Ako nové vstupné zariadenie je dotyková obrazovka v súčasnosti najjednoduchším, najpohodlnejším a prirodzeným spôsobom interakcie človeka s počítačom.
Dotyková obrazovka, známa aj ako „dotyková obrazovka“ alebo „dotykový panel“, je indukčné zobrazovacie zariadenie z tekutých kryštálov, ktoré dokáže prijímať vstupné signály, ako sú kontakty; keď sa dotknete grafických tlačidiel na obrazovke, systém hmatovej odozvy na obrazovke môže Rôzne prepojovacie zariadenia sú riadené podľa vopred naprogramovaných programov, ktoré možno použiť na nahradenie mechanických panelov s tlačidlami a vytváranie živých zvukových a obrazových efektov prostredníctvom obrazoviek LCD. Hlavnými oblasťami použitia dotykových obrazoviek Ruixiang sú lekárske zariadenia, priemyselné oblasti, ručné zariadenia, inteligentná domácnosť, interakcia medzi človekom a počítačom atď.
Bežné klasifikácie dotykových obrazoviek
V súčasnosti je na trhu niekoľko hlavných typov dotykových obrazoviek: odporové dotykové obrazovky, povrchové kapacitné dotykové obrazovky a indukčné kapacitné dotykové obrazovky, povrchové akustické vlny, infračervené a ohybové vlny, aktívne digitizéry a dotykové obrazovky s optickým zobrazovaním. Môžu existovať dva typy, jeden typ vyžaduje ITO, ako napríklad prvé tri typy dotykových obrazoviek, a druhý typ nevyžaduje ITO v štruktúre, ako napríklad posledné typy obrazoviek. V súčasnosti sú na trhu najpoužívanejšie odporové dotykové obrazovky a kapacitné dotykové obrazovky využívajúce ITO materiály. Nasleduje predstavenie poznatkov súvisiacich s dotykovými obrazovkami so zameraním na odporové a kapacitné obrazovky.
Štruktúra dotykovej obrazovky
Typická štruktúra dotykovej obrazovky sa vo všeobecnosti skladá z troch častí: dvoch priehľadných vrstiev odporových vodičov, izolačnej vrstvy medzi dvoma vodičmi a elektród.
Vrstva odporového vodiča: Horný substrát je vyrobený z plastu, spodný substrát je vyrobený zo skla a na substráte je nanesený vodivý oxid india a cínu (ITO). Tým sa vytvoria dve vrstvy ITO oddelené niekoľkými izolačnými čapmi s hrúbkou asi tisíciny palca.
Elektróda: Je vyrobená z materiálov s vynikajúcou vodivosťou (ako je strieborný atrament) a jej vodivosť je asi 1000-krát väčšia ako ITO. (Kapacitný dotykový panel)
Izolačná vrstva: Používa veľmi tenkú elastickú polyesterovú fóliu PET. Keď sa povrchu dotknete, ohne sa smerom nadol a umožní dvom vrstvám ITO povlaku, aby sa navzájom dotýkali, aby sa prepojil okruh. To je dôvod, prečo môže dotyková obrazovka dosiahnuť dotyk tlačidla. povrchová kapacitná dotyková obrazovka.
Dotykový odporový displej
Jednoducho povedané, odporová dotyková obrazovka je senzor, ktorý využíva princíp snímania tlaku na dosiahnutie dotyku. odporová obrazovka
Princíp odporovej dotykovej obrazovky:
Keď prst osoby stlačí povrch odporovej obrazovky, elastický PET film sa ohne smerom nadol, čo umožní, aby sa vrchný a spodný ITO povlak navzájom dotýkali a vytvorili dotykový bod. ADC sa používa na detekciu napätia bodu na výpočet hodnôt súradníc osí X a Y. odporový dotykový displej
Odporové dotykové obrazovky zvyčajne používajú štyri, päť, sedem alebo osem vodičov na generovanie predpätia obrazovky a spätné čítanie hlásenia. Ako príklad berieme hlavne štyri riadky. Princíp je nasledovný:
1. Pridajte konštantné napätie Vref k elektródam X+ a X- a pripojte Y+ k vysokoimpedančnému ADC.
2. Elektrické pole medzi dvoma elektródami je rovnomerne rozdelené v smere od X+ po X-.
3. Keď sa ruka dotkne, dve vodivé vrstvy sa dostanú do kontaktu v bode dotyku a potenciál vrstvy X v bode dotyku smeruje k ADC pripojenému k vrstve Y, aby sa získalo napätie Vx. odporová obrazovka
4. Prostredníctvom Lx/L=Vx/Vref možno získať súradnice bodu x.
5. Rovnakým spôsobom pripojte Y+ a Y- k napätiu Vref, je možné získať súradnice osi Y a potom pripojte elektródu X+ k vysokoimpedančnému ADC, aby ste získali. Štvorvodičový odporový dotykový displej zároveň dokáže nielen získať súradnice X/Y kontaktu, ale aj merať tlak kontaktu.
Je to preto, že čím väčší tlak, tým plnší kontakt a menší odpor. Meraním odporu je možné kvantifikovať tlak. Hodnota napätia je úmerná hodnote súradníc, preto je potrebné ju kalibrovať výpočtom, či existuje odchýlka v hodnote napätia v súradnicovom bode (0, 0). odporová obrazovka
Výhody a nevýhody odporovej dotykovej obrazovky:
1. Odporová dotyková obrazovka dokáže posúdiť iba jeden dotykový bod zakaždým, keď funguje. Ak sú tam viac ako dva dotykové body, nedá sa to správne posúdiť.
2. Odporové obrazovky vyžadujú ochranné fólie a relatívne častejšie kalibrácie, ale odporové dotykové obrazovky nie sú ovplyvnené prachom, vodou a nečistotami. odporový dotykový panel
3. Povlak ITO na odporovej dotykovej obrazovke je relatívne tenký a ľahko sa zlomí. Ak je príliš hrubý, zníži sa priepustnosť svetla a spôsobí sa vnútorný odraz, ktorý zníži jasnosť. Hoci je na ITO pridaná tenká plastová ochranná vrstva, stále sa dá ľahko brúsiť. Je poškodený predmetmi; a pretože sa často dotýka, po určitej dobe používania sa na povrchu ITO objavia drobné praskliny alebo dokonca deformácie. Ak sa jedna z vonkajších ITO vrstiev poškodí a zlomí, stratí svoju úlohu vodiča a životnosť dotykovej obrazovky nebude dlhá. . odporový dotykový panel
kapacitné dotykové obrazovky, kapacitné dotykové obrazovky
Na rozdiel od odporových dotykových obrazoviek sa kapacitný dotyk pri vytváraní a zmene hodnôt napätia na zistenie súradníc nespolieha na tlak prstov. K práci využíva najmä súčasnú indukciu ľudského tela. kapacitné dotykové obrazovky
Princíp kapacitnej dotykovej obrazovky:
Kapacitné obrazovky fungujú cez akýkoľvek predmet, ktorý drží elektrický náboj, vrátane ľudskej kože. (Náboj prenášaný ľudským telom) Kapacitné dotykové obrazovky sú vyrobené z materiálov, ako sú zliatiny alebo oxid indium cínu (ITO) a náboje sú uložené v mikroelektrostatických sieťach, ktoré sú tenšie ako vlasy. Keď prst klikne na obrazovku, z kontaktného bodu sa absorbuje malé množstvo prúdu, čo spôsobí pokles napätia v rohovej elektróde a účel dotykového ovládania sa dosiahne snímaním slabého prúdu ľudského tela. To je dôvod, prečo dotyková obrazovka nereaguje, keď si nasadíme rukavice a dotkneme sa jej. premietaný kapacitný dotykový displej
Klasifikácia typu kapacitného snímania obrazovky
Podľa typu indukcie sa dá rozdeliť na povrchovú kapacitu a projektovanú kapacitu. Premietané kapacitné obrazovky možno rozdeliť na dva typy: samokapacitné obrazovky a vzájomné kapacitné obrazovky. Príkladom je bežnejšie vzájomné kapacitné tienenie, ktoré sa skladá z budiacich elektród a prijímacích elektród. povrchová kapacitná dotyková obrazovka
Povrchová kapacitná dotyková obrazovka:
Povrchová kapacita má spoločnú ITO vrstvu a kovový rám, ktorý využíva senzory umiestnené v štyroch rohoch a tenký film rovnomerne rozložený po povrchu. Keď prst klikne na obrazovku, ľudský prst a dotyková obrazovka fungujú ako dva nabité vodiče, ktoré sa k sebe približujú a vytvárajú spojovací kondenzátor. Pre vysokofrekvenčný prúd je kondenzátor priamy vodič, takže prst odoberá veľmi malý prúd z kontaktného bodu. Prúd vyteká z elektród v štyroch rohoch dotykovej obrazovky. Intenzita prúdu je úmerná vzdialenosti od prsta k elektróde. Dotykový ovládač vypočíta polohu dotykového bodu. premietaný kapacitný dotykový displej
Projektovaná kapacitná dotyková obrazovka:
Používa sa jeden alebo viac starostlivo navrhnutých leptaných ITO. Tieto ITO vrstvy sú vyleptané, aby vytvorili viacero horizontálnych a vertikálnych elektród, a nezávislé čipy s funkciami snímania sú usporiadané v radoch/stĺpcoch, aby vytvorili maticu snímacej jednotky s osovou súradnicou projektovanej kapacity. : Osi X a Y sa používajú ako samostatné riadky a stĺpce súradnicových snímacích jednotiek na detekciu kapacity každej sieťovej snímacej jednotky. povrchová kapacitná dotyková obrazovka
Základné parametre kapacitného displeja
Počet kanálov: Počet kanálových liniek pripojených z čipu k dotykovej obrazovke. Čím viac kanálov je, tým vyššia je cena a zložitejšie vedenie. Tradičná vlastná kapacita: M+N (alebo M*2, N*2); vzájomná kapacita: M+N; vzájomná kapacita článkov: M*N. kapacitné dotykové obrazovky
Počet uzlov: Počet platných údajov, ktoré možno získať vzorkovaním. Čím viac uzlov je, tým viac údajov je možné získať, vypočítané súradnice sú presnejšie a kontaktná plocha, ktorú možno podporiť, je menšia. Vlastná kapacita: rovnaká ako počet kanálov, vzájomná kapacita: M*N.
Vzdialenosť kanálov: vzdialenosť medzi stredmi susedných kanálov. Čím viac uzlov je, tým menšia bude zodpovedajúca výška tónu.
Dĺžka kódu: Len vzájomná tolerancia potrebuje zvýšiť vzorkovací signál, aby sa ušetril čas vzorkovania. Vzájomná kapacitná schéma môže mať signály na viacerých budiacich vedeniach súčasne. Koľko kanálov má signály, závisí od dĺžky kódu (zvyčajne sú to 4 kódy). Pretože je potrebné dekódovanie, keď je dĺžka kódu príliš veľká, bude to mať určitý vplyv na rýchle posúvanie. kapacitné dotykové obrazovky
Premietaný kapacitný princíp obrazovky kapacitné dotykové obrazovky
(1) Kapacitná dotyková obrazovka: Horizontálne aj vertikálne elektródy sú poháňané metódou snímania s jedným koncom.
Sklenený povrch samostatne vygenerovanej kapacitnej dotykovej obrazovky využíva ITO na vytvorenie horizontálnych a vertikálnych elektródových polí. Tieto horizontálne a vertikálne elektródy tvoria kondenzátory so zemou. Táto kapacita sa bežne označuje ako vlastná kapacita. Keď sa prst dotkne kapacitnej obrazovky, kapacita prsta sa prekryje s kapacitou obrazovky. V tomto okamihu samokapacitná obrazovka deteguje horizontálne a vertikálne polia elektród a určuje horizontálne a vertikálne súradnice na základe zmien kapacity pred a po dotyku a potom dotykových súradníc spojených do roviny.
Parazitná kapacita sa zvyšuje, keď sa prst dotkne: Cp'=Cp + Cfinger, kde Cp- je parazitná kapacita.
Zistením zmeny parazitnej kapacity sa určí miesto, ktorého sa prst dotkol. kapacitné dotykové obrazovky
Vezmite si ako príklad dvojvrstvovú samokapacitnú štruktúru: dve vrstvy ITO, horizontálne a vertikálne elektródy sú uzemnené, aby vytvorili vlastnú kapacitu a riadiace kanály M+N. ips lcd kapacitný dotykový displej
Pri samokapacitných obrazovkách, ak ide o jeden dotyk, je premietanie v smere osi X a osi Y jedinečné a jedinečné sú aj kombinované súradnice. Ak sa dotknete dvoch bodov na dotykovej obrazovke a tieto dva body sú v rôznych smeroch osi XY, zobrazia sa 4 súradnice. Je však zrejmé, že iba dve súradnice sú skutočné a ďalšie dve sú bežne známe ako „body duchov“. ips lcd kapacitný dotykový displej
Preto základné charakteristiky samokapacitnej obrazovky určujú, že sa jej možno dotknúť iba jedným bodom a nie je možné dosiahnuť skutočný viacdotykový dotyk. ips lcd kapacitný dotykový displej
Vzájomná kapacitná dotyková obrazovka: Odosielací a prijímací koniec sú odlišné a vertikálne sa krížia. kapacitný viacdotykový
Použite ITO na výrobu priečnych elektród a pozdĺžnych elektród. Rozdiel od vlastnej kapacity je v tom, že kapacita sa vytvorí tam, kde sa dve sady elektród pretínajú, to znamená, že dve sady elektród tvoria dva póly kapacity. Keď sa prst dotkne kapacitnej obrazovky, ovplyvní to spojenie medzi dvoma elektródami pripojenými k bodu dotyku, čím sa zmení kapacita medzi týmito dvoma elektródami. kapacitný viacdotykový
Pri detekcii vzájomnej kapacity vysielajú horizontálne elektródy budiace signály postupne a všetky vertikálne elektródy prijímajú signály súčasne. Týmto spôsobom sa dajú získať hodnoty kapacity v priesečníkoch všetkých horizontálnych a vertikálnych elektród, teda veľkosť kapacity celej dvojrozmernej roviny dotykovej obrazovky, aby sa to dalo realizovať. viacdotykový.
Spojovacia kapacita klesá, keď sa jej dotkne prst.
Zistením zmeny väzbovej kapacity sa určí poloha, ktorej sa dotkne prst. CM - väzbový kondenzátor. kapacitný viacdotykový
Ako príklad si vezmite dvojvrstvovú samokapacitnú štruktúru: dve vrstvy ITO sa navzájom prekrývajú, aby vytvorili M*N kondenzátory a M+N riadiace kanály. kapacitný viacdotykový
Technológia Multi-touch je založená na vzájomne kompatibilných dotykových displejoch a je rozdelená na technológiu Multi-TouchGesture a Multi-Touch All-Point, čo je viacdotykové rozpoznávanie smeru gest a polohy dotyku prsta. Je široko používaný pri rozpoznávaní gest mobilného telefónu a dotyku desiatich prstov. Čakacia scéna. Rozpoznať možno nielen gestá a rozpoznávanie viacerými prstami, ale povolené sú aj iné formy dotyku bez prstov, ako aj rozpoznávanie pomocou dlaní alebo dokonca rúk v rukaviciach. Metóda skenovania Multi-Touch All-Point vyžaduje samostatné skenovanie a detekciu priesečníkov každého riadka a stĺpca dotykovej obrazovky. Počet skenov je súčinom počtu riadkov a počtu stĺpcov. Ak sa napríklad dotyková obrazovka skladá z M riadkov a N stĺpcov, je potrebné ju naskenovať. Priesečníky sú M*N krát, takže je možné zistiť zmenu každej vzájomnej kapacity. Keď dôjde k dotyku prsta, vzájomná kapacita sa zníži, aby sa určilo umiestnenie každého dotykového bodu. kapacitný viacdotykový
Typ štruktúry kapacitnej dotykovej obrazovky
Základná štruktúra obrazovky je rozdelená do troch vrstiev zhora nadol, ochranné sklo, dotyková vrstva a zobrazovací panel. Počas výrobného procesu obrazoviek mobilných telefónov je potrebné ochranné sklo, dotykovú obrazovku a obrazovku zlepiť dvakrát.
Keďže ochranné sklo, dotyková obrazovka a displej prechádzajú zakaždým procesom laminovania, výťažnosť sa výrazne zníži. Ak je možné znížiť počet laminácií, výťažnosť plnej laminácie sa nepochybne zlepší. V súčasnosti majú výrobcovia výkonnejších zobrazovacích panelov tendenciu propagovať riešenia On-Cell alebo In-Cell, to znamená, že majú tendenciu vytvárať dotykovú vrstvu na obrazovke; zatiaľ čo výrobcovia dotykových modulov alebo výrobcovia materiálov majú tendenciu uprednostňovať OGS, čo znamená, že dotyková vrstva je vyrobená na ochrannom skle. kapacitný viacdotykový
In-Cell: označuje metódu vkladania funkcií dotykového panela do pixelov z tekutých kryštálov, to znamená vkladanie funkcií dotykového senzora do obrazovky displeja, vďaka čomu môže byť obrazovka tenšia a ľahšia. Obrazovka In-Cell musí byť zároveň vybavená zodpovedajúcim dotykovým integrovaným obvodom, inak to ľahko povedie k chybným signálom snímania dotyku alebo nadmernému šumu. Preto sú obrazovky In-Cell čisto samostatné. kapacitný viacdotykový
On-Cell: označuje spôsob vloženia dotykovej obrazovky medzi substrát farebného filtra a polarizátor obrazovky displeja, to znamená s dotykovým snímačom na paneli LCD, čo je oveľa menej náročné ako technológia In Cell. Preto najčastejšie používanou dotykovou obrazovkou na trhu je obrazovka Oncell. ips kapacitný dotykový displej
OGS (One Glass Solution): Technológia OGS integruje dotykovú obrazovku a ochranné sklo, potiahne vnútro ochranného skla vodivou vrstvou ITO a vykonáva poťahovanie a fotolitografiu priamo na ochrannom skle. Keďže ochranné sklo OGS a dotyková obrazovka sú integrované dohromady, zvyčajne je potrebné ich najskôr spevniť, potom natrieť, vyleptať a nakoniec rezať. Rezanie tvrdeného skla týmto spôsobom je veľmi problematické, má vysoké náklady, nízku výťažnosť a spôsobuje vznik vlasových trhlín na okrajoch skla, ktoré znižujú pevnosť skla. ips kapacitný dotykový displej
Porovnanie výhod a nevýhod kapacitných dotykových obrazoviek:
1. Z hľadiska priehľadnosti obrazovky a vizuálnych efektov je na tom najlepšie OGS, nasledované In-Cell a On-Cell. ips kapacitný dotykový displej
2. Tenkosť a ľahkosť. Vo všeobecnosti je In-Cell najľahší a najtenší, za ním nasleduje OGS. On-Cell je o niečo horší ako prvé dva.
3. Pokiaľ ide o pevnosť obrazovky (odolnosť proti nárazu a odolnosť proti pádu), On-Cell je najlepší, OGS je druhý a In-Cell je najhorší. Je potrebné zdôrazniť, že OGS priamo integruje ochranné sklo Corning s dotykovou vrstvou. Proces spracovania oslabuje pevnosť skla a obrazovka je tiež veľmi krehká.
4. Pokiaľ ide o dotyk, citlivosť OGS na dotyk je lepšia ako pri obrazovkách On-Cell/In-Cell. Pokiaľ ide o podporu pre multi-touch, prsty a stylus, OGS je v skutočnosti lepší ako In-Cell/On-Cell. Cell's. Navyše, pretože obrazovka In-Cell priamo integruje dotykovú vrstvu a vrstvu tekutých kryštálov, snímací šum je pomerne veľký a na filtrovanie a korekčné spracovanie je potrebný špeciálny dotykový čip. OGS obrazovky nie sú až tak závislé na dotykových čipoch.
5. Technické požiadavky, In-Cell/On-Cell sú zložitejšie ako OGS a kontrola výroby je tiež náročnejšia. ips kapacitný dotykový displej
Stav dotykovej obrazovky a vývojové trendy
S neustálym vývojom technológie sa dotykové obrazovky v minulosti vyvinuli z odporových obrazoviek na kapacitné obrazovky, ktoré sú teraz široko používané. V súčasnosti sú dotykové obrazovky Incell a Incell už dlho na hlavnom trhu a sú široko používané v rôznych oblastiach, ako sú mobilné telefóny, tablety a automobily. Obmedzenia tradičných kapacitných obrazoviek vyrobených z ITO fólie sú čoraz zreteľnejšie, ako je vysoká odolnosť, ľahké rozbitie, obtiažna preprava atď. Najmä v zakrivených alebo zakrivených alebo flexibilných scénach je vodivosť a priepustnosť svetla kapacitných obrazoviek Nízka . S cieľom uspokojiť dopyt trhu po veľkých dotykových displejoch a potreby používateľov po dotykových displejoch, ktoré sú ľahšie, tenšie a lepšie sa držia, vznikli zakrivené a skladacie flexibilné dotykové displeje, ktoré sa postupne používajú v mobilných telefónoch, dotykových displejoch automobilov, vzdelávacie trhy, videokonferencie atď. Zakrivený povrch skladanie flexibilný dotyk sa stáva trendom budúceho vývoja. ips kapacitný dotykový displej
Čas odoslania: 13. septembra 2023