Ca nou dispozitiv de intrare, ecranul tactil este în prezent cel mai simplu, mai convenabil și natural mod de interacțiune om-calculator.
Ecranul tactil, cunoscut și sub denumirea de „ecran tactil” sau „panou tactil”, este un dispozitiv de afișare inductiv cu cristale lichide care poate primi semnale de intrare precum contacte; atunci când butoanele grafice de pe ecran sunt atinse, sistemul de feedback tactil de pe ecran poate. Diverse dispozitive de conectare sunt conduse în conformitate cu programe pre-programate, care pot fi folosite pentru a înlocui panourile de butoane mecanice și pentru a crea efecte audio și video vii prin ecranele LCD. Principalele domenii de aplicare ale ecranelor tactile Ruixiang sunt echipamente medicale, domenii industriale, dispozitive portabile, casă inteligentă, interacțiune om-calculator etc.
Clasificări comune ale ecranelor tactile
Există mai multe tipuri principale de ecrane tactile pe piață astăzi: ecrane tactile rezistive, ecrane tactile capacitive de suprafață și ecrane tactile capacitive inductive, ecrane tactile cu undă acustică de suprafață, infraroșu și îndoire, digitizer activ și ecrane tactile cu imagini optice. Pot exista două tipuri de ele, un tip necesită ITO, cum ar fi primele trei tipuri de ecrane tactile, iar celălalt tip nu necesită ITO în structură, cum ar fi ultimele tipuri de ecrane. În prezent, pe piață, ecranele tactile rezistive și ecranele tactile capacitive care folosesc materiale ITO sunt cele mai utilizate. Următoarele prezintă cunoștințele legate de ecranele tactile, concentrându-se pe ecranele rezistive și capacitive.
Structura ecranului tactil
O structură tipică a ecranului tactil constă în general din trei părți: două straturi de conductor rezistiv transparent, un strat de izolare între cei doi conductori și electrozi.
Strat conductor rezistiv: substratul superior este din plastic, substratul inferior este din sticlă și oxidul de indiu și staniu conductiv (ITO) este acoperit pe substrat. Acest lucru creează două straturi de ITO, separate de niște pivoți izolatori de aproximativ o miime de inch grosime.
Electrodul: Este fabricat din materiale cu o conductivitate excelentă (cum ar fi cerneala argintie), iar conductivitatea sa este de aproximativ 1000 de ori mai mare decât a ITO. (Panou tactil capacitiv)
Strat de izolare: Folosește o peliculă elastică de poliester PET foarte subțire. Când suprafața este atinsă, aceasta se va îndoi în jos și va permite celor două straturi de acoperire ITO de mai jos să intre în contact unul cu celălalt pentru a conecta circuitul. Acesta este motivul pentru care ecranul tactil poate atinge tasta. ecran tactil capacitiv de suprafață.
Ecran tactil rezistiv
Mai simplu spus, un ecran tactil rezistiv este un senzor care utilizează principiul de detectare a presiunii pentru a atinge atingerea. ecran rezistiv
Principiul ecranului tactil rezistiv:
Când degetul unei persoane apasă pe suprafața ecranului rezistiv, filmul elastic PET se va îndoi în jos, permițând acoperirilor ITO superioare și inferioare să intre în contact unul cu celălalt pentru a forma un punct de atingere. Un ADC este utilizat pentru a detecta tensiunea punctului pentru a calcula valorile coordonatelor axelor X și Y. ecran tactil rezistiv
Ecranele tactile rezistive folosesc de obicei patru, cinci, șapte sau opt fire pentru a genera tensiunea de polarizare a ecranului și pentru a citi înapoi punctul de raportare. Aici luăm în principal patru rânduri ca exemplu. Principiul este următorul:
1. Adăugați o tensiune constantă Vref la electrozii X+ și X- și conectați Y+ la un ADC de înaltă impedanță.
2. Câmpul electric dintre cei doi electrozi este distribuit uniform pe direcția de la X+ la X-.
3. Când mâna atinge, cele două straturi conductoare intră în contact la punctul de atingere, iar potențialul stratului X din punctul de atingere este direcționat către ADC-ul conectat la stratul Y pentru a obține tensiunea Vx. ecran rezistiv
4. Prin Lx/L=Vx/Vref se pot obține coordonatele punctului x.
5. În același mod, conectați Y+ și Y- la tensiunea Vref, se pot obține coordonatele axei Y și apoi conectați electrodul X+ la ADC de înaltă impedanță pentru a obține. În același timp, ecranul tactil rezistiv cu patru fire poate obține nu numai coordonatele X/Y ale contactului, ci și măsura presiunea contactului.
Acest lucru se datorează faptului că cu cât presiunea este mai mare, cu atât contactul este mai plin și rezistența este mai mică. Măsurând rezistența, presiunea poate fi cuantificată. Valoarea tensiunii este proporțională cu valoarea coordonatei, deci trebuie calibrată prin calcularea dacă există o abatere în valoarea tensiunii punctului de coordonate (0, 0). ecran rezistiv
Avantajele și dezavantajele ecranului tactil rezistiv:
1. Ecranul tactil rezistiv poate judeca doar un punct de atingere de fiecare dată când funcționează. Dacă există mai mult de două puncte de contact, acesta nu poate fi judecat corect.
2. Ecranele rezistive necesită folii de protecție și calibrări relativ mai frecvente, dar ecranele tactile rezistive nu sunt afectate de praf, apă și murdărie. panou cu ecran tactil rezistiv
3. Acoperirea ITO a ecranului tactil rezistiv este relativ subțire și ușor de spart. Dacă este prea gros, va reduce transmisia luminii și va provoca reflexia internă pentru a reduce claritatea. Deși un strat subțire de protecție din plastic este adăugat la ITO, este totuși ușor de ascuțit. Este deteriorat de obiecte; și pentru că este adesea atins, pe suprafața ITO vor apărea mici fisuri sau chiar deformare după o anumită perioadă de utilizare. Dacă unul dintre straturile exterioare ITO este deteriorat și se rupe, acesta își va pierde rolul de conductor și durata de viață a ecranului tactil nu va fi lungă. . panou cu ecran tactil rezistiv
ecrane tactile capacitive, ecrane tactile capacitive
Spre deosebire de ecranele tactile rezistive, atingerea capacitivă nu se bazează pe presiunea degetelor pentru a crea și a modifica valorile tensiunii pentru a detecta coordonatele. Utilizează în principal inducția curentă a corpului uman pentru a funcționa. ecrane tactile capacitive
Principiul ecranului tactil capacitiv:
Ecranele capacitive lucrează prin orice obiect care deține o sarcină electrică, inclusiv pielea umană. (Încărcătura transportată de corpul uman) Ecranele tactile capacitive sunt realizate din materiale precum aliaje sau oxid de indiu și staniu (ITO), iar sarcinile sunt stocate în rețele micro-electrostatice care sunt mai subțiri decât părul. Când un deget face clic pe ecran, o cantitate mică de curent va fi absorbită din punctul de contact, provocând o cădere de tensiune în electrodul de colț, iar scopul controlului tactil este atins prin detectarea curentului slab al corpului uman. Acesta este motivul pentru care ecranul tactil nu răspunde când ne punem mănuși și îl atingem. ecran tactil capacitiv proiectat
Clasificarea tipului de detectare a ecranului capacitiv
În funcție de tipul de inducție, poate fi împărțit în capacitatea de suprafață și capacitatea proiectată. Ecranele capacitive proiectate pot fi împărțite în două tipuri: ecrane auto-capacitive și ecrane capacitive reciproce. Ecranul capacitiv reciproc mai comun este un exemplu, care este compus din electrozi de antrenare și electrozi de recepție. ecran tactil capacitiv de suprafață
Ecran tactil capacitiv de suprafață:
Capacitiva de suprafață are un strat ITO comun și un cadru metalic, utilizând senzori localizați la cele patru colțuri și o peliculă subțire distribuită uniform pe suprafață. Când un deget face clic pe ecran, degetul uman și ecranul tactil acționează ca doi conductori încărcați, apropiindu-se unul de celălalt pentru a forma un condensator de cuplare. Pentru curentul de înaltă frecvență, condensatorul este un conductor direct, astfel încât degetul atrage un curent foarte mic din punctul de contact. Curentul curge din electrozii din cele patru colțuri ale ecranului tactil. Intensitatea curentului este proporțională cu distanța de la deget la electrod. Controlerul tactil calculează poziția punctului de atingere. ecran tactil capacitiv proiectat
Ecran tactil capacitiv proiectat:
Se utilizează unul sau mai multe ITO gravate atent proiectate. Aceste straturi ITO sunt gravate pentru a forma mai mulți electrozi orizontali și verticali, iar cipurile independente cu funcții de detectare sunt eșalonate în rânduri/coloane pentru a forma o matrice de unitate de detectare a coordonatelor axei de capacitate proiectată. : Axele X și Y sunt folosite ca rânduri și coloane separate de unități de detectare a coordonatelor pentru a detecta capacitatea fiecărei unități de detectare a rețelei. ecran tactil capacitiv de suprafață
Parametrii de bază ai ecranului capacitiv
Număr de canale: numărul de linii de canal conectate de la cip la ecranul tactil. Cu cât sunt mai multe canale, cu atât costul este mai mare și cablarea este mai complexă. Autocapacitate tradițională: M+N (sau M*2, N*2); capacitate reciprocă: M+N; capacitate reciprocă incell: M*N. ecrane tactile capacitive
Număr de noduri: numărul de date valide care pot fi obținute prin eșantionare. Cu cât sunt mai multe noduri, cu atât se pot obține mai multe date, coordonatele calculate sunt mai precise, iar aria de contact care poate fi suportată este mai mică. Capacitate proprie: la fel ca numărul de canale, capacitate reciprocă: M*N.
Spațierea canalelor: distanța dintre centrele canalelor adiacente. Cu cât sunt mai multe noduri, cu atât pasul corespunzător va fi mai mic.
Lungimea codului: doar toleranța reciprocă trebuie să crească semnalul de eșantionare pentru a economisi timpul de eșantionare. Schema de capacitate reciprocă poate avea semnale pe mai multe linii de acționare în același timp. Câte canale au semnale depinde de lungimea codului (de obicei 4 coduri sunt majoritatea). Deoarece este necesară decodarea, atunci când lungimea codului este prea mare, aceasta va avea un anumit impact asupra alunecării rapide. ecrane tactile capacitive
Principiul ecranului capacitiv proiectat ecrane tactile capacitive
(1) Ecran tactil capacitiv: Ambii electrozii orizontali și verticali sunt acționați printr-o metodă de detectare cu un singur capăt.
Suprafața de sticlă a ecranului tactil capacitiv autogenerat folosește ITO pentru a forma matrice de electrozi orizontale și verticale. Acești electrozi orizontali și verticali formează condensatori cu pământul. Această capacitate este denumită în mod obișnuit auto-capacitate. Când un deget atinge ecranul capacitiv, capacitatea degetului va fi suprapusă capacității ecranului. În acest moment, ecranul auto-capacitiv detectează rețelele de electrozi orizontale și verticale și determină coordonatele orizontale și, respectiv, verticale pe baza modificărilor capacității înainte și după atingere, iar apoi coordonatele Touch combinate într-un plan.
Capacitatea parazită crește atunci când degetul atinge: Cp'=Cp + Cfinger, unde Cp- este capacitatea parazită.
Prin detectarea modificării capacității parazitare, se determină locația atinsă de deget. ecrane tactile capacitive
Luați ca exemplu structura de auto-capacitate cu două straturi: două straturi de ITO, electrozi orizontali și verticali sunt împământate pentru a forma canale de auto-capacitate și, respectiv, M+N. Ecran tactil capacitiv lcd ips
Pentru ecranele auto-capacitive, dacă este o singură atingere, proiecția în direcțiile axei X și a axei Y este unică, iar coordonatele combinate sunt, de asemenea, unice. Dacă două puncte sunt atinse pe ecranul tactil și cele două puncte sunt în direcții diferite ale axei XY, vor apărea 4 coordonate. Dar, evident, doar două coordonate sunt reale, iar celelalte două sunt cunoscute în mod obișnuit ca „puncte fantomă”. Ecran tactil capacitiv lcd ips
Prin urmare, caracteristicile principale ale ecranului auto-capacitiv determină că acesta poate fi atins doar de un singur punct și nu poate realiza un adevărat multi-touch. Ecran tactil capacitiv lcd ips
Ecran tactil capacitiv reciproc: capătul de trimitere și capătul de primire sunt diferite și se încrucișează pe verticală. multi touch capacitiv
Utilizați ITO pentru a face electrozi transversali și electrozi longitudinali. Diferența față de auto-capacitate este că se va forma o capacitate acolo unde cele două seturi de electrozi se intersectează, adică cele două seturi de electrozi formează, respectiv, cei doi poli ai capacității. Când un deget atinge ecranul capacitiv, acesta afectează cuplarea dintre cei doi electrozi atașați la punctul de atingere, schimbând astfel capacitatea dintre cei doi electrozi. multi touch capacitiv
La detectarea capacității reciproce, electrozii orizontali trimit semnale de excitare în secvență, iar toți electrozii verticali primesc semnale în același timp. În acest fel, pot fi obținute valorile capacității la punctele de intersecție ale tuturor electrozilor orizontali și verticali, adică dimensiunea capacității întregului plan bidimensional al ecranului tactil, astfel încât să poată fi realizată. multi touch.
Capacitatea de cuplare scade atunci când un deget o atinge.
Prin detectarea modificării capacității de cuplare, se determină poziția atinsă de deget. CM - condensator de cuplare. multi touch capacitiv
Luați ca exemplu structura de auto-capacitate cu două straturi: două straturi de ITO se suprapun pentru a forma condensatori M*N și canale de control M+N. multi touch capacitiv
Tehnologia multi-touch se bazează pe ecrane tactile compatibile reciproc și este împărțită în tehnologia Multi-TouchGesture și Multi-Touch All-Point, care este recunoașterea multi-touch a direcției gesturilor și a poziției atingerii degetelor. Este utilizat pe scară largă în recunoașterea gesturilor telefonului mobil și atingerea cu zece degete. Scena de așteptare. Nu numai că gesturile și recunoașterea cu mai multe degete pot fi recunoscute, dar sunt permise și alte forme de atingere fără degete, precum și recunoașterea folosind palmele sau chiar mâinile purtând mănuși. Metoda de scanare Multi-Touch All-Point necesită scanarea și detectarea separată a punctelor de intersecție ale fiecărui rând și coloană a ecranului tactil. Numărul de scanări este produsul dintre numărul de rânduri și numărul de coloane. De exemplu, dacă un ecran tactil este format din M rânduri și N coloane, acesta trebuie scanat. Punctele de intersecție sunt de M*N ori, astfel încât modificarea fiecărei capacități reciproce poate fi detectată. Când există o atingere cu degetul, capacitatea reciprocă scade pentru a determina locația fiecărui punct de atingere. multi touch capacitiv
Tipul structurii ecranului tactil capacitiv
Structura de bază a ecranului este împărțită în trei straturi de sus în jos, sticlă de protecție, strat tactil și panou de afișare. În timpul procesului de producție a ecranelor pentru telefoane mobile, sticla de protecție, ecranul tactil și ecranul de afișare trebuie să fie lipite de două ori.
Deoarece sticla de protecție, ecranul tactil și ecranul de afișare trec printr-un proces de laminare de fiecare dată, rata de producție va fi mult redusă. Dacă numărul de laminări poate fi redus, rata de producție a laminării complete va fi, fără îndoială, îmbunătățită. În prezent, producătorii mai puternici de panouri de afișare tind să promoveze soluții On-Cell sau In-Cell, adică au tendința de a realiza stratul tactil pe ecranul de afișare; în timp ce producătorii de module tactile sau producătorii de materiale din amonte tind să favorizeze OGS, ceea ce înseamnă că stratul tactil este realizat pe sticlă de protecție. multi touch capacitiv
În celulă: se referă la metoda de încorporare a funcțiilor panoului tactil în pixeli cu cristale lichide, adică încorporarea funcțiilor senzorului tactil în interiorul ecranului de afișare, ceea ce poate face ecranul mai subțire și mai ușor. În același timp, ecranul In-Cell trebuie să fie încorporat cu un IC tactil corespunzător, altfel va duce cu ușurință la semnale eronate de detectare a atingerii sau la zgomot excesiv. Prin urmare, ecranele In-Cell sunt pur autonome. multi touch capacitiv
On-Cell: se referă la metoda de încorporare a ecranului tactil între substratul filtrului de culoare și polarizatorul ecranului de afișare, adică cu un senzor tactil pe panoul LCD, ceea ce este mult mai puțin dificil decât tehnologia In Cell. Prin urmare, cel mai des folosit ecran tactil de pe piață este ecranul Oncell. Ecran tactil capacitiv ips
OGS (One Glass Solution): tehnologia OGS integrează ecranul tactil și sticla de protecție, acoperă interiorul sticlei de protecție cu un strat conductiv ITO și realizează acoperirea și fotolitografie direct pe sticla de protecție. Deoarece sticla de protecție OGS și ecranul tactil sunt integrate împreună, acestea trebuie de obicei consolidate mai întâi, apoi acoperite, gravate și, în final, tăiate. Tăierea pe sticlă călită în acest fel este foarte deranjantă, are un cost ridicat, un randament scăzut și provoacă formarea unor fisuri pe marginile sticlei, care reduc rezistența sticlei. Ecran tactil capacitiv ips
Comparația avantajelor și dezavantajelor ecranelor tactile capacitive:
1. În ceea ce privește transparența ecranului și efectele vizuale, OGS este cel mai bun, urmat de In-Cell și On-Cell. Ecran tactil capacitiv ips
2. Subțire și lejeritate. În general, In-Cell este cel mai ușor și mai subțire, urmat de OGS. On-Cell este puțin mai rău decât primele două.
3. În ceea ce privește rezistența ecranului (rezistența la impact și rezistența la cădere), On-Cell este cel mai bun, OGS este al doilea, iar In-Cell este cel mai rău. Trebuie subliniat că OGS integrează direct sticla de protecție Corning cu stratul tactil. Procesul de procesare slăbește rezistența sticlei, iar ecranul este, de asemenea, foarte fragil.
4. În ceea ce privește atingerea, sensibilitatea tactilă a OGS este mai bună decât cea a ecranelor On-Cell/In-Cell. În ceea ce privește suportul pentru multi-touch, degete și stylus, OGS este de fapt mai bun decât In-Cell/On-Cell. Celulei. În plus, deoarece ecranul In-Cell integrează direct stratul tactil și stratul de cristale lichide, zgomotul de detectare este relativ mare și este necesar un cip tactil special pentru procesarea de filtrare și corecție. Ecranele OGS nu depind atât de cipurile tactile.
5. Cerințele tehnice, In-Cell/On-Cell sunt mai complexe decât OGS, iar controlul producției este, de asemenea, mai dificil. Ecran tactil capacitiv ips
Starea actuală a ecranului tactil și tendințele de dezvoltare
Odată cu dezvoltarea continuă a tehnologiei, ecranele tactile au evoluat de la ecrane rezistive în trecut la ecrane capacitive care sunt acum utilizate pe scară largă. În zilele noastre, ecranele tactile Incell și Incell au ocupat de mult timp piața principală și sunt utilizate pe scară largă în diverse domenii, cum ar fi telefoanele mobile, tabletele și automobile. Limitările ecranelor capacitive tradiționale din film ITO devin din ce în ce mai evidente, cum ar fi rezistența ridicată, ușor de spart, dificil de transportat etc. În special în scenele curbe sau curbe sau flexibile, conductivitatea și transmisia luminii ecranelor capacitive Slab . Pentru a satisface cererea pieței de ecrane tactile de dimensiuni mari și nevoile utilizatorilor de ecrane tactile mai ușoare, mai subțiri și mai bine de ținut, au apărut ecrane tactile flexibile curbate și pliabile și sunt utilizate treptat în telefoane mobile, ecrane tactile pentru mașini, piețe educaționale, videoconferințe etc. Scene. Suprafața curbată plierea tactilă flexibilă devine tendința de dezvoltare viitoare. Ecran tactil capacitiv ips
Ora postării: 13-sept-2023