Como novo dispositivo de entrada, a pantalla táctil é actualmente a forma máis sinxela, cómoda e natural de interacción humano-ordenador.
A pantalla táctil, tamén coñecida como "pantalla táctil" ou "panel táctil", é un dispositivo de visualización de cristal líquido indutivo que pode recibir sinais de entrada como contactos; Cando se tocan os botóns gráficos da pantalla, o sistema de retroalimentación táctil na pantalla pode accionar varios dispositivos de conexión segundo programas preprogramados, que se poden usar para substituír os paneis de botóns mecánicos e crear efectos de audio e vídeo vivos a través das pantallas LCD. As principais áreas de aplicación das pantallas táctiles de Ruixiang son equipos médicos, campos industriais, dispositivos portátiles, casa intelixente, interacción humano-ordenador, etc.
Clasificacións comúns das pantallas táctiles
Existen varios tipos principais de pantallas táctiles no mercado hoxe en día: pantallas táctiles resistivas, pantallas táctiles capacitivas de superficie e pantallas táctiles capacitivas indutivas, ondas acústicas de superficie, infravermellos e ondas de flexión, dixitalizadores activos e pantallas táctiles de imaxe óptica. Pode haber dous tipos deles, un tipo require ITO, como os tres primeiros tipos de pantallas táctiles, e o outro tipo non require ITO na estrutura, como estes últimos tipos de pantallas. Actualmente no mercado, as pantallas táctiles resistivas e as pantallas táctiles capacitivas que utilizan materiais ITO son as máis utilizadas. A continuación introdúcense coñecementos relacionados coas pantallas táctiles, centrándose nas pantallas resistivas e capacitivas.
Estrutura da pantalla táctil
Unha estrutura típica de pantalla táctil consta xeralmente de tres partes: dúas capas de condutores resistivos transparentes, unha capa de illamento entre os dous condutores e electrodos.
Capa condutora resistiva: o substrato superior está feito de plástico, o substrato inferior está feito de vidro e o substrato está revestido de óxido de indio-estaño condutor (ITO). Isto crea dúas capas de ITO, separadas por uns pivotes illantes de aproximadamente unha milésima de polgada de espesor.
Electrodo: está feito de materiais cunha condutividade excelente (como a tinta de prata) e a súa condutividade é unhas 1000 veces a do ITO. (Panel táctil capacitivo)
Capa de illamento: utiliza unha película de poliéster elástica moi fina PET. Cando se toca a superficie, dobrarase cara abaixo e permitirá que as dúas capas de revestimento de ITO que se atopan a continuación se poñan en contacto entre si para conectar o circuíto. É por iso que a pantalla táctil pode lograr tocar a tecla. pantalla táctil capacitiva de superficie.
Pantalla táctil resistiva
En pocas palabras, unha pantalla táctil resistiva é un sensor que utiliza o principio da detección de presión para lograr o tacto. pantalla resistiva
Principio de pantalla táctil resistiva:
Cando o dedo dunha persoa presiona a superficie da pantalla resistiva, a película elástica de PET dobrarase cara abaixo, permitindo que os revestimentos de ITO superior e inferior se poñan en contacto entre si para formar un punto de contacto. Un ADC úsase para detectar a tensión do punto para calcular os valores de coordenadas dos eixes X e Y. pantalla táctil resistiva
As pantallas táctiles resistivas adoitan usar catro, cinco, sete ou oito fíos para xerar tensión de polarización da pantalla e ler o punto de informe. Aquí tomamos principalmente catro liñas como exemplo. O principio é o seguinte:
1. Engade un Vref de tensión constante aos electrodos X+ e X- e conecta Y+ a un ADC de alta impedancia.
2. O campo eléctrico entre os dous electrodos distribúese uniformemente na dirección de X+ a X-.
3. Cando a man toca, as dúas capas condutoras entran en contacto no punto de contacto e o potencial da capa X no punto de contacto diríxese ao ADC conectado á capa Y para obter a tensión Vx. pantalla resistiva
4. Mediante Lx/L=Vx/Vref pódense obter as coordenadas do punto x.
5. Do mesmo xeito, conecte Y+ e Y- á tensión Vref, pódense obter as coordenadas do eixe Y e, a continuación, conecte o electrodo X+ ao ADC de alta impedancia para obter. Ao mesmo tempo, a pantalla táctil resistiva de catro fíos non só pode obter as coordenadas X/Y do contacto, senón tamén medir a presión do contacto.
Isto débese a que canto maior sexa a presión, maior será o contacto e menor será a resistencia. Medindo a resistencia, pódese cuantificar a presión. O valor da tensión é proporcional ao valor das coordenadas, polo que debe ser calibrado calculando se hai unha desviación no valor da tensión do punto de coordenadas (0, 0). pantalla resistiva
Vantaxes e inconvenientes da pantalla táctil resistiva:
1. A pantalla táctil resistiva só pode xulgar un punto táctil cada vez que funciona. Se hai máis de dous puntos de contacto, non se pode xulgar correctamente.
2. As pantallas resistivas requiren películas protectoras e calibracións relativamente máis frecuentes, pero as pantallas táctiles resistivas non se ven afectadas polo po, a auga e a sucidade. panel de pantalla táctil resistiva
3. O revestimento ITO da pantalla táctil resistiva é relativamente delgado e fácil de romper. Se é demasiado groso, reducirá a transmisión da luz e provocará unha reflexión interna para reducir a claridade. Aínda que se lle engade unha fina capa protectora de plástico ao ITO, aínda é fácil de afiar. Está danado por obxectos; e debido a que a miúdo se toca, aparecerán pequenas fendas ou incluso deformacións na superficie ITO despois dun certo período de uso. Se unha das capas exteriores de ITO está danada e rompe, perderá o seu papel de condutor e a vida útil da pantalla táctil non será longa. . panel de pantalla táctil resistiva
pantallas táctiles capacitivas, pantallas táctiles capacitivas
A diferenza das pantallas táctiles resistivas, o táctil capacitivo non depende da presión dos dedos para crear e cambiar os valores de voltaxe para detectar as coordenadas. Usa principalmente a indución actual do corpo humano para traballar. pantallas táctiles capacitivas
Principio da pantalla táctil capacitiva:
As pantallas capacitivas funcionan a través de calquera obxecto que teña carga eléctrica, incluída a pel humana. (A carga que transporta o corpo humano) As pantallas táctiles capacitivas están feitas de materiais como aliaxes ou óxido de indio e estaño (ITO), e as cargas almacénanse en redes microelectrostáticas que son máis finas que o pelo. Cando un dedo fai clic na pantalla, unha pequena cantidade de corrente será absorbida do punto de contacto, causando unha caída de tensión no electrodo da esquina, e o propósito do control táctil conséguese detectando a corrente débil do corpo humano. É por iso que a pantalla táctil non responde cando nos poñemos luvas e a tocamos. pantalla táctil capacitiva proxectada
Clasificación do tipo de detección de pantalla capacitiva
Segundo o tipo de indución, pódese dividir en capacitancia superficial e capacitancia proxectada. As pantallas capacitivas proxectadas pódense dividir en dous tipos: pantallas auto-capacitivas e pantallas capacitivas mutuas. A pantalla capacitiva mutua máis común é un exemplo, que está composta por electrodos de condución e electrodos de recepción. pantalla táctil capacitiva de superficie
Pantalla táctil capacitiva de superficie:
O capacitivo de superficie ten unha capa de ITO común e un marco metálico, utilizando sensores situados nas catro esquinas e unha película delgada distribuída uniformemente pola superficie. Cando un dedo fai clic na pantalla, o dedo humano e a pantalla táctil actúan como dous condutores cargados, achegándose un ao outro para formar un capacitor de acoplamento. Para a corrente de alta frecuencia, o capacitor é un condutor directo, polo que o dedo extrae unha corrente moi pequena do punto de contacto. A corrente sae dos electrodos nas catro esquinas da pantalla táctil. A intensidade da corrente é proporcional á distancia do dedo ao electrodo. O controlador táctil calcula a posición do punto táctil. pantalla táctil capacitiva proxectada
Pantalla táctil capacitiva proxectada:
Utilízanse un ou máis ITO gravados coidadosamente deseñados. Estas capas de ITO están gravadas para formar múltiples electrodos horizontais e verticais, e os chips independentes con funcións de detección están escalonados en filas/columnas para formar unha matriz de unidades de detección de coordenadas de eixe de capacidade proxectada. : Os eixes X e Y utilízanse como filas e columnas separadas de unidades de detección de coordenadas para detectar a capacidade de cada unidade de detección de reixa. pantalla táctil capacitiva de superficie
Parámetros básicos da pantalla capacitiva
Número de canles: o número de liñas de canles conectadas desde o chip á pantalla táctil. Canto máis canles haxa, maior será o custo e máis complexo será o cableado. Autocapacidade tradicional: M+N (ou M*2, N*2); capacidade mutua: M+N; capacidade mutua incell: M*N. pantallas táctiles capacitivas
Número de nodos: número de datos válidos que se poden obter mediante a mostraxe. Cantos máis nodos haxa, máis datos pódense obter, as coordenadas calculadas son máis precisas e a área de contacto que se pode soportar é menor. Capacidade propia: igual ao número de canles, capacidade mutua: M*N.
Espazamento de canles: distancia entre centros de canles adxacentes. Cantos máis nodos haxa, menor será o tono correspondente.
Lonxitude do código: só a tolerancia mutua precisa para aumentar o sinal de mostraxe para aforrar tempo de mostraxe. O esquema de capacidade mutua pode ter sinais en varias liñas de unidade ao mesmo tempo. Cantas canles teñen sinais depende da lonxitude do código (normalmente 4 códigos son a maioría). Debido a que a decodificación é necesaria, cando a lonxitude do código é demasiado grande, terá un certo impacto no deslizamento rápido. pantallas táctiles capacitivas
Principio de pantalla capacitiva proxectada pantallas táctiles capacitivas
(1) Pantalla táctil capacitiva: os electrodos horizontais e verticais son impulsados por un método de detección de extremo único.
A superficie de vidro da pantalla táctil capacitiva autoxerada usa ITO para formar matrices de electrodos horizontais e verticais. Estes electrodos horizontais e verticais forman capacitores co chan respectivamente. Esta capacitancia denomínase comunmente como autocapacitancia. Cando un dedo toca a pantalla capacitiva, a capacidade do dedo sobrepoñerase á capacidade da pantalla. Neste momento, a pantalla auto-capacitiva detecta as matrices de electrodos horizontais e verticais e determina as coordenadas horizontais e verticais respectivamente en función dos cambios de capacitancia antes e despois do toque, e despois as coordenadas táctiles combinadas nun plano.
A capacitancia parasitaria aumenta cando o dedo toca: Cp'=Cp + Cdedo, onde Cp- é a capacitancia parasitaria.
Ao detectar o cambio na capacitancia parasitaria, determínase a localización tocada polo dedo. pantallas táctiles capacitivas
Tome como exemplo a estrutura de autocapacitancia de dobre capa: dúas capas de electrodos ITO, horizontais e verticais están conectadas a terra respectivamente para formar canles de autocapacitancia e M+N. Pantalla táctil capacitiva lcd ips
Para as pantallas autocapacitivas, se se trata dun só toque, a proxección nas direccións do eixe X e do eixe Y é única e as coordenadas combinadas tamén son únicas. Se se tocan dous puntos na pantalla táctil e os dous puntos están en diferentes direccións do eixe XY, aparecerán 4 coordenadas. Pero, obviamente, só dúas coordenadas son reais, e as outras dúas son comunmente coñecidas como "puntos pantasma". Pantalla táctil capacitiva lcd ips
Polo tanto, as principais características da pantalla auto-capacitiva determinan que só pode ser tocada por un só punto e que non pode lograr un verdadeiro multitáctil. Pantalla táctil capacitiva lcd ips
Pantalla táctil capacitiva mutua: o extremo de envío e o extremo de recepción son diferentes e cruzan verticalmente. multitáctil capacitivo
Use ITO para facer electrodos transversais e electrodos lonxitudinais. A diferenza coa autocapacitancia é que se formará unha capacitancia onde se cruzan os dous conxuntos de electrodos, é dicir, os dous conxuntos de electrodos forman respectivamente os dous polos da capacitancia. Cando un dedo toca a pantalla capacitiva, afecta o acoplamento entre os dous electrodos conectados ao punto de contacto, cambiando así a capacitancia entre os dous electrodos. multitáctil capacitivo
Ao detectar a capacidade mutua, os electrodos horizontais envían sinais de excitación en secuencia e todos os electrodos verticais reciben sinais ao mesmo tempo. Deste xeito, pódense obter os valores de capacitancia nos puntos de intersección de todos os electrodos horizontais e verticais, é dicir, o tamaño da capacitancia de todo o plano bidimensional da pantalla táctil, para que se poida realizar. multitáctil.
A capacidade de acoplamento diminúe cando un dedo o toca.
Ao detectar o cambio na capacitancia de acoplamento, determínase a posición tocada polo dedo. CM - condensador de acoplamento. multitáctil capacitivo
Tome como exemplo a estrutura de autocapacitancia de dobre capa: dúas capas de ITO se solapan entre si para formar condensadores M*N e canles de control M+N. multitáctil capacitivo
A tecnoloxía multitáctil baséase en pantallas táctiles mutuamente compatibles e divídese en tecnoloxía Multi-TouchGesture e Multi-Touch All-Point, que é o recoñecemento multitáctil da dirección dos xestos e da posición do toque dos dedos. É moi utilizado no recoñecemento de xestos do teléfono móbil e no toque con dez dedos. Escena de espera. Non só se poden recoñecer os xestos e o recoñecemento de varios dedos, senón que tamén se permiten outras formas táctiles sen dedos, así como o recoñecemento mediante as palmas das mans, ou mesmo as mans con luvas. O método de dixitalización Multi-Touch All-Point require unha dixitalización e detección separadas dos puntos de intersección de cada fila e columna da pantalla táctil. O número de exploracións é o produto do número de filas e o número de columnas. Por exemplo, se unha pantalla táctil consta de M filas e N columnas, debe ser dixitalizada. Os puntos de intersección son M*N veces, polo que se pode detectar o cambio en cada capacidade mutua. Cando se toca o dedo, a capacidade mutua diminúe para determinar a localización de cada punto de contacto. multitáctil capacitivo
Tipo de estrutura de pantalla táctil capacitiva
A estrutura básica da pantalla divídese en tres capas de arriba a abaixo, vidro protector, capa táctil e panel de visualización. Durante o proceso de produción de pantallas de teléfonos móbiles, o vidro protector, a pantalla táctil e a pantalla de visualización deben unirse dúas veces.
Dado que o vidro protector, a pantalla táctil e a pantalla pasan por un proceso de laminación cada vez, a taxa de rendemento reducirase moito. Se se pode reducir o número de laminacións, a taxa de rendemento da laminación completa mellorarase sen dúbida. Na actualidade, os fabricantes de paneis de visualización máis potentes tenden a promover solucións On-Cell ou In-Cell, é dicir, tenden a facer a capa táctil na pantalla de visualización; mentres que os fabricantes de módulos táctiles ou os fabricantes de materiais anteriores tenden a favorecer a OGS, o que significa que a capa táctil está feita sobre vidro protector. multitáctil capacitivo
In-Cell: refírese ao método de incorporar funcións do panel táctil en píxeles de cristal líquido, é dicir, incorporar funcións do sensor táctil dentro da pantalla, o que pode facer que a pantalla sexa máis fina e lixeira. Ao mesmo tempo, a pantalla In-Cell debe estar incorporada cun IC táctil coincidente, se non, provocará facilmente sinais de detección táctil erróneos ou ruído excesivo. Polo tanto, as pantallas In-Cell son puramente autónomas. multitáctil capacitivo
On-Cell: refírese ao método de incorporar a pantalla táctil entre o substrato do filtro de cor e o polarizador da pantalla, é dicir, cun sensor táctil no panel LCD, que é moito menos difícil que a tecnoloxía In Cell. Polo tanto, a pantalla táctil máis utilizada no mercado é a pantalla Oncell. pantalla táctil capacitiva ips
OGS (One Glass Solution): a tecnoloxía OGS integra a pantalla táctil e o vidro protector, recubre o interior do vidro protector cunha capa condutora ITO e realiza o revestimento e a fotolitografía directamente sobre o vidro protector. Dado que o vidro protector OGS e a pantalla táctil están integrados xuntos, normalmente hai que reforzalos primeiro, despois recubrilos, gravalos e finalmente cortalos. Cortar o vidro temperado deste xeito é moi problemático, ten un alto custo, un baixo rendemento e fai que se formen algunhas fendas nas beiras do vidro, que reducen a resistencia do vidro. pantalla táctil capacitiva ips
Comparación de vantaxes e desvantaxes das pantallas táctiles capacitivas:
1. En termos de transparencia da pantalla e efectos visuais, OGS é o mellor, seguido de In-Cell e On-Cell. pantalla táctil capacitiva ips
2. Delgadez e lixeireza. En xeral, In-Cell é o máis lixeiro e delgado, seguido de OGS. On-Cell é lixeiramente peor que os dous primeiros.
3. En termos de forza da pantalla (resistencia ao impacto e resistencia ás caídas), On-Cell é o mellor, OGS é o segundo e In-Cell é o peor. Cabe sinalar que OGS integra directamente o vidro protector de Corning coa capa táctil. O proceso de procesamento debilita a resistencia do vidro e a pantalla tamén é moi fráxil.
4. En termos de tacto, a sensibilidade táctil de OGS é mellor que a das pantallas On-Cell/In-Cell. En termos de compatibilidade con multitáctil, dedos e stylus, OGS é realmente mellor que In-Cell/On-Cell. Os celulares. Ademais, debido a que a pantalla In-Cell integra directamente a capa táctil e a capa de cristal líquido, o ruído de detección é relativamente grande e é necesario un chip táctil especial para o procesamento de filtrado e corrección. As pantallas OGS non dependen tanto dos chips táctiles.
5. Os requisitos técnicos, In-Cell/On-Cell son máis complexos que OGS, e o control da produción tamén é máis difícil. pantalla táctil capacitiva ips
Situación da pantalla táctil e tendencias de desenvolvemento
Co desenvolvemento continuo da tecnoloxía, as pantallas táctiles pasaron de pantallas resistivas no pasado a pantallas capacitivas que agora son amplamente utilizadas. Hoxe en día, as pantallas táctiles Incell e Incell ocupan durante moito tempo o mercado principal e son amplamente utilizadas en varios campos, como teléfonos móbiles, tabletas e automóbiles. As limitacións das pantallas capacitivas tradicionais feitas de película ITO son cada vez máis evidentes, como a alta resistencia, fácil de romper, difícil de transportar, etc. Especialmente en escenas curvas ou curvas ou flexibles, a condutividade e a transmitancia da luz das pantallas capacitivas Pobre . Co fin de satisfacer a demanda do mercado de pantallas táctiles de gran tamaño e as necesidades dos usuarios de pantallas táctiles máis lixeiras, delgadas e de mellor suxeición, xurdiron as pantallas táctiles flexibles curvas e plegables e utilízanse gradualmente en teléfonos móbiles, pantallas táctiles de coches, etc. mercados educativos, videoconferencias, etc. Escenas. O toque flexible dobrado de superficie curva está a converterse na tendencia de desenvolvemento futuro. pantalla táctil capacitiva ips
Hora de publicación: 13-09-2023