーガラス、コントローラーIC、FPC、インターフェース、ファームウェアのチューニング、接着方法、表面処理、作業環境など、ソリューション全体に左右される。.

単純なフィンガータッチ製品であれば、標準的なPCAPタッチスクリーンで十分かもしれない。しかし、プロジェクトに破壊者保護、厚いカバーガラス、手袋タッチ、水滴、EMI、広い動作温度、屋外の太陽光、特殊なFPC位置、I2Cマッチング、光学ボンディングなどが含まれる場合は、タッチソリューションをより注意深くチェックする必要がある。.

本当の問題は、それだけではない：

このPCAPタッチスクリーンは使えますか？

より良い質問はこうだ：

私の実際の製品で確実に機能するか？

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クイックアンサー

標準的なPCAPタッチ・スクリーンは、通常のカバー・ガラス、標準的なFPC位置、一般的なUSBまたはI2Cインターフェースを備えた、単純な指タッチ・アプリケーションには通常十分である。.

厚いガラス、手袋、水滴、EMI、広い温度範囲、日光への露出、特殊なFPC配線、I2Cマッチング、オプティカルボンディング、好みのコントローラーICなどがプロジェクトに含まれる場合は、サンプル生産前にタッチソリューション全体を検討する必要があります。.

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PCAPタッチスクリーンとは？

PCAPとは投影型静電容量式タッチスクリーンのこと。.

透明なセンサー層を通して静電容量の変化を感知することでタッチを検出する。指や導電性の物体がガラス表面に近づくと、コントローラーICが信号の変化を読み取り、タッチ位置を計算する。.

PCAPは一般的に、製品が平らなガラス表面、きれいな外観、マルチタッチ操作、より優れた表面耐久性を必要とする場合に使用される。.

タッチ・テクノロジーについてのより広範な説明については、以下の記事もご参照ください。 工業用タッチスクリーン技術ガイド.

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PCAPタッチスクリーンは完全なタッチソリューションです。

タッチの問題の多くは、ひとつの部品が原因ではない。.

センサー、コントローラーIC、FPC、カバーガラス、ファームウェア、使用環境などが適切にマッチしていないために現れることが多い。.

完全なPCAPタッチソリューションには通常、以下のものが含まれる：

• タッチセンサー
• カバーガラス
• タッチ・コントローラーIC
• FPCデザイン
• USB、I2C、UART、またはRS232インターフェース
• ファームウェア・チューニング
• エア・ボンディングまたはオプティカル・ボンディング構造
• AG、AR、AFなどの表面処理

センサーが信号を検出する。.
コントローラICは、信号の処理方法を決定する。.
FPCは顧客のメカニカル・レイアウトに適合しなければならない。.
カバーガラスと表面処理は、実際の使用環境に合わせなければならない。.

規格サイズだけで部品を選ぶと、机上ではうまくいっても、最終組み立て後に不安定になることがある。.

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標準またはカスタムPCAPタッチスクリーン？

通常のカバーガラス、標準的なFPC位置、一般的なUSBまたはI2Cインターフェイス、特別な手袋、水、EMI、温度、日光、接着の要件がない単純なフィンガータッチ・プロジェクトには、通常、標準的なPCAPタッチ・スクリーンで十分です。.

カスタムPCAPタッチソリューションは、タッチシグナル、機械的なフィット感、光学構造、長期的な安定性を変更するような条件が含まれるプロジェクトで検討する必要があります。.

代表的な例としては以下のようなものがある：

• 破壊者保護、耐衝撃性、屋外保護、または特殊なフロントデザイン用の厚いカバーガラス
• 特殊なカバーガラスのサイズ、形状、印刷領域、またはインク要件
• グローブタッチまたは水滴操作
• 屋外の太陽光、UV/IR照射、熱、表面反射
• AG、AR、またはAF表面処理
• モーター、インバーター、電源、制御盤付近のEMIノイズ
• 広い使用温度
• カスタムFPCの位置、長さ、コネクタ、またはピン定義
• お客様のメインボードとのI2Cマッチング
• 光接合または特殊スタックアップ構造
• 望ましいコントローラーICまたは長期供給の安定性

要するに、プロジェクトの規模が大きければ、標準的な解決策でうまくいくかもしれない。.
プロジェクトに特殊なタッチ条件がある場合は、センサー、カバーガラス、コントローラーIC、FPC、ファームウェア、インターフェース、ボンディング構造など、システムとしてソリューションをチェックする必要がある。.

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タッチ・コントローラーICの選択が重要な理由

2つのPCAPタッチスクリーンは、外見上は似ていても、使用するコントローラープラットフォームが異なれば、動作は大きく異なります。.

これは、ガラスが厚い場合、ユーザーが手袋をしている場合、製品が電気ノイズの近くで使用される場合、またはタッチスクリーンがより広い温度範囲で動作する必要がある場合に明らかになる。.

コントローラーICは、感度、耐ノイズ性、手袋タッチ、防水性、マルチタッチの安定性、インターフェース・オプション、動作温度範囲、ファームウェア・チューニングに影響する。.

しかし、コントローラーICだけですべてを解決することはできない。センサーの設計、カバーガラス、FPCのレイアウト、アース、ボンディング構造、ファームウェアなどと連携しなければならない。.

必要条件	チェックすべき項目
基本的な指のタッチ	標準的なコントローラーで十分かもしれない
厚いカバーガラス	信号強度とチューニング能力
グローブ・タッチ	コントローラーのサポートと実際のグローブテスト
水滴	拒絶反応
EMI環境	ノイズ耐性とFPC配線
広い温度	ICの仕様と安定性
I2Cインターフェース	ピン定義、電圧、ファームウェア、プロトコル
USBインターフェース	コントローラーボードとドライバーの互換性
マルチタッチ	タッチポイントとトラッキングの安定性

一般的なコントローラ・プラットフォームには、EETI、Goodix、Ilitek、またはその他のICソリューションが含まれる。すべてのPCAPタッチスクリーンに最適なコントローラーはありません。ガラス構造、インターフェース、タッチ要件、動作温度、ノイズ条件、生産計画によって、適切な選択が異なります。.

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実際の使用でPCAPタッチソリューションはどう変わるか？

カバーガラスの用途と厚さ

カバーガラスの厚さは数字だけで議論すべきではない。.

顧客は通常、破壊者保護という理由で厚いガラスを選ぶ、, 耐衝撃性, 屋外保護、公共用機器、特殊なフロントデザイン、または光結合構造。.

PCAPタッチの場合、ガラスが厚いとタッチ信号が弱くなる。通常、1.1mmまたは2mmのカバーガラスがサポートしやすい。ガラスが4mm、5mm、6mmになったら、センサーの設計、コントローラーIC、ファームウェアのチューニングを一緒にチェックする必要がある。.

これは厚いガラスが使えないという意味ではない。厚いガラスを使う理由と、期待されるタッチ性能を最初から明確にしておくべきだということだ。.

詳しくは 工業用タッチスクリーンカバーガラスuイデ.

使用環境屋内、屋外、日光、紫外線、赤外線

屋外での使用は防水性の問題だけではない。.

PCAPタッチスクリーンの場合、太陽光は反射、熱、紫外線による老化をもたらし、インク、接着剤、表面処理、接着材料に高いストレスを与える可能性がある。.

カバーガラスに黒い縁取りがある場合、日光の下でインク部分がより多くの熱を吸収する可能性がある。製品が長時間露光される場合は、耐UVインク、適切なAG/AR/AF表面処理、接着方法、場合によってはUVまたはIRブロッキングを考慮する必要がある。.

屋外用PCAPタッチスクリーンは、カバーガラス、インク、表面処理、接着材料、コントローラーIC、実際の作業環境など、フルスタックとして見直す必要がある。.

グローブ・タッチ

グローブタッチは、単純にイエスかノーかという機能ではない。.

グローブの材質、カバーガラスの厚さ、コントローラーIC、ファームウェアのチューニング、接地条件、ノイズレベルによって異なる。.

薄手の医療用手袋、作業用手袋、防寒用手袋、安全用手袋では性能が異なる場合がある。手袋の操作が必要な場合は、「手袋対応」と説明するだけでなく、実際の手袋の種類をテストする必要があります。.

詳しくは グローブ対応タッチスクリーンガイド.

水滴

前面が密閉されているからといって、自動的に水滴の下でもタッチが安定するわけではない。.

水の排除は、コントローラIC、ファームウェア、カバーガラス、接地、および試験条件によって異なる。ウェットユースのアプリケーションでは、最終的なカバーガラスとコントローラーで水の挙動をテストする必要があります。.

詳しくは 防水タッチスクリーンガイド.

EMIノイズ

PCAPは小さな静電容量の変化を検出するため、電気ノイズがタッチの安定性に影響を与える可能性がある。.

EMIはモーター、インバーター、スイッチング電源、大電流ケーブル、ノイズの多い制御盤の近くによく発生します。誤タッチ、ドリフト・ポイント、ミス・タッチ、不安定な反応を引き起こす可能性があります。.

このような環境でタッチスクリーンを使用する場合は、コントローラーの選択、FPCの配線、アースなどを早めにチェックする必要がある。.

使用温度

温度はガラス以上に影響する。.

コントローラーIC、FPC材料、センサーの安定性、接着剤の性能、インク層、ファームウェアの動作に影響を与える可能性がある。通常の屋内製品に使用されるタッチスクリーンと、屋外、車両、工場、低温保管環境で使用されるタッチスクリーンは異なります。.

高温動作が必要な場合は、コントローラICの仕様とタッチスタック全体を確認する必要がある。.

FPCの位置とインターフェース

FPCの位置は、デバイスに合わなくなるまでは小さなことだ。.

FPCが間違った側面から出ていたり、短すぎたり、間違った方向に曲がっていたり、互換性のないコネクターを使用していたりすると、タッチ機能は正しくても組み立てが難しくなる。.

USBは通常、外部コントローラー・ソリューションにとって容易である。I2Cは、ピン定義、電圧、ファームウェア、通信プロトコルを含め、顧客のメインボードとより密接にマッチングする必要がある。.

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PCAPタッチスクリーンの見積もりには何を送るべきか？

有益な引用には、タッチサイズ以上のものが必要だ。.

10.1インチのPCAPタッチスクリーンが必要です」と送信するだけでは、サプライヤーは大まかな価格を提示することはできても、信頼できるソリューションを提供することはできない。なぜガラス構造が必要なのか、タッチスクリーンはどこで使用されるのか、どのようなインターフェースが必要なのか、手袋、水滴、EMI、日光、広い温度などが関係するのか、などである。.

初回レビューをご希望の方は

• タッチサイズ/表示領域
• カバーガラスのサイズと厚さ
• 破壊防止、屋外使用、特別なフロントデザインなど、カバーガラスの目的
• インターフェース要件USB、I2C、UART、またはRS232
• FPCの位置または図面
• 指の接触、手袋の接触、または水の要件
• 屋内、屋外、または半屋外での使用
• 使用温度範囲
• 予想数量
• 現在のプロジェクト・ステージ

可能であれば、こちらもお送りください。

• カバーガラス図面
• コネクタまたはピンの定義
• AG、AR、またはAF表面処理
• UV/IRまたはインク要件
• EMI懸念
• 光結合の要件
• 優先コントローラーIC
• 組立構造図または機械図

プロジェクトがまだ初期段階であれば、細部まで準備する必要はありません。サイズ、カバーガラスの厚みと目的、インターフェース、FPCの方向、作業環境、タッチの要件などから始めましょう。.

イーグルタッチはこれらの詳細情報をもとに、標準的なPCAPタッチスクリーンで十分なのか、センサー、コントローラーIC、FPC、カバーガラス、チューニングなどをカスタマイズする必要があるのかを確認することができる。.

プロジェクトに関するご相談は、図面、カバーガラスの要件、インターフェースのご要望、タッチ性能のニーズなどを、当社の コンタクトページ.

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最終アドバイス

プロジェクトが単純であれば、標準的なソリューションで十分かもしれない。.

プロジェクトに、破壊者保護、厚いカバーガラス、手袋タッチ、水滴、EMI、広い温度、日光暴露、特殊なFPC、I2Cマッチング、オプティカル・ボンディングなどが含まれる場合は、タッチソリューションを早期に検討する必要がある。.

すでに図面、カバーガラスの厚さ、カバーガラスの目的、インターフェース要件、使用環境、タッチ性能目標があれば、それらの詳細だけで最初の審査は十分だ。. イーグル・タッチ をチェックするのに役立つ。 PCAPタッチソリューション プロジェクトの方向性.

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よくあるご質問

PCAPタッチスクリーンとはどういう意味ですか？

PCAPとは投影型静電容量式タッチスクリーンのこと。透明なセンサー層を通して静電容量の変化を感知することでタッチを検出する。.

PCAPタッチスクリーンは厚いカバーガラスでも使用できますか？

はい、しかし厚いガラスの目的は明確であるべきです。破壊者保護、耐衝撃性、屋外保護、特殊な前面デザインのためにガラスを使用する場合は、センサー設計、コントローラーIC、チューニングを一緒にチェックする必要がある。.

PCAPタッチスクリーンは、手袋や水滴があっても作動しますか？

はい、しかしどちらも適切なコントローラーICとファームウェアのチューニングが必要です。グローブのタイプ、ガラスの厚さ、水の状態、アース、最終的なテスト環境などを確認する必要がある。.

屋外での使用はPCAPタッチスクリーンの設計に影響しますか？

はい。屋外での使用には、太陽光、UV/IR照射、熱、反射、インクの経年劣化、表面処理、接着材料、使用温度が関係する場合があります。これらの要素は、カバーガラスやコントローラーICと一緒に検討する必要があります。.

PCAPタッチスクリーンの見積もりには何を提出すればよいですか？

有用な情報には、タッチサイズ、カバーガラスのサイズと厚さ、カバーガラスの目的、インターフェース、FPCの位置、コントローラーの好み、手袋または水の要件、使用環境、EMIの懸念、動作温度、表面処理、接着方法、図面、予定数量などが含まれます。.