Jako nové vstupní zařízení je dotykový displej v současnosti nejjednodušší, nejpohodlnější a přirozený způsob interakce člověka s počítačem.
Dotyková obrazovka, známá také jako „dotyková obrazovka“ nebo „dotykový panel“, je indukční zobrazovací zařízení z tekutých krystalů, které může přijímat vstupní signály, jako jsou kontakty;když se dotknete grafických tlačítek na obrazovce, může systém hmatové zpětné vazby na obrazovce Různá spojovací zařízení jsou ovládána podle předem naprogramovaných programů, které lze použít k nahrazení mechanických panelů tlačítek a vytvoření živých zvukových a obrazových efektů prostřednictvím obrazovek LCD.Hlavními oblastmi použití dotykových obrazovek Ruixiang jsou lékařské vybavení, průmyslová odvětví, ruční zařízení, inteligentní domácnost, interakce člověka s počítačem atd.
Běžné klasifikace dotykových obrazovek
Dnes je na trhu několik hlavních typů dotykových obrazovek: odporové dotykové obrazovky, povrchové kapacitní dotykové obrazovky a indukční kapacitní dotykové obrazovky, povrchové akustické vlny, infračervené a ohybové vlny, aktivní digitizér a dotykové obrazovky s optickým zobrazováním.Mohou existovat dva typy, jeden typ vyžaduje ITO, jako první tři typy dotykových obrazovek, a druhý typ nevyžaduje ITO ve struktuře, jako posledně jmenované typy obrazovek.V současné době jsou na trhu nejpoužívanější odporové dotykové obrazovky a kapacitní dotykové obrazovky využívající ITO materiály.Následující seznam představuje znalosti související s dotykovými obrazovkami se zaměřením na odporové a kapacitní obrazovky.
Struktura dotykové obrazovky
Typická struktura dotykové obrazovky se obecně skládá ze tří částí: dvou průhledných odporových vodičových vrstev, izolační vrstvy mezi dvěma vodiči a elektrod.
Odporová vodivá vrstva: Horní substrát je vyroben z plastu, spodní substrát je vyroben ze skla a na substrátu je potažen vodivý oxid india a cínu (ITO).To vytváří dvě vrstvy ITO, oddělené některými izolačními čepy o tloušťce asi tisíciny palce.
Elektroda: Je vyrobena z materiálů s vynikající vodivostí (jako je stříbrný inkoust) a její vodivost je asi 1000krát vyšší než u ITO.(Kapacitní dotykový panel)
Izolační vrstva: Používá velmi tenkou elastickou polyesterovou fólii PET.Když se dotknete povrchu, ohne se směrem dolů a umožní dvěma vrstvám ITO povlaku, aby se vzájemně dotýkaly a propojily obvod.To je důvod, proč dotyková obrazovka může dosáhnout dotyku tlačítka.povrchová kapacitní dotyková obrazovka.
Odporová dotyková obrazovka
Jednoduše řečeno, odporová dotyková obrazovka je senzor, který využívá principu snímání tlaku k dosažení dotyku.odporová obrazovka
Princip odporové dotykové obrazovky:
Když prst osoby stlačí povrch odporové obrazovky, elastický PET film se ohne směrem dolů, což umožní hornímu a spodnímu ITO povlaku, aby se vzájemně dotýkaly a vytvořily dotykový bod.ADC se používá k detekci napětí bodu pro výpočet hodnot souřadnic os X a Y.odporový dotykový displej
Odporové dotykové obrazovky obvykle používají čtyři, pět, sedm nebo osm vodičů pro generování předpětí obrazovky a zpětné čtení hlášení.Zde bereme jako příklad hlavně čtyři řádky.Princip je následující:
1. Přidejte konstantní napětí Vref k elektrodám X+ a X- a připojte Y+ k vysokoimpedančnímu ADC.
2. Elektrické pole mezi dvěma elektrodami je rovnoměrně rozloženo ve směru od X+ k X-.
3. Když se ruka dotkne, dvě vodivé vrstvy se dostanou do kontaktu v bodě dotyku a potenciál vrstvy X v bodě dotyku je nasměrován na ADC připojený k vrstvě Y, aby se získalo napětí Vx.odporová obrazovka
4. Pomocí Lx/L=Vx/Vref lze získat souřadnice bodu x.
5. Stejným způsobem připojte Y+ a Y- k napětí Vref, lze získat souřadnice osy Y a poté připojte elektrodu X+ k vysokoimpedančnímu ADC, abyste získali.Čtyřvodičový odporový dotykový displej přitom dokáže nejen získat souřadnice X/Y kontaktu, ale také měřit tlak kontaktu.
Je to proto, že čím větší tlak, tím plnější kontakt a menší odpor.Měřením odporu lze tlak kvantifikovat.Hodnota napětí je úměrná hodnotě souřadnic, takže je třeba ji kalibrovat výpočtem, zda existuje odchylka v hodnotě napětí v souřadnicovém bodu (0, 0).odporová obrazovka
Výhody a nevýhody odporové dotykové obrazovky:
1. Odporová dotyková obrazovka může pokaždé, když funguje, posoudit pouze jeden dotykový bod.Pokud jsou dotykové body více než dva, nelze to správně posoudit.
2. Odporové obrazovky vyžadují ochranné fólie a relativně častější kalibrace, ale odporové dotykové obrazovky nejsou ovlivněny prachem, vodou a nečistotami.odporový dotykový panel
3. Povlak ITO odporové dotykové obrazovky je relativně tenký a snadno se rozbije.Pokud je příliš tlustá, sníží se propustnost světla a způsobí vnitřní odraz, aby se snížila jasnost.Přestože je k ITO přidána tenká plastová ochranná vrstva, stále se snadno brousí.Je poškozen předměty;a protože se na něj často sahá, po určité době používání se na povrchu ITO objeví drobné prasklinky nebo dokonce deformace.Pokud se poškodí a rozbije jedna z vnějších ITO vrstev, ztratí svou roli vodiče a životnost dotykové obrazovky nebude dlouhá..odporový dotykový panel
kapacitní dotykové obrazovky, kapacitní dotykové obrazovky
Na rozdíl od odporových dotykových obrazovek se kapacitní dotyk nespoléhá na tlak prstů při vytváření a změně hodnot napětí pro detekci souřadnic.K práci využívá především proudovou indukci lidského těla.kapacitní dotykové obrazovky
Princip kapacitní dotykové obrazovky:
Kapacitní obrazovky fungují přes jakýkoli předmět, který drží elektrický náboj, včetně lidské kůže.(Náboj nesený lidským tělem) Kapacitní dotykové obrazovky jsou vyrobeny z materiálů, jako jsou slitiny nebo oxid indium cínu (ITO), a náboje jsou uloženy v mikroelektrostatických sítích, které jsou tenčí než vlasy.Když prst klepne na obrazovku, z kontaktního bodu bude absorbováno malé množství proudu, což způsobí pokles napětí v rohové elektrodě a účelu dotykového ovládání je dosaženo snímáním slabého proudu lidského těla.To je důvod, proč dotyková obrazovka nereaguje, když si nasadíme rukavice a dotkneme se jí.promítaný kapacitní dotykový displej
Klasifikace typu kapacitního snímání obrazovky
Podle typu indukce ji lze rozdělit na povrchovou kapacitu a projektovanou kapacitu.Promítané kapacitní obrazovky lze rozdělit na dva typy: samokapacitní obrazovky a vzájemné kapacitní obrazovky.Běžnější vzájemné kapacitní stínění je příkladem, které se skládá z budicích elektrod a přijímacích elektrod.povrchová kapacitní dotyková obrazovka
Povrchová kapacitní dotyková obrazovka:
Povrchová kapacita má společnou ITO vrstvu a kovový rám, využívající senzory umístěné ve čtyřech rozích a tenký film rovnoměrně rozložený po povrchu.Když prst klikne na obrazovku, lidský prst a dotyková obrazovka fungují jako dva nabité vodiče, které se k sobě přiblíží a vytvoří spojovací kondenzátor.Pro vysokofrekvenční proud je kondenzátor přímý vodič, takže prst odebírá z kontaktního bodu velmi malý proud.Proud vytéká z elektrod ve čtyřech rozích dotykové obrazovky.Intenzita proudu je úměrná vzdálenosti od prstu k elektrodě.Dotykový ovladač vypočítá polohu dotykového bodu.promítaný kapacitní dotykový displej
Projektovaná kapacitní dotyková obrazovka:
Je použit jeden nebo více pečlivě navržených leptaných ITO.Tyto ITO vrstvy jsou vyleptány tak, aby vytvořily více horizontálních a vertikálních elektrod, a nezávislé čipy s funkcemi snímání jsou rozmístěny v řadách/sloupcích, aby vytvořily matici snímací jednotky s osou souřadnic projektované kapacity.: Osy X a Y se používají jako samostatné řádky a sloupce souřadnicových snímacích jednotek pro detekci kapacity každé mřížkové snímací jednotky.povrchová kapacitní dotyková obrazovka
Základní parametry kapacitní obrazovky
Počet kanálů: Počet kanálových linek připojených z čipu k dotykové obrazovce.Čím více kanálů je, tím vyšší jsou náklady a složitější kabeláž.Tradiční vlastní kapacita: M+N (nebo M*2, N*2);vzájemná kapacita: M+N;vzájemná kapacita článku: M*N.kapacitní dotykové obrazovky
Počet uzlů: Počet platných dat, která lze získat vzorkováním.Čím více uzlů je, tím více dat lze získat, vypočítané souřadnice jsou přesnější a kontaktní plocha, kterou lze podpořit, je menší.Vlastní kapacita: stejná jako počet kanálů, vzájemná kapacita: M*N.
Rozteč kanálů: vzdálenost mezi středy sousedních kanálů.Čím více uzlů bude, tím menší bude odpovídající rozteč.
Délka kódu: pouze vzájemná tolerance potřebuje zvýšit vzorkovací signál, aby se ušetřil čas vzorkování.Vzájemné kapacitní schéma může mít signály na více budicích linkách současně.Kolik kanálů má signály, závisí na délce kódu (obvykle 4 kódy jsou většinou).Protože je vyžadováno dekódování, když je délka kódu příliš velká, bude to mít určitý dopad na rychlé klouzání.kapacitní dotykové obrazovky
Promítané kapacitní obrazovky princip kapacitní dotykové obrazovky
(1) Kapacitní dotyková obrazovka: Horizontální i vertikální elektrody jsou poháněny metodou snímání s jedním koncem.
Skleněný povrch samogenerované kapacitní dotykové obrazovky využívá ITO k vytvoření horizontálních a vertikálních elektrodových polí.Tyto horizontální a vertikální elektrody tvoří kondenzátory se zemí.Tato kapacita se běžně označuje jako vlastní kapacita.Když se prst dotkne kapacitní obrazovky, kapacita prstu se překryje s kapacitou obrazovky.V tomto okamžiku samokapacitní obrazovka detekuje horizontální a vertikální pole elektrod a určuje horizontální a vertikální souřadnice na základě změn kapacity před a po dotyku a poté dotykových souřadnic spojených do roviny.
Parazitní kapacita se zvyšuje, když se prst dotkne: Cp'=Cp + Cfinger, kde Cp- je parazitní kapacita.
Zjištěním změny parazitní kapacity se určí místo, kterého se prst dotkne.kapacitní dotykové obrazovky
Vezměte si dvouvrstvou samokapacitní strukturu jako příklad: dvě vrstvy ITO, horizontální a vertikální elektrody jsou uzemněny, aby vytvořily vlastní kapacitu, a M+N řídicí kanály.ips lcd kapacitní dotykový displej
U samokapacitních obrazovek, pokud se jedná o jeden dotyk, je projekce ve směru osy X a osy Y jedinečná a jedinečné jsou i kombinované souřadnice.Pokud se dotknete dvou bodů na dotykové obrazovce a dva body jsou v různých směrech osy XY, objeví se 4 souřadnice.Je však zřejmé, že pouze dvě souřadnice jsou skutečné a další dvě jsou běžně známé jako „duchovní body“.ips lcd kapacitní dotykový displej
Proto základní charakteristiky samokapacitní obrazovky určují, že se jí lze dotknout pouze jedním bodem a nelze dosáhnout skutečného vícedotykového dotyku.ips lcd kapacitní dotykový displej
Vzájemná kapacitní dotyková obrazovka: Odesílací a přijímací konec se liší a vertikálně se kříží.kapacitní vícedotykový
Použijte ITO k výrobě příčných elektrod a podélných elektrod.Rozdíl od vlastní kapacity je v tom, že kapacita bude vytvořena tam, kde se dvě sady elektrod protínají, to znamená, že dvě sady elektrod tvoří dva póly kapacity.Když se prst dotkne kapacitní obrazovky, ovlivní to vazbu mezi dvěma elektrodami připojenými k dotykovému bodu, čímž se změní kapacita mezi dvěma elektrodami.kapacitní vícedotykový
Při detekci vzájemné kapacity vysílají horizontální elektrody budicí signály v sekvenci a všechny vertikální elektrody přijímají signály současně.Tímto způsobem lze získat kapacitní hodnoty v průsečících všech horizontálních a vertikálních elektrod, to znamená kapacitní velikost celé dvourozměrné roviny dotykové obrazovky, takže ji lze realizovat.vícedotykový.
Spojovací kapacita klesá, když se jí dotknete prstem.
Zjištěním změny vazební kapacity se určí poloha, které se prst dotkne.CM - vazební kondenzátor.kapacitní vícedotykový
Vezměme si jako příklad dvouvrstvou samokapacitní strukturu: dvě vrstvy ITO se navzájem překrývají a tvoří M*N kondenzátory a M+N řídicí kanály.kapacitní vícedotykový
Technologie Multi-touch je založena na vzájemně kompatibilních dotykových displejích a dělí se na technologii Multi-TouchGesture a Multi-Touch All-Point, což je vícedotykové rozpoznání směru gesta a polohy dotyku prstu.Je široce používán při rozpoznávání gest mobilních telefonů a dotyku deseti prsty.Čekací scéna.Nejenže lze rozpoznávat gesta a rozpoznávání více prsty, ale jsou povoleny i jiné formy dotyku bez prstů, stejně jako rozpoznávání pomocí dlaní nebo dokonce rukou v rukavicích.Metoda skenování Multi-Touch All-Point vyžaduje samostatné skenování a detekci průsečíků každého řádku a sloupce dotykové obrazovky.Počet skenů je součinem počtu řádků a počtu sloupců.Pokud se například dotyková obrazovka skládá z M řádků a N sloupců, je třeba ji naskenovat.Průsečíky jsou M*N krát, takže lze detekovat změnu každé vzájemné kapacity.Při dotyku prstu se vzájemná kapacita snižuje, aby se určilo umístění každého dotykového bodu.kapacitní vícedotykový
Typ struktury kapacitní dotykové obrazovky
Základní struktura obrazovky je rozdělena do tří vrstev odshora dolů, ochranné sklo, dotyková vrstva a zobrazovací panel.Během výrobního procesu obrazovek mobilních telefonů je třeba ochranné sklo, dotykovou obrazovku a displej dvakrát slepit.
Vzhledem k tomu, že ochranné sklo, dotyková obrazovka a obrazovka procházejí pokaždé procesem laminace, bude výtěžnost výrazně snížena.Pokud se podaří snížit počet laminací, nepochybně se zlepší výtěžnost plné laminace.V současnosti mají výrobci výkonnějších zobrazovacích panelů tendenci prosazovat řešení On-Cell nebo In-Cell, to znamená, že mají tendenci vytvářet dotykovou vrstvu na obrazovce;zatímco výrobci dotykových modulů nebo dodavatelé materiálů mají tendenci upřednostňovat OGS, což znamená, že dotyková vrstva je vyrobena na ochranném skle.kapacitní vícedotykový
In-Cell: označuje metodu zabudování funkcí dotykového panelu do pixelů z tekutých krystalů, to znamená zabudování funkcí dotykového senzoru do obrazovky displeje, díky čemuž může být obrazovka tenčí a lehčí.Obrazovka In-Cell musí být zároveň osazena odpovídajícím dotykovým IC, jinak to snadno povede k chybným signálům snímání dotyku nebo nadměrnému šumu.Proto jsou obrazovky In-Cell čistě samostatné.kapacitní vícedotykový
On-Cell: označuje metodu zabudování dotykové obrazovky mezi substrát barevného filtru a polarizátor obrazovky displeje, tedy s dotykovým senzorem na LCD panelu, což je mnohem méně obtížné než technologie In Cell.Nejčastěji používanou dotykovou obrazovkou na trhu je proto obrazovka Oncell.ips kapacitní dotykový displej
OGS (One Glass Solution): Technologie OGS integruje dotykovou obrazovku a ochranné sklo, potahuje vnitřek ochranného skla vodivou vrstvou ITO a provádí potahování a fotolitografii přímo na ochranném skle.Vzhledem k tomu, že ochranné sklo OGS a dotyková obrazovka jsou integrovány dohromady, je obvykle nutné je nejprve zpevnit, poté potáhnout, vyleptat a nakonec oříznout.Řezání tvrzeného skla tímto způsobem je velmi problematické, má vysoké náklady, nízkou výtěžnost a způsobuje vznik vlasových trhlin na okrajích skla, které snižují pevnost skla.ips kapacitní dotykový displej
Porovnání výhod a nevýhod kapacitních dotykových obrazovek:
1. Z hlediska průhlednosti obrazovky a vizuálních efektů je nejlepší OGS, následuje In-Cell a On-Cell.ips kapacitní dotykový displej
2. Hubenost a lehkost.Obecně lze říci, že In-Cell je nejlehčí a nejtenčí, následuje OGS.On-Cell je o něco horší než první dva.
3. Pokud jde o pevnost obrazovky (odolnost proti nárazu a odolnost proti pádu), On-Cell je nejlepší, OGS je druhý a In-Cell je nejhorší.Je třeba zdůraznit, že OGS přímo integruje ochranné sklo Corning s dotykovou vrstvou.Proces zpracování oslabuje pevnost skla a obrazovka je také velmi křehká.
4. Co se týče dotyku, dotyková citlivost OGS je lepší než u obrazovek On-Cell/In-Cell.Pokud jde o podporu pro multi-touch, prsty a stylus, OGS je ve skutečnosti lepší než In-Cell/On-Cell.Cell's.Navíc, protože obrazovka In-Cell přímo integruje dotykovou vrstvu a vrstvu tekutých krystalů, je snímací šum poměrně velký a pro filtrování a korekční zpracování je potřeba speciální dotykový čip.Obrazovky OGS nejsou tolik závislé na dotykových čipech.
5. Technické požadavky, In-Cell/On-Cell jsou složitější než OGS a řízení výroby je také obtížnější.ips kapacitní dotykový displej
Stav dotykové obrazovky a vývojové trendy
S neustálým vývojem technologie se dotykové obrazovky v minulosti vyvinuly z odporových obrazovek na kapacitní obrazovky, které jsou nyní široce používány.Dotykové obrazovky Incell a Incell dnes již dlouho zaujímají hlavní trh a jsou široce používány v různých oblastech, jako jsou mobilní telefony, tablety a automobily.Omezení tradičních kapacitních obrazovek vyrobených z ITO fólie jsou stále zjevnější, jako je vysoká odolnost, snadné rozbití, obtížná přeprava atd. Zejména u zakřivených nebo zakřivených nebo flexibilních scén je vodivost a propustnost světla u kapacitních obrazovek Špatná .Aby bylo možné uspokojit poptávku trhu po velkých dotykových obrazovkách a potřeby uživatelů po dotykových obrazovkách, které jsou lehčí, tenčí a lépe se drží, vznikly zakřivené a skládací flexibilní dotykové obrazovky, které se postupně používají v mobilních telefonech, dotykových obrazovkách automobilů, vzdělávací trhy, videokonference atd. Scény.Zakřivený povrch skládací flexibilní na dotek se stává trendem budoucího vývoje.ips kapacitní dotykový displej
Čas odeslání: 13. září 2023