Kao novi uređaj za unos, ekran osjetljiv na dodir je trenutno najjednostavniji, najprikladniji i prirodniji način interakcije čovjeka i računara.
Ekran osjetljiv na dodir, također poznat kao "touch screen" ili "touch panel", je induktivni uređaj za prikaz s tekućim kristalima koji može primati ulazne signale kao što su kontakti;kada se dodirnu grafička dugmad na ekranu, sistem taktilne povratne informacije na ekranu može. Različiti uređaji za povezivanje se pokreću prema unapred programiranim programima, koji se mogu koristiti za zamenu mehaničkih panela dugmadi i stvaranje živopisnih audio i video efekata preko LCD ekrana.Glavna područja primjene Ruixiangovih ekrana osjetljivih na dodir su medicinska oprema, industrijska polja, ručni uređaji, pametni dom, interakcija čovjeka i računara, itd.
Uobičajene klasifikacije ekrana osjetljivih na dodir
Danas na tržištu postoji nekoliko glavnih tipova ekrana osetljivih na dodir: otporni ekrani osetljivi na dodir, površinski kapacitivni ekrani osetljivi na dodir i induktivni kapacitivni ekrani osetljivi na dodir, površinski akustični talasi, infracrveni i savijajući talasi, aktivni digitalizator i ekrani osetljivi na dodir sa optičkim slikama.Mogu postojati dva tipa njih, jedan tip zahteva ITO, kao što su prva tri tipa ekrana osetljivih na dodir, a drugi tip ne zahteva ITO u strukturi, kao što su poslednji tipovi ekrana.Trenutno se na tržištu najviše koriste otporni ekrani osetljivi na dodir i kapacitivni ekrani osetljivi na dodir koji koriste ITO materijale.U nastavku se uvodi znanja vezana za ekrane osjetljive na dodir, fokusirajući se na otporne i kapacitivne ekrane.
Struktura ekrana osetljivog na dodir
Tipična struktura ekrana osetljivog na dodir se uglavnom sastoji od tri dela: dva prozirna sloja otpornih provodnika, izolacioni sloj između dva provodnika i elektrode.
Sloj otpornog provodnika: Gornja podloga je izrađena od plastike, donja podloga je napravljena od stakla, a provodljivi indijum kalaj oksid (ITO) je presvučen na podlogu.Ovo stvara dva sloja ITO-a, razdvojenih nekim izolirajućim osovinama debljine oko hiljaditi dio inča.
Elektroda: Napravljena je od materijala sa odličnom provodljivošću (kao što je srebrno mastilo), a njena provodljivost je oko 1000 puta veća od ITO.(kapacitivni dodirni panel)
Izolacijski sloj: Koristi se vrlo tanak elastični poliesterski film PET.Kada se površina dotakne, ona će se saviti prema dolje i omogućiti dva sloja ITO premaza ispod da kontaktiraju jedan s drugim kako bi povezali kolo.Zbog toga ekran osetljiv na dodir može postići dodir tastera.površinski kapacitivni ekran osetljiv na dodir.
Otporni ekran na dodir
Jednostavno rečeno, otporni ekran osjetljiv na dodir je senzor koji koristi princip senzora pritiska za postizanje dodira.otporni ekran
Princip otpornog ekrana na dodir:
Kada prst osobe pritisne površinu otpornog ekrana, elastični PET film će se saviti prema dolje, omogućavajući gornjim i donjim ITO premazom da se međusobno dodiruju i formiraju dodirnu tačku.ADC se koristi za detekciju napona tačke za izračunavanje koordinatnih vrijednosti osi X i Y.otporni ekran osetljiv na dodir
Otporni ekrani osetljivi na dodir obično koriste četiri, pet, sedam ili osam žica za generisanje prednapona ekrana i čitanje tačke izveštavanja.Ovdje uglavnom uzimamo četiri reda kao primjer.Princip je sljedeći:
1. Dodajte konstantni napon Vref na X+ i X- elektrode i povežite Y+ na ADC visoke impedanse.
2. Električno polje između dvije elektrode je ravnomjerno raspoređeno u smjeru od X+ do X-.
3. Kada se ruka dodirne, dva provodna sloja dolaze u kontakt na dodirnoj tački, a potencijal X sloja na dodirnoj tački se usmjerava na ADC spojen na Y sloj kako bi se dobio napon Vx.otporni ekran
4. Preko Lx/L=Vx/Vref, mogu se dobiti koordinate x tačke.
5. Na isti način povežite Y+ i Y- na napon Vref, mogu se dobiti koordinate Y-ose, a zatim spojiti X+ elektrodu na visokoimpedansni ADC da biste dobili.U isto vrijeme, četverožični otporni ekran osjetljiv na dodir može ne samo dobiti X/Y koordinate kontakta, već i mjeriti pritisak kontakta.
To je zato što što je pritisak veći, to je kontakt puniji i otpor je manji.Mjerenjem otpora, pritisak se može kvantifikovati.Vrijednost napona je proporcionalna vrijednosti koordinata, pa ju je potrebno kalibrirati izračunavanjem da li postoji odstupanje u vrijednosti napona (0, 0) koordinatne točke.otporni ekran
Prednosti i nedostaci otpornog ekrana na dodir:
1. Otporni ekran osjetljiv na dodir može ocijeniti samo jednu dodirnu tačku svaki put kada radi.Ako postoje više od dvije dodirne točke, ne može se ispravno ocijeniti.
2. Otporni ekrani zahtevaju zaštitne folije i relativno češće kalibracije, ali na otporne ekrane osetljive na dodir ne utiču prašina, voda i prljavština.otporni ekran na dodir
3. ITO premaz otpornog ekrana osjetljivog na dodir je relativno tanak i lako se slomi.Ako je predebeo, smanjit će prijenos svjetlosti i uzrokovati unutrašnju refleksiju kako bi se smanjila jasnoća.Iako je ITO-u dodat tanak plastični zaštitni sloj, i dalje je lako naoštriti.Oštećen je predmetima;i budući da se često dodiruje, male pukotine ili čak deformacije će se pojaviti na površini ITO nakon određenog perioda upotrebe.Ako se jedan od vanjskih ITO slojeva ošteti i slomi, izgubit će ulogu provodnika i vijek trajanja ekrana osjetljivog na dodir neće biti dug..otporni ekran na dodir
kapacitivni ekrani osetljivi na dodir, kapacitivni ekrani osetljivi na dodir
Za razliku od otpornih ekrana osjetljivih na dodir, kapacitivni dodir se ne oslanja na pritisak prsta da bi stvorio i promijenio vrijednosti napona kako bi otkrio koordinate.Za rad uglavnom koristi trenutnu indukciju ljudskog tijela.kapacitivni ekrani osetljivi na dodir
Princip kapacitivnog ekrana osetljivog na dodir:
Kapacitivni ekrani rade kroz bilo koji predmet koji drži električni naboj, uključujući ljudsku kožu.(Naelektrisanje koje nosi ljudsko telo) Kapacitivni ekrani osetljivi na dodir su napravljeni od materijala kao što su legure ili indijum kalaj oksid (ITO), a naelektrisanja se pohranjuju u mikroelektrostatičkim mrežama koje su tanje od kose.Kada prst klikne na ekran, mala količina struje će se apsorbovati iz kontaktne tačke, uzrokujući pad napona u ugaonoj elektrodi, a svrha kontrole dodirom se postiže osećanjem slabe struje ljudskog tela.Zbog toga ekran osetljiv na dodir ne reaguje kada stavimo rukavice i dodirnemo ga.projektovani kapacitivni ekran osetljiv na dodir
Klasifikacija tipa kapacitivnog senzora ekrana
Prema vrsti indukcije, može se podijeliti na površinski i projektovani kapacitet.Projektovani kapacitivni ekrani se mogu podeliti u dva tipa: samokapacitivni ekrani i uzajamni kapacitivni ekrani.Češći obostrani kapacitivni ekran je primjer, koji se sastoji od pogonskih i prijemnih elektroda.površinski kapacitivni ekran osetljiv na dodir
Površinski kapacitivni ekran osetljiv na dodir:
Površinski kapacitivni ima zajednički ITO sloj i metalni okvir, koristeći senzore smještene na četiri ugla i tanak film ravnomjerno raspoređen po površini.Kada prst klikne na ekran, ljudski prst i ekran osetljiv na dodir deluju kao dva naelektrisana provodnika, približavajući se jedan drugom i formiraju kondenzator za spajanje.Za struju visoke frekvencije, kondenzator je direktni provodnik, tako da prst izvlači vrlo malu struju iz kontaktne tačke.Struja teče iz elektroda u četiri ugla ekrana osetljivog na dodir.Intenzitet struje je proporcionalan udaljenosti od prsta do elektrode.Dodirni kontroler izračunava položaj dodirne tačke.projektovani kapacitivni ekran osetljiv na dodir
Projektovani kapacitivni ekran osetljiv na dodir:
Koristi se jedan ili više pažljivo dizajniranih ugraviranih ITO.Ovi ITO slojevi su urezani da formiraju više horizontalnih i vertikalnih elektroda, a nezavisni čipovi sa senzorskim funkcijama su raspoređeni u redove/kolone kako bi formirali matricu senzorske jedinice sa koordinatama osi projektovane kapacitivnosti.: X i Y ose se koriste kao zasebni redovi i kolone koordinatnih senzorskih jedinica za detekciju kapacitivnosti svake mrežne senzorske jedinice.površinski kapacitivni ekran osetljiv na dodir
Osnovni parametri kapacitivnog ekrana
Broj kanala: Broj linija kanala povezanih od čipa do ekrana osjetljivog na dodir.Što više kanala ima, to je veći trošak i složenije je ožičenje.Tradicionalni sopstveni kapacitet: M+N (ili M*2, N*2);zajednički kapacitet: M+N;zajednički kapacitet incell: M*N.kapacitivni ekrani osetljivi na dodir
Broj čvorova: Broj valjanih podataka koji se mogu dobiti uzorkovanjem.Što više čvorova ima, to se više podataka može dobiti, izračunate koordinate su preciznije, a kontaktna površina koja se može podržati je manja.Sopstveni kapacitet: isti kao i broj kanala, zajednički kapacitet: M*N.
Razmak između kanala: udaljenost između susednih centara kanala.Što više čvorova ima, manji će biti odgovarajući korak.
Dužina koda: samo međusobna tolerancija treba da poveća signal uzorkovanja kako bi se uštedjelo vrijeme uzorkovanja.Šema međusobne kapacitivnosti može imati signale na više pogonskih linija u isto vrijeme.Koliko kanala ima signala zavisi od dužine koda (obično su 4 koda većina).Budući da je potrebno dekodiranje, kada je dužina koda prevelika, to će imati određeni utjecaj na brzo klizanje.kapacitivni ekrani osetljivi na dodir
Projektovani kapacitivni ekrani na principu kapacitivnih ekrana osetljivih na dodir
(1) Kapacitivni ekran osetljiv na dodir: I horizontalne i vertikalne elektrode se pokreću metodom jednostranog senzora.
Staklena površina samogeneriranog kapacitivnog ekrana osjetljivog na dodir koristi ITO za formiranje horizontalnih i vertikalnih nizova elektroda.Ove horizontalne i vertikalne elektrode formiraju kondenzatore sa zemljom.Ovaj kapacitet se obično naziva sopstvenim kapacitetom.Kada prst dodirne kapacitivni ekran, kapacitivnost prsta će biti superponirana na kapacitivnost ekrana.U ovom trenutku, samokapacitivni ekran detektuje horizontalne i vertikalne nizove elektroda i određuje horizontalne i vertikalne koordinate na osnovu promena u kapacitivnosti pre i posle dodira, a zatim dodirne koordinate kombinovane u ravni.
Parazitni kapacitet se povećava kada prst dodirne: Cp'=Cp + Cfinger, gdje je Cp- parazitski kapacitet.
Otkrivanjem promjene parazitske kapacitivnosti određuje se lokacija koju dodiruje prst.kapacitivni ekrani osetljivi na dodir
Uzmimo dvoslojnu samokapacitivnu strukturu kao primjer: dva sloja ITO, horizontalne i vertikalne elektrode su uzemljene kako bi formirale samokapacitivnost i M+N kontrolnih kanala.ips lcd kapacitivni ekran osetljiv na dodir
Za samokapacitivne ekrane, ako se radi o jednom dodiru, projekcija u smjeru osi X i Y ose je jedinstvena, a jedinstvene su i kombinovane koordinate.Ako se dodirnu dvije tačke na ekranu osjetljivom na dodir i dvije su točke u različitim smjerovima osi XY, pojavit će se 4 koordinate.Ali očigledno, samo dvije koordinate su stvarne, a druge dvije su opšte poznate kao "tačke duhova".ips lcd kapacitivni ekran osetljiv na dodir
Stoga, osnovne karakteristike samokapacitivnog ekrana određuju da se može dodirnuti samo jednom tačkom i ne može postići pravi multi-touch.ips lcd kapacitivni ekran osetljiv na dodir
Uzajamni kapacitivni ekran osjetljiv na dodir: Kraj koji šalje i kraj koji prima se razlikuju i ukrštaju se okomito.kapacitivni multi touch
Koristite ITO za izradu poprečnih elektroda i uzdužnih elektroda.Razlika od sopstvenog kapacitivnosti je u tome što će se formirati kapacitivnost tamo gde se dva seta elektroda ukrštaju, odnosno dva seta elektroda formiraju dva pola kapacitivnosti.Kada prst dodirne kapacitivni ekran, to utiče na spoj između dve elektrode pričvršćene na dodirnu tačku, čime se menja kapacitivnost između dve elektrode.kapacitivni multi touch
Kada detektuju međusobnu kapacitivnost, horizontalne elektrode odašilju pobuđene signale u nizu, a sve vertikalne elektrode primaju signale u isto vreme.Na taj način se mogu dobiti vrijednosti kapacitivnosti na presjecima svih horizontalnih i vertikalnih elektroda, odnosno veličina kapacitivnosti cijele dvodimenzionalne ravni ekrana osjetljivog na dodir, tako da se može realizovati.multi touch.
Kapacitivnost spajanja se smanjuje kada ga prst dodirne.
Detektiranjem promjene kapacitivnosti sprege određuje se položaj koji se dodiruje prstom.CM - spojni kondenzator.kapacitivni multi touch
Uzmite dvoslojnu samokapacitivnu strukturu kao primjer: dva sloja ITO-a se preklapaju da formiraju M*N kondenzatore i M+N kontrolne kanale.kapacitivni multi touch
Multi-touch tehnologija je zasnovana na međusobno kompatibilnim ekranima osetljivim na dodir i podeljena je na Multi-TouchGesture i Multi-Touch All-Point tehnologiju, koja je multi-touch prepoznavanje smera pokreta i položaja dodira prsta.Široko se koristi u prepoznavanju pokreta mobilnog telefona i dodiru deset prstiju.Scena čekanja.Ne samo da se mogu prepoznati gestovi i prepoznavanje više prstiju, već su dozvoljeni i drugi oblici dodira bez prstiju, kao i prepoznavanje pomoću dlanova, ili čak ruku koje nose rukavice.Metoda višedodirnog skeniranja u svim tačkama zahteva odvojeno skeniranje i otkrivanje presečnih tačaka svakog reda i kolone ekrana osetljivog na dodir.Broj skeniranja je proizvod broja redova i broja kolona.Na primjer, ako se ekran osjetljiv na dodir sastoji od M redova i N kolona, potrebno ga je skenirati.Tačke preseka su M*N puta, tako da se može detektovati promena u svakom međusobnom kapacitetu.Kada dođe do dodira prstom, međusobna kapacitivnost se smanjuje kako bi se odredila lokacija svake dodirne točke.kapacitivni multi touch
Kapacitivni tip strukture ekrana osetljivog na dodir
Osnovna struktura ekrana je podeljena na tri sloja od vrha do dna, zaštitno staklo, sloj osetljiv na dodir i panel ekrana.Tokom procesa proizvodnje ekrana mobilnih telefona, zaštitno staklo, ekran osetljiv na dodir i ekran treba da se zalepe dva puta.
Budući da zaštitno staklo, ekran osjetljiv na dodir i ekran svaki put prolaze kroz proces laminiranja, prinos će biti znatno smanjen.Ako se broj laminacija može smanjiti, stopa prinosa pune laminacije će se nesumnjivo poboljšati.Trenutno, moćniji proizvođači panela za ekrane imaju tendenciju da promovišu On-Cell ili In-Cell rešenja, to jest, teže da naprave sloj osetljiv na dodir na ekranu ekrana;dok proizvođači modula osjetljivih na dodir ili uzvodni proizvođači materijala imaju tendenciju da favoriziraju OGS, što znači da je sloj osjetljiv na dodir napravljen na zaštitnom staklu.kapacitivni multi touch
In-Cell: odnosi se na metod ugrađivanja funkcija dodirnog panela u piksele tečnih kristala, odnosno ugrađivanje funkcija senzora dodira unutar ekrana, što može učiniti ekran tanjim i lakšim.Istovremeno, u ćelijski ekran mora biti ugrađen odgovarajući IC za dodir, inače će lako dovesti do pogrešnih signala senzora dodira ili prekomjerne buke.Stoga su ekrani unutar ćelije potpuno samostalni.kapacitivni multi touch
On-Cell: odnosi se na metodu ugradnje dodirnog ekrana između podloge filtera u boji i polarizatora ekrana, odnosno sa senzorom dodira na LCD panelu, što je mnogo manje teško od In Cell tehnologije.Stoga je ekran osjetljiv na dodir koji se najčešće koristi na tržištu Oncell ekran.ips kapacitivni ekran osetljiv na dodir
OGS (One Glass Solution): OGS tehnologija integriše ekran osetljiv na dodir i zaštitno staklo, oblaže unutrašnjost zaštitnog stakla ITO provodljivim slojem i vrši premaz i fotolitografiju direktno na zaštitnom staklu.Pošto su OGS zaštitno staklo i ekran osetljiv na dodir integrisani zajedno, obično ih je potrebno prvo ojačati, zatim premazati, urezati i na kraju iseći.Rezanje kaljenog stakla na ovaj način je vrlo problematično, ima visoku cijenu, mali prinos i uzrokuje stvaranje nekih dlakavih pukotina na rubovima stakla, koje smanjuju čvrstoću stakla.ips kapacitivni ekran osetljiv na dodir
Poređenje prednosti i mana kapacitivnih ekrana na dodir:
1. U pogledu transparentnosti ekrana i vizuelnih efekata, OGS je najbolji, a slede ga In-Cell i On-Cell.ips kapacitivni ekran osetljiv na dodir
2. Tankoća i lakoća.Uopšteno govoreći, In-Cell je najlakši i najtanji, a slijedi ga OGS.On-Cell je nešto lošiji od prva dva.
3. Što se tiče jačine ekrana (otpornost na udar i otpornost na pad), On-Cell je najbolji, OGS je drugi, a In-Cell je najgori.Treba istaći da OGS direktno integriše Corning zaštitno staklo sa slojem na dodir.Proces obrade slabi čvrstoću stakla, a ekran je takođe vrlo krhak.
4. Što se tiče dodira, osetljivost na dodir kod OGS-a je bolja nego kod On-Cell/In-Cell ekrana.Što se tiče podrške za multi-touch, prste i olovku, OGS je zapravo bolji od In-Cell/On-Cell.Cell's.Osim toga, budući da In-Cell ekran direktno integriše dodirni sloj i sloj tečnih kristala, šum senzora je relativno velik, a za filtriranje i obradu korekcije potreban je poseban dodirni čip.OGS ekrani ne zavise toliko od dodirnih čipova.
5. Tehnički zahtevi, In-Cell/On-Cell su složeniji od OGS-a, a kontrola proizvodnje je takođe teža.ips kapacitivni ekran osetljiv na dodir
Status quo ekrana osjetljivog na dodir i razvojni trendovi
Uz kontinuirani razvoj tehnologije, ekrani osjetljivi na dodir su evoluirali od otpornih ekrana u prošlosti do kapacitivnih ekrana koji se danas široko koriste.U današnje vrijeme, Incell i Incell ekrani osjetljivi na dodir dugo su okupirali glavno tržište i naširoko se koriste u različitim poljima kao što su mobilni telefoni, tableti i automobili.Ograničenja tradicionalnih kapacitivnih ekrana napravljenih od ITO filma postaju sve očiglednija, kao što su visoka otpornost, lako se lome, teški za transport, itd. .Kako bi se zadovoljila potražnja tržišta za velikim ekranima osjetljivim na dodir i potrebama korisnika za ekranima osjetljivim na dodir koji su lakši, tanji i bolji za držanje, pojavili su se zakrivljeni i sklopivi fleksibilni ekrani osjetljivi na dodir koji se postepeno koriste u mobilnim telefonima, automobilskim ekranima osjetljivim na dodir, obrazovna tržišta, video konferencije, itd. Scene.Zakrivljena površina sa fleksibilnim dodirom postaje budući trend razvoja.ips kapacitivni ekran osetljiv na dodir
Vrijeme objave: Sep-13-2023