Som en ny inndataenhet er berøringsskjermen for øyeblikket den enkleste, mest praktiske og naturlige måten for interaksjon mellom mennesker og datamaskiner.
Berøringsskjermen, også kjent som "berøringsskjerm" eller "berøringspanel", er en induktiv flytende krystallskjerm som kan motta inngangssignaler som kontakter;når de grafiske knappene på skjermen berøres, kan det taktile tilbakemeldingssystemet på skjermen Ulike tilkoblingsenheter drives i henhold til forhåndsprogrammerte programmer, som kan brukes til å erstatte mekaniske knappepaneler og skape levende lyd- og videoeffekter gjennom LCD-skjermer.De viktigste bruksområdene til Ruixiangs berøringsskjermer er medisinsk utstyr, industrifelt, håndholdte enheter, smarthjem, interaksjon mellom mennesker og datamaskiner, etc.
Vanlige berøringsskjermklassifiseringer
Det er flere hovedtyper av berøringsskjermer på markedet i dag: resistive berøringsskjermer, overflatekapasitive berøringsskjermer og induktive kapasitive berøringsskjermer, akustisk overflatebølge, infrarød og bøyende bølge, aktiv digitalisering og berøringsskjermer for optisk bildebehandling.Det kan være to typer av dem, den ene typen krever ITO, for eksempel de tre første typene berøringsskjermer, og den andre typen krever ikke ITO i strukturen, slik som sistnevnte typer skjermer.For tiden på markedet er resistive berøringsskjermer og kapasitive berøringsskjermer som bruker ITO-materialer de mest brukte.Det følgende introduserer kunnskap knyttet til berøringsskjermer, med fokus på resistive og kapasitive skjermer.
Berøringsskjermstruktur
En typisk berøringsskjermstruktur består vanligvis av tre deler: to transparente motstandslederlag, et isolasjonslag mellom de to lederne og elektroder.
Resistivt lederlag: Det øvre underlaget er laget av plast, det nedre underlaget er laget av glass, og ledende indiumtinnoksid (ITO) er belagt på underlaget.Dette skaper to lag med ITO, atskilt av noen isolerende pivoter som er omtrent en tusendels tomme tykke.
Elektrode: Den er laget av materialer med utmerket ledningsevne (som sølvblekk), og ledningsevnen er omtrent 1000 ganger høyere enn for ITO.(Kapasitivt berøringspanel)
Isolasjonslag: Den bruker en veldig tynn elastisk polyesterfilm PET.Når overflaten berøres, vil den bøye seg nedover og la de to lagene med ITO-belegg under komme i kontakt med hverandre for å koble til kretsen.Dette er grunnen til at berøringsskjermen kan oppnå berøring Tasten.overflatekapasitiv berøringsskjerm.
Resistiv berøringsskjerm
Enkelt sagt er en resistiv berøringsskjerm en sensor som bruker prinsippet om trykkføling for å oppnå berøring.resistiv skjerm
Resistiv berøringsskjermprinsipp:
Når en persons finger trykker på overflaten av den resistive skjermen, vil den elastiske PET-filmen bøye seg nedover, slik at øvre og nedre ITO-belegg kommer i kontakt med hverandre for å danne et berøringspunkt.En ADC brukes til å oppdage spenningen til punktet for å beregne X- og Y-aksens koordinatverdier.resistiv berøringsskjerm
Resistive berøringsskjermer bruker vanligvis fire, fem, syv eller åtte ledninger for å generere skjermspenning og lese tilbake rapporteringspunktet.Her tar vi i hovedsak fire linjer som eksempel.Prinsippet er som følger:
1. Legg til en konstant spenning Vref til X+ og X- elektrodene, og koble Y+ til en høyimpedans ADC.
2. Det elektriske feltet mellom de to elektrodene er jevnt fordelt i retningen fra X+ til X-.
3. Når hånden berører, kommer de to ledende lagene i kontakt ved berøringspunktet, og potensialet til X-laget ved berøringspunktet rettes til ADC-en koblet til Y-laget for å oppnå spenningen Vx.resistiv skjerm
4. Gjennom Lx/L=Vx/Vref kan koordinatene til x-punktet fås.
5. På samme måte kobler du Y+ og Y- til spenningen Vref, koordinatene til Y-aksen kan oppnås, og koble deretter X+-elektroden til høyimpedans ADC for å oppnå.Samtidig kan den fire-tråds resistive berøringsskjermen ikke bare få X/Y-koordinatene til kontakten, men også måle trykket til kontakten.
Dette er fordi jo større trykk, jo fyldigere kontakt, og jo mindre motstand.Ved å måle motstanden kan trykket kvantifiseres.Spenningsverdien er proporsjonal med koordinatverdien, så den må kalibreres ved å beregne om det er et avvik i spenningsverdien til (0, 0) koordinatpunktet.resistiv skjerm
Resistiv berøringsskjerm fordeler og ulemper:
1. Den resistive berøringsskjermen kan bare bedømme ett berøringspunkt hver gang den fungerer.Hvis det er mer enn to berøringspunkter, kan det ikke bedømmes riktig.
2. Resistive skjermer krever beskyttende filmer og relativt hyppigere kalibreringer, men resistive berøringsskjermer påvirkes ikke av støv, vann og skitt.resistivt berøringsskjermpanel
3. ITO-belegget på den resistive berøringsskjermen er relativt tynt og lett å bryte.Hvis den er for tykk, vil den redusere lystransmisjonen og forårsake intern refleksjon for å redusere klarheten.Selv om et tynt plastbeskyttelseslag er lagt til ITO, er det fortsatt enkelt å slipe.Den er skadet av gjenstander;og fordi den ofte blir berørt, vil små sprekker eller til og med deformasjoner vises på overflaten ITO etter en viss brukstid.Hvis et av de ytre ITO-lagene blir skadet og går i stykker, vil det miste rollen som leder og levetiden til berøringsskjermen blir ikke lang..resistivt berøringsskjermpanel
kapasitive berøringsskjermer, kapasitive berøringsskjermer
I motsetning til resistive berøringsskjermer, er ikke kapasitiv berøring avhengig av fingertrykk for å skape og endre spenningsverdier for å oppdage koordinater.Den bruker hovedsakelig menneskekroppens nåværende induksjon for å arbeide.kapasitive berøringsskjermer
Kapasitiv berøringsskjermprinsipp:
Kapasitive skjermer fungerer gjennom ethvert objekt som har en elektrisk ladning, inkludert menneskelig hud.(Ladningen som bæres av menneskekroppen) Kapasitive berøringsskjermer er laget av materialer som legeringer eller indiumtinnoksid (ITO), og ladninger lagres i mikro-elektrostatiske nettverk som er tynnere enn hår.Når en finger klikker på skjermen, vil en liten mengde strøm absorberes fra kontaktpunktet, noe som forårsaker et spenningsfall i hjørneelektroden, og formålet med berøringskontroll oppnås ved å føle den svake strømmen til menneskekroppen.Dette er grunnen til at berøringsskjermen ikke reagerer når vi tar på hansker og berører den.projisert kapasitiv berøringsskjerm
Kapasitiv skjermsensortypeklassifisering
I henhold til induksjonstypen kan den deles inn i overflatekapasitans og projisert kapasitans.Projiserte kapasitive skjermer kan deles inn i to typer: selvkapasitive skjermer og gjensidige kapasitive skjermer.Den mer vanlige gjensidige kapasitive skjermen er et eksempel, som er sammensatt av drivelektroder og mottakselektroder.overflatekapasitiv berøringsskjerm
Overflate kapasitiv berøringsskjerm:
Overflatekapasitiv har et felles ITO-lag og en metallramme, som bruker sensorer plassert i de fire hjørnene og en tynn film jevnt fordelt over overflaten.Når en finger klikker på skjermen, fungerer den menneskelige fingeren og berøringsskjermen som to ladede ledere som nærmer seg hverandre for å danne en koblingskondensator.For høyfrekvent strøm er kondensatoren en direkte leder, så fingeren trekker en veldig liten strøm fra kontaktpunktet.Strømmen renner ut fra elektrodene i de fire hjørnene av berøringsskjermen.Intensiteten til strømmen er proporsjonal med avstanden fra fingeren til elektroden.Berøringskontrolleren beregner posisjonen til berøringspunktet.projisert kapasitiv berøringsskjerm
Projisert kapasitiv berøringsskjerm:
En eller flere nøye utformet etset ITO brukes.Disse ITO-lagene er etset for å danne flere horisontale og vertikale elektroder, og uavhengige brikker med sansefunksjoner er forskjøvet i rader/kolonner for å danne en akse-koordinatavfølingsenhetsmatrise med projisert kapasitans.: X- og Y-aksene brukes som separate rader og kolonner med koordinatsensorenheter for å detektere kapasitansen til hver rutenettsensorenhet.overflatekapasitiv berøringsskjerm
Grunnleggende parametere for kapasitiv skjerm
Antall kanaler: Antall kanallinjer koblet fra brikken til berøringsskjermen.Jo flere kanaler det er, desto høyere er kostnadene og desto mer kompleks er ledningen.Tradisjonell egenkapasitet: M+N (eller M*2, N*2);gjensidig kapasitet: M+N;incell gjensidig kapasitet: M*N.kapasitive berøringsskjermer
Antall noder: Antall gyldige data som kan oppnås ved prøvetaking.Jo flere noder det er, jo mer data kan oppnås, koordinatene som beregnes er mer presise, og kontaktområdet som kan støttes er mindre.Egenkapasitet: samme som antall kanaler, gjensidig kapasitet: M*N.
Kanalavstand: avstand mellom tilstøtende kanalsentre.Jo flere noder det er, jo mindre blir den tilsvarende tonehøyden.
Kodelengde: bare gjensidig toleranse trenger å øke samplingssignalet for å spare samplingstid.Den gjensidige kapasitansordningen kan ha signaler på flere drivlinjer samtidig.Hvor mange kanaler som har signaler avhenger av kodelengden (vanligvis er 4 koder flertallet).Fordi dekoding er nødvendig, når kodelengden er for stor, vil det ha en viss innvirkning på rask glidning.kapasitive berøringsskjermer
Projisert kapasitiv skjerm prinsipp kapasitive berøringsskjermer
(1) Kapasitiv berøringsskjerm: Både horisontale og vertikale elektroder drives av en enkelt-endede sensormetode.
Glassoverflaten til den selvgenererte kapasitive berøringsskjermen bruker ITO til å danne horisontale og vertikale elektrodeoppstillinger.Disse horisontale og vertikale elektrodene danner kondensatorer med bakken henholdsvis.Denne kapasitansen blir ofte referert til som selvkapasitans.Når en finger berører den kapasitive skjermen, vil kapasitansen til fingeren legges over kapasitansen til skjermen.På dette tidspunktet oppdager den selvkapasitive skjermen de horisontale og vertikale elektrodeoppstillingene og bestemmer henholdsvis de horisontale og vertikale koordinatene basert på endringene i kapasitans før og etter berøringen, og deretter berøringskoordinater kombinert til et plan.
Den parasittiske kapasitansen øker når fingeren berører: Cp'=Cp + Cfinger, hvor Cp- er den parasittiske kapasitansen.
Ved å oppdage endringen i parasittisk kapasitans, bestemmes plasseringen som fingeren berører.kapasitive berøringsskjermer
Ta dobbeltlags selvkapasitansstrukturen som et eksempel: to lag med ITO, horisontale og vertikale elektroder er jordet henholdsvis for å danne selvkapasitans, og M+N kontrollkanaler.ips lcd kapasitiv berøringsskjerm
For selvkapasitive skjermer, hvis det er et enkelt trykk, er projeksjonen i X-akse- og Y-akseretningene unik, og de kombinerte koordinatene er også unike.Hvis to punkter berøres på berøringsskjermen og de to punktene er i forskjellige XY-akseretninger, vil 4 koordinater vises.Men åpenbart er bare to koordinater ekte, og de to andre er ofte kjent som "spøkelsespunkter".ips lcd kapasitiv berøringsskjerm
Derfor bestemmer de prinsipielle egenskapene til den selvkapasitive skjermen at den bare kan berøres av et enkelt punkt og ikke kan oppnå ekte multi-touch.ips lcd kapasitiv berøringsskjerm
Gjensidig kapasitiv berøringsskjerm: Sendeenden og mottaksenden er forskjellige og krysser vertikalt.kapasitiv multitouch
Bruk ITO til å lage tverrgående elektroder og langsgående elektroder.Forskjellen fra egenkapasitans er at det vil dannes en kapasitans der de to settene med elektrode skjærer hverandre, det vil si at de to settene med elektrode danner de to polene til kapasitansen.Når en finger berører den kapasitive skjermen, påvirker det koblingen mellom de to elektrodene festet til berøringspunktet, og endrer dermed kapasitansen mellom de to elektrodene.kapasitiv multitouch
Ved detektering av gjensidig kapasitans sender de horisontale elektrodene ut eksitasjonssignaler i rekkefølge, og alle de vertikale elektrodene mottar signaler samtidig.På denne måten kan kapasitansverdiene ved skjæringspunktene til alle horisontale og vertikale elektroder oppnås, det vil si kapasitansstørrelsen til hele det todimensjonale planet på berøringsskjermen, slik at det kan realiseres.flerpunktsberøring.
Koblingskapasitansen reduseres når en finger berører den.
Ved å detektere endringen i koblingskapasitans, bestemmes posisjonen som berøres av fingeren.CM - koblingskondensator.kapasitiv multitouch
Ta dobbeltlags selvkapasitansstrukturen som et eksempel: to lag med ITO overlapper hverandre for å danne M*N-kondensatorer og M+N-kontrollkanaler.kapasitiv multitouch
Multi-touch-teknologi er basert på gjensidig kompatible berøringsskjermer og er delt inn i Multi-TouchGesture og Multi-Touch All-Point-teknologi, som er multi-touch-gjenkjenning av bevegelsesretning og fingerberøringsposisjon.Det er mye brukt i mobiltelefonbevegelsesgjenkjenning og ti-fingers berøring.Ventende scene.Ikke bare kan gester og gjenkjenning med flere fingre gjenkjennes, men andre ikke-fingerberøringsformer er også tillatt, så vel som gjenkjennelse ved hjelp av håndflater, eller til og med hender iført hansker.Multi-Touch All-Point-skannemetoden krever separat skanning og gjenkjenning av skjæringspunktene for hver rad og kolonne på berøringsskjermen.Antall skanninger er produktet av antall rader og antall kolonner.For eksempel, hvis en berøringsskjerm består av M rader og N kolonner, må den skannes.Skjæringspunktene er M*N ganger, slik at endringen i hver gjensidig kapasitans kan detekteres.Når det er en fingerberøring, reduseres den gjensidige kapasitansen for å bestemme plasseringen av hvert berøringspunkt.kapasitiv multitouch
Kapasitiv berøringsskjermstrukturtype
Den grunnleggende strukturen til skjermen er delt inn i tre lag fra topp til bunn, beskyttelsesglass, berøringslag og skjermpanel.Under produksjonsprosessen av mobiltelefonskjermer, må beskyttelsesglasset, berøringsskjermen og skjermen festes to ganger.
Siden beskyttelsesglasset, berøringsskjermen og skjermen går gjennom en lamineringsprosess hver gang, vil utbyttegraden bli kraftig redusert.Hvis antall lamineringer kan reduseres, vil utvilsomt kapasiteten ved full laminering uten tvil bli forbedret.For tiden har de kraftigere skjermpanelprodusentene en tendens til å markedsføre On-Cell eller In-Cell-løsninger, det vil si at de har en tendens til å lage berøringslaget på skjermen;mens produsenter av berøringsmoduler eller produsenter av oppstrømsmaterialer har en tendens til å favorisere OGS, noe som betyr at berøringslaget er laget på beskyttende glass.kapasitiv multitouch
In-Cell: refererer til metoden for å bygge berøringspanelfunksjoner inn i flytende krystallpiksler, det vil si å bygge berøringssensorfunksjoner inne på skjermen, noe som kan gjøre skjermen tynnere og lettere.Samtidig må In-Cell-skjermen være innebygd med en matchende berørings-IC, ellers vil det lett føre til feilaktige berøringsfølende signaler eller overdreven støy.Derfor er In-Cell-skjermer rent selvstendige.kapasitiv multitouch
On-Cell: refererer til metoden for å bygge inn berøringsskjermen mellom fargefiltersubstratet og polarisatoren på skjermen, det vil si med en berøringssensor på LCD-panelet, som er mye mindre vanskelig enn In Cell-teknologi.Derfor er den mest brukte berøringsskjermen på markedet Oncell-skjermen.ips kapasitiv berøringsskjerm
OGS (One Glass Solution): OGS-teknologi integrerer berøringsskjermen og beskyttelsesglasset, belegger innsiden av beskyttelsesglasset med et ITO-ledende lag, og utfører belegg og fotolitografi direkte på beskyttelsesglasset.Siden OGS-beskyttelsesglasset og berøringsskjermen er integrert sammen, må de vanligvis forsterkes først, deretter belegges, etses og til slutt kuttes.Å skjære på herdet glass på denne måten er svært plagsomt, har høye kostnader, lavt utbytte og fører til at det dannes noen hårfester på kantene av glasset, som reduserer glassets styrke.ips kapasitiv berøringsskjerm
Sammenligning av fordeler og ulemper med kapasitive berøringsskjermer:
1. Når det gjelder skjermgjennomsiktighet og visuelle effekter, er OGS best, etterfulgt av In-Cell og On-Cell.ips kapasitiv berøringsskjerm
2. Tynnhet og letthet.Generelt sett er In-Cell den letteste og tynneste, etterfulgt av OGS.On-Cell er litt dårligere enn de to første.
3. Når det gjelder skjermstyrke (slagmotstand og fallmotstand), er On-Cell best, OGS er nummer to, og In-Cell er dårligst.Det skal påpekes at OGS direkte integrerer Corning beskyttelsesglass med berøringssjiktet.Behandlingsprosessen svekker glassets styrke og skjermen er også veldig skjør.
4. Når det gjelder berøring, er berøringsfølsomheten til OGS bedre enn for On-Cell/In-Cell-skjermer.Når det gjelder støtte for multi-touch, fingre og Stylus-penn, er OGS faktisk bedre enn In-Cell/On-Cell.Cellens.I tillegg, fordi In-Cell-skjermen direkte integrerer berøringslaget og flytende krystalllaget, er støyen relativt stor, og en spesiell berøringsbrikke er nødvendig for filtrering og korreksjonsbehandling.OGS-skjermer er ikke så avhengige av berøringsbrikker.
5. Tekniske krav, In-Cell/On-Cell er mer komplekse enn OGS, og produksjonskontroll er også vanskeligere.ips kapasitiv berøringsskjerm
Status quo for berøringsskjerm og utviklingstrender
Med den kontinuerlige utviklingen av teknologi har berøringsskjermer utviklet seg fra resistive skjermer tidligere til kapasitive skjermer som nå er mye brukt.I dag har Incell- og Incell-berøringsskjermer lenge okkupert det vanlige markedet og er mye brukt i ulike felt som mobiltelefoner, nettbrett og biler.Begrensningene til tradisjonelle kapasitive skjermer laget av ITO-film blir mer og mer åpenbare, slik som høy motstand, lett å bryte, vanskelig å transportere osv. Spesielt i buede eller buede eller fleksible scener, er konduktiviteten og lystransmittansen til kapasitive skjermer dårlig. .For å møte markedets etterspørsel etter berøringsskjermer i stor størrelse og brukernes behov for berøringsskjermer som er lettere, tynnere og bedre å holde, har det dukket opp buede og sammenleggbare fleksible berøringsskjermer som etter hvert brukes i mobiltelefoner, berøringsskjermer til biler, utdanningsmarkeder, videokonferanser osv. Scener.Buet overflate som brettes fleksibelt berøring er i ferd med å bli den fremtidige utviklingstrenden.ips kapasitiv berøringsskjerm
Innleggstid: 13. september 2023