静電容量式タッチパネル付きTFT LCD：産業用途向けPCAPの指定方法

2024-04-18 · 著者：Charlie Lu、RONEN Display創業者

“私たちは、注文後に難しい質問に答えるよりも、注文前に答えることを選びます。このページの仕様がお客様のデバイスに合わない場合は、使用条件をお知らせください。その旨をお伝えします。”

要点

静電容量式タッチ（投影型、PCAP）付きTFT LCDは、表示部の上に重ねたガラス上の透明ITO電極グリッドで入力を検知します。マルチタッチ、高い透明性、傷に強い表面が得られます。産業用HMIではG+G構成（カバーガラス＋ガラスセンサー）が標準で、洗浄・薬品・連続稼働に耐えます。RONENは0.96〜21.5インチの標準モジュールにPCAPを貼合し、I2CまたはUSBのタッチコントローラ、反射防止・防眩コーティングに対応、実装サンプルは週内で提供します。

PCAPの仕組み（30秒）

ガラス上の透明ITO電極グリッドが静電界を作ります。導電体（指や専用スタイラス）がその一部を乱し、コントローラが容量変化を測って座標を出力します。相互容量方式の走査により、1点だけでなく複数の実タッチ点を同時に扱えます。

センサー構成の選び方

構成	層	耐久性	コスト	適する用途
G+G	カバーガラス＋ガラスセンサー	最高	やや高い	産業、公共端末、医療
G+F	カバーガラス＋フィルムセンサー	良好	安い	コスト重視の民生機器
オーバーレイ	別体タッチパネルを貼り付け	条件次第	後付け	既存機のアップグレード

産業用操作盤ではG+Gが既定です。洗剤に強く、光学特性を保ち、長期使用に耐えます。

手袋・濡れ手での操作

標準のPCAPは導電入力しか見ないため、普通の手袋や水滴があると誤動作します。対策は3つです。

グローブモードPCAP: コントローラを高感度に調整し、薄手のラテックス・ニトリル手袋（約5mmまで）で動作。
ウェットモードのファームウェア: 水滴は弾き、指は受け付けます。
抵抗膜式への切り替え: 手袋・スタイラス・濡れに反応しますが単点のみ。

手袋の厚みや濡れ性能はコントローラIC、センサーパターン、カバーガラス構成に依存するため、一律の数値は公表していません。手袋の厚みと表面が濡れるかをご連絡いただければ、その条件で構成を確認します。

カバーガラスとコーティング

硬度: 鉛筆硬度6H以上で傷を防止。
強化ガラス・化学強化ガラスで屋外や破壊行為への耐性を確保。
AF（防汚・撥油）で指紋、AG（防眩）で強い光、AR（反射防止）で太陽光下の視認性。
光学接着（ダイレクトボンディング）で空気層を排除し、反射を減らして日中の視認性を上げます。

配線とコントローラ

表示信号: RGB／LVDS／MIPI — タッチを足しても変わりません。
タッチ信号: 独立したI2C（最多）またはUSB。タッチコントローラICから出力します。
組み込み: センサーをLCDに貼合した状態で出荷（全面接着または枠接着）。FPC形状が筐体に合うかご確認ください。

サプライヤーに確認すべき5点

G+GかG+Fか。カバーガラスの硬度と厚みは。
タッチコントローラICは何か。グローブ／ウェットモードに対応するか。
同時タッチ点数とレポートレートは。
太陽光下の視認性向けに光学接着は可能か。
供給継続とタッチパネルの補修品供給はどうか。

よくある質問

静電容量タッチは手袋をしたままでも動作しますか？

標準のPCAP：いいえ。手袋モードのPCAP：はい、約5 mmまでの薄手の手袋で可能です。それ以外の場合は抵抗膜方式を使用してください。

産業用HMIには静電容量方式と抵抗膜方式のどちらが適していますか？

素手での明瞭さ、マルチタッチ、耐久性には静電容量方式（PCAP）、手袋・濡れた手・汚染物質が想定される場合やコストが重要な場合は抵抗膜方式です。

任意のTFT LCDに静電容量タッチを追加できますか？

はい、貼り合わせモジュールまたはオーバーレイとして可能です。サイズ、インターフェース、コントローラーを指定してください。RONENはほとんどの標準モジュールでPCAPを提供しています。

G+Gとは何ですか？

ガラスカバー＋ガラスセンサーの積層構造 — 最も耐久性の高い静電容量方式の構成で、産業用および公共ディスプレイの標準です。