Uue sisendseadmena on puuteekraan hetkel kõige lihtsam, mugavam ja loomulikum viis inimese ja arvuti suhtlemiseks.
Puuteekraan, tuntud ka kui "puuteekraan" või "puutepaneel", on induktiivne vedelkristallkuvaseade, mis suudab vastu võtta sisendsignaale, näiteks kontakte;ekraanil olevate graafiliste nuppude puudutamisel saab ekraanil olev puutetundlik tagasiside süsteem. Eelprogrammeeritud programmide järgi juhitakse erinevaid ühendusseadmeid, millega saab vahetada mehaanilisi nupupaneele ning luua erksaid heli- ja videoefekte läbi LCD-ekraanide.Ruixiangi puutetundlike ekraanide peamised kasutusvaldkonnad on meditsiiniseadmed, tööstusvaldkonnad, pihuseadmed, nutikas kodu, inimese ja arvuti suhtlus jne.
Levinud puuteekraanide klassifikatsioonid
Tänapäeval on turul mitu peamist puutetundliku ekraani tüüpi: takistuslikud puuteekraanid, pindmahtuvuslikud puuteekraanid ja induktiivsed mahtuvuslikud puuteekraanid, pinnaakustilised laine-, infrapuna- ja painutuslaine-, aktiivne digiteerija ja optilise kujutise puuteekraanid.Neid võib olla kahte tüüpi, üks tüüp nõuab ITO-d, näiteks kolm esimest tüüpi puutetundlikke ekraane, ja teine tüüp ei vaja struktuuris ITO-d, näiteks viimast tüüpi ekraanid.Praegu on turul kõige laialdasemalt kasutatavad takistuslikud puuteekraanid ja ITO materjale kasutavad mahtuvuslikud puuteekraanid.Järgnevalt tutvustatakse puutetundlike ekraanidega seotud teadmisi, keskendudes resistiivsetele ja mahtuvuslikele ekraanidele.
Puuteekraani struktuur
Tüüpiline puutetundliku ekraani struktuur koosneb üldiselt kolmest osast: kahest läbipaistvast takistusjuhikihist, kahe juhtme vahelisest isolatsioonikihist ja elektroodidest.
Takistuslik juhikiht: ülemine põhimik on valmistatud plastikust, alumine alus on valmistatud klaasist ja põhimik on kaetud juhtiva indiumtinaoksiidiga (ITO).See loob kaks ITO kihti, mis on eraldatud umbes tuhande tolli paksuste isoleerivate telgedega.
Elektrood: see on valmistatud suurepärase juhtivusega materjalidest (nt hõbedane tint) ja selle juhtivus on umbes 1000 korda suurem kui ITO-l.(Mahtuvuslik puutepaneel)
Isolatsioonikiht: see kasutab väga õhukest elastset polüesterkilet PET.Pinna puudutamisel paindub see allapoole ja võimaldab kahel alloleval ITO kattekihil vooluringi ühendamiseks üksteisega kokku puutuda.Seetõttu saab puutetundliku ekraaniga saavutada klahvi puudutamise.pinna mahtuvuslik puuteekraan.
Resistiivne puutetundlik ekraan
Lihtsamalt öeldes on takistuslik puuteekraan sensor, mis kasutab puudutuse saavutamiseks rõhutuvastuse põhimõtet.takistuslik ekraan
Resistiivse puutetundliku ekraani põhimõte:
Kui inimese sõrm vajutab takistusliku ekraani pinda, paindub elastne PET-kile allapoole, võimaldades ülemisel ja alumisel ITO-kattel üksteisega kokku puutuda, moodustades puutepunkti.ADC-d kasutatakse punkti pinge tuvastamiseks, et arvutada X- ja Y-telje koordinaatväärtused.takistuslik puuteekraan
Takistuslikud puuteekraanid kasutavad tavaliselt nelja, viit, seitset või kaheksat juhtmest ekraani eelpinge genereerimiseks ja aruandluspunkti lugemiseks.Siin võtame näitena peamiselt neli rida.Põhimõte on järgmine:
1. Lisage X+ ja X- elektroodidele konstantne pinge Vref ja ühendage Y+ suure takistusega ADC-ga.
2. Elektriväli kahe elektroodi vahel on ühtlaselt jaotunud suunas X+ kuni X-.
3. Kui käsi puudutab, puutuvad kaks juhtivat kihti puutepunktis kokku ja puutepunktis oleva X-kihi potentsiaal suunatakse Y-kihiga ühendatud ADC-sse, et saada pinge Vx.takistuslik ekraan
4. Lx/L=Vx/Vref kaudu saab saada x-punkti koordinaadid.
5. Samamoodi ühendage Y+ ja Y- pingega Vref, saate Y-telje koordinaadid ja seejärel ühendage X+ elektrood suure takistusega ADC-ga, et saada.Samal ajal ei saa nelja juhtmega takistuslik puuteekraan mitte ainult saada kontakti X/Y koordinaate, vaid mõõta ka kontakti rõhku.
Seda seetõttu, et mida suurem on rõhk, seda täielikum on kontakt ja seda väiksem on takistus.Mõõtes takistust, saab rõhku kvantifitseerida.Pinge väärtus on võrdeline koordinaatväärtusega, seega tuleb see kalibreerida, arvutades, kas koordinaatpunkti (0, 0) pinge väärtuses on kõrvalekalle.takistuslik ekraan
Resistiivse puutetundliku ekraani eelised ja puudused:
1. Takistuslik puuteekraan suudab iga kord, kui see töötab, hinnata ainult ühte puutepunkti.Kui puutepunkte on rohkem kui kaks, ei saa seda õigesti hinnata.
2. Takistuslikud ekraanid nõuavad kaitsekilesid ja suhteliselt sagedasemat kalibreerimist, kuid takistuslikke puuteekraane ei mõjuta tolm, vesi ja mustus.takistuslik puutetundlik paneel
3. Takistusliku puuteekraani ITO-kate on suhteliselt õhuke ja kergesti purunev.Kui see on liiga paks, vähendab see valguse läbilaskvust ja põhjustab sisemist peegeldust, mis vähendab selgust.Kuigi ITO-le on lisatud õhuke plastikust kaitsekiht, on seda siiski lihtne teritada.See on esemete poolt kahjustatud;ja kuna seda sageli puudutatakse, tekivad ITO pinnale pärast teatud kasutusperioodi väikesed praod või isegi deformatsioon.Kui üks välimine ITO kiht on kahjustatud ja puruneb, kaotab see oma rolli juhina ja puuteekraani eluiga ei ole pikk..takistuslik puutetundlik paneel
mahtuvuslikud puuteekraanid, mahtuvuslikud puuteekraanid
Erinevalt takistuslikest puuteekraanidest ei sõltu mahtuvuslik puudutus koordinaatide tuvastamiseks pingeväärtuste loomiseks ja muutmiseks sõrme survest.See kasutab töötamiseks peamiselt inimkeha vooluinduktsiooni.mahtuvuslikud puuteekraanid
Mahtuvusliku puuteekraani põhimõte:
Mahtuvuslikud ekraanid töötavad läbi mis tahes objekti, mis hoiab elektrilaengut, sealhulgas inimese nahka.(Inimkeha kantud laeng) Mahtuvuslikud puuteekraanid on valmistatud materjalidest, nagu sulamid või indiumtinaoksiid (ITO) ja laenguid hoitakse mikroelektrostaatilistes võrkudes, mis on juustest õhemad.Kui näpp ekraanil klõpsab, neeldub kontaktpunktist väike kogus voolu, mis põhjustab nurgaelektroodis pingelanguse ning puutejuhtimise eesmärk saavutatakse inimkeha nõrga voolu tajumisega.Seetõttu ei reageeri puuteekraan, kui paneme kindad kätte ja puudutame seda.projekteeritud mahtuvuslik puuteekraan
Mahtuvusliku ekraani tuvastamise tüübi klassifikatsioon
Vastavalt induktsioonitüübile saab selle jagada pinnamahtuvuseks ja projekteeritud mahtuvuseks.Projekteeritud mahtuvuslikud ekraanid võib jagada kahte tüüpi: isemahtuvuslikud ekraanid ja vastastikused mahtuvuslikud ekraanid.Näitena võib tuua enamlevinud vastastikuse mahtuvusliku ekraani, mis koosneb juhtelektroodidest ja vastuvõtuelektroodidest.pinna mahtuvuslik puuteekraan
Pindmahtuvuslik puuteekraan:
Pindmahtuvuslikul on ühine ITO kiht ja metallraam, kasutades neljas nurgas asuvaid andureid ja õhukest kilet, mis on ühtlaselt jaotatud üle pinna.Kui sõrm ekraanil klõpsab, toimivad inimese sõrm ja puuteekraan kahe laetud juhina, mis lähenevad üksteisele ja moodustavad sidestuskondensaatori.Kõrgsagedusliku voolu korral on kondensaator otsejuht, nii et sõrm tõmbab kontaktpunktist väga väikese voolu.Vool voolab välja elektroodidest, mis asuvad puuteekraani neljas nurgas.Voolu intensiivsus on võrdeline kaugusega sõrmest elektroodini.Puutekontroller arvutab puutepunkti asukoha.projekteeritud mahtuvuslik puuteekraan
Projitseeritud mahtuvuslik puuteekraan:
Kasutatakse ühte või mitut hoolikalt kavandatud söövitatud ITO-d.Need ITO kihid on söövitatud, et moodustada mitu horisontaalset ja vertikaalset elektroodi, ja sõltumatud sensorfunktsioonidega kiibid on jaotatud ridadesse/veergude kaupa, et moodustada projekteeritud mahtuvusega telje-koordinaatide sensormaatriks.: X- ja Y-telge kasutatakse koordinaatsensori ühikute eraldi ridade ja veergudena, et tuvastada iga võrguanduri üksuse mahtuvus.pinna mahtuvuslik puuteekraan
Mahtuvusliku ekraani põhiparameetrid
Kanalite arv: kiibilt puuteekraaniga ühendatud kanaliliinide arv.Mida rohkem kanaleid on, seda suurem on hind ja seda keerulisem on juhtmestik.Traditsiooniline omamahtuvus: M+N (või M*2, N*2);vastastikune suutlikkus: M+N;raku vastastikune suutlikkus: M*N.mahtuvuslikud puuteekraanid
Sõlmede arv: valimi abil saadavate kehtivate andmete arv.Mida rohkem on sõlme, seda rohkem on võimalik saada andmeid, arvutatud koordinaadid on täpsemad ja toetatav kontaktpind on väiksem.Omamaht: sama, mis kanalite arv, vastastikune läbilaskevõime: M*N.
Kanalivahe: kaugus külgnevate kanalite keskpunktide vahel.Mida rohkem sõlme on, seda väiksem on vastav samm.
Koodi pikkus: diskreetimisaja säästmiseks peab diskreetimissignaali suurendama ainult vastastikune tolerants.Vastastikuse mahtuvuse skeemil võivad olla signaalid korraga mitmel ajamiliinil.Kui paljudel kanalitel on signaale, sõltub koodi pikkus (tavaliselt on enamus 4 koodi).Kuna dekodeerimine on vajalik, mõjutab see kiiret libisemist teatud määral, kui koodi pikkus on liiga suur.mahtuvuslikud puuteekraanid
Projitseeritud mahtuvusliku ekraani põhimõttel mahtuvuslikud puuteekraanid
(1) Mahtuvuslik puuteekraan: nii horisontaalseid kui ka vertikaalseid elektroode juhitakse ühe otsaga tuvastusmeetodil.
Isetegetud mahtuvusliku puuteekraani klaaspind kasutab ITO-d horisontaalsete ja vertikaalsete elektroodimassiivide moodustamiseks.Need horisontaalsed ja vertikaalsed elektroodid moodustavad vastavalt maandusega kondensaatorid.Seda mahtuvust nimetatakse tavaliselt omamahtuvuseks.Kui sõrm puudutab mahtuvuslikku ekraani, kattub sõrme mahtuvus ekraani mahtuvusega.Sel ajal tuvastab isemahtuvuslik ekraan horisontaalsed ja vertikaalsed elektroodimassiivid ning määrab vastavalt horisontaalsed ja vertikaalsed koordinaadid mahtuvuse muutuste põhjal enne ja pärast puudutust ning seejärel puutekoordinaadid, mis on ühendatud tasapinnaks.
Parasiitmahtuvus suureneb sõrme puudutamisel: Cp'=Cp + Cfinger, kus Cp- on parasiitmahtuvus.
Parasiitmahtuvuse muutuse tuvastamisega määratakse sõrmega puudutatud koht.mahtuvuslikud puuteekraanid
Võtke näiteks kahekihiline isemahtuvusstruktuur: kaks kihti ITO-d, horisontaalsed ja vertikaalsed elektroodid on vastavalt maandatud, et moodustada omamahtuvus, ja M+N juhtkanalid.ips lcd mahtuvuslik puuteekraan
Isemahtuvate ekraanide puhul, kui tegemist on ühe puudutusega, on projektsioon X- ja Y-telje suunas ainulaadne ning unikaalsed on ka kombineeritud koordinaadid.Kui puuteekraanil puudutatakse kahte punkti ja need kaks punkti on erinevates XY-telje suundades, kuvatakse 4 koordinaati.Kuid ilmselgelt on reaalsed ainult kaks koordinaati ja ülejäänud kahte nimetatakse tavaliselt "kummituspunktideks".ips lcd mahtuvuslik puuteekraan
Seetõttu määravad isemahtuva ekraani põhiomadused, et seda saab puudutada ainult ühest punktist ja see ei suuda saavutada tõelist mitme puudutuse funktsiooni.ips lcd mahtuvuslik puuteekraan
Vastastikune mahtuvuslik puuteekraan: saatmis- ja vastuvõtuots on erinevad ja ristuvad vertikaalselt.mahtuvuslik multi touch
Kasutage ITO-d põikelektroodide ja pikisuunaliste elektroodide valmistamiseks.Erinevus omamahtuvusest seisneb selles, et mahtuvus moodustub seal, kus kaks elektroodide komplekti ristuvad, see tähendab, et kaks elektroodikomplekti moodustavad vastavalt mahtuvuse kaks poolust.Kui sõrm puudutab mahtuvuslikku ekraani, mõjutab see puutepunkti külge kinnitatud kahe elektroodi vahelist ühendust, muutes seeläbi kahe elektroodi vahelist mahtuvust.mahtuvuslik multi touch
Vastastikuse mahtuvuse tuvastamisel saadavad horisontaalsed elektroodid järjestikku ergutussignaale ja kõik vertikaalsed elektroodid võtavad signaale vastu korraga.Sel viisil saab kõigi horisontaalsete ja vertikaalsete elektroodide ristumispunktides olevad mahtuvuse väärtused, see tähendab kogu puuteekraani kahemõõtmelise tasandi mahtuvuse suuruse, et seda saaks realiseerida.multi touch.
Sidestuse mahtuvus väheneb, kui sõrm seda puudutab.
Tuvastades sidestusmahtuvuse muutuse, määratakse sõrmega puudutatud asend.CM - ühenduskondensaator.mahtuvuslik multi touch
Võtke näiteks kahekihiline omamahtuvusstruktuur: kaks ITO kihti kattuvad üksteisega, moodustades M*N kondensaatorid ja M+N juhtkanalid.mahtuvuslik multi touch
Multi-touch tehnoloogia põhineb vastastikku ühilduvatel puuteekraanidel ja jaguneb Multi-TouchGesture ja Multi-Touch All-Point tehnoloogiaks, mis on mitme puutega žesti suuna ja sõrme puudutuse asendi tuvastamine.Seda kasutatakse laialdaselt mobiiltelefoni žestituvastuses ja kümne sõrme puudutuses.Oote stseen.Mitte ainult žeste ja mitme sõrmega tuvastamist ei saa ära tunda, vaid on lubatud ka muud sõrmepuudutuse vormid, samuti tuvastamine peopesade või isegi kindaid kandvate käte abil.Multi-Touch All-Point skannimismeetod nõuab eraldi skaneerimist ja puuteekraani iga rea ja veeru ristumispunktide tuvastamist.Skaneeringute arv on ridade arvu ja veergude arvu korrutis.Näiteks kui puuteekraan koosneb M reast ja N veerust, tuleb see skannida.Lõikepunktid on M*N korda, nii et iga vastastikuse mahtuvuse muutust saab tuvastada.Kui toimub sõrmepuudutus, väheneb vastastikune mahtuvus, et määrata iga puutepunkti asukoht.mahtuvuslik multi touch
Mahtuvusliku puuteekraani struktuuri tüüp
Ekraani põhistruktuur on jagatud kolmeks kihiks ülalt alla, kaitseklaasiks, puutekihiks ja kuvapaneeliks.Mobiiltelefonide ekraanide tootmisprotsessi käigus tuleb kaitseklaas, puuteekraan ja kuvar kaks korda liimida.
Kuna kaitseklaas, puuteekraan ja ekraan läbivad iga kord lamineerimisprotsessi, väheneb saagis oluliselt.Kui lamineerimiste arvu on võimalik vähendada, paraneb täislamineerimise saagis kahtlemata.Praegu kipuvad võimsamad kuvapaneelide tootjad reklaamima On-Cell või In-Cell lahendusi, see tähendab, et nad kipuvad tegema ekraanile puutekihi;samas kui puutemoodulite tootjad või varasemad materjalitootjad eelistavad OGS-i, mis tähendab, et puutekiht on valmistatud kaitseklaasist.mahtuvuslik multi touch
In-Cell: viitab meetodile puutepaneeli funktsioonide manustamiseks vedelkristallpikslitesse, st puutetundliku anduri funktsioonide manustamiseks kuvari sisse, mis võib muuta ekraani õhemaks ja heledamaks.Samal ajal peab rakusisene ekraan olema manustatud sobiva puutetundliku IC-ga, vastasel juhul põhjustab see kergesti vigaseid puutetundlikke signaale või liigset müra.Seetõttu on lahtrisisesed ekraanid puhtalt iseseisvad.mahtuvuslik multi touch
On-Cell: viitab puuteekraani manustamise meetodile värvifiltri substraadi ja ekraani polarisaatori vahele, st LCD-paneeli puuteanduriga, mis on palju lihtsam kui In Cell tehnoloogia.Seetõttu on turul kõige sagedamini kasutatav puuteekraan Oncelli ekraan.ips mahtuvuslik puuteekraan
OGS (One Glass Solution): OGS-tehnoloogia integreerib puutetundliku ekraani ja kaitseklaasi, katab kaitseklaasi sisemuse ITO juhtiva kihiga ning teostab katmist ja fotolitograafiat otse kaitseklaasile.Kuna OGS-i kaitseklaas ja puuteekraan on kokku integreeritud, tuleb neid tavaliselt kõigepealt tugevdada, seejärel katta, söövitada ja lõpuks lõigata.Karastatud klaasile sellisel viisil lõikamine on väga tülikas, selle maksumus on kõrge, tootlus on väike ja klaasi äärtele tekivad mõned juuksepraod, mis vähendavad klaasi tugevust.ips mahtuvuslik puuteekraan
Mahtuvuslike puuteekraanide eeliste ja puuduste võrdlus:
1. Ekraani läbipaistvuse ja visuaalsete efektide poolest on parim OGS, järgnevad In-Cell ja On-Cell.ips mahtuvuslik puuteekraan
2. Õhnus ja kergus.Üldiselt on In-Cell kõige kergem ja õhem, millele järgneb OGS.On-Cell on veidi halvem kui kaks esimest.
3. Ekraani tugevuselt (löögikindlus ja kukkumiskindlus) on parim On-Cell, teine OGS ja halvim In-Cell.Tuleb märkida, et OGS integreerib Corningi kaitseklaasi otse puutekihiga.Töötlemisprotsess nõrgendab klaasi tugevust ja ka ekraan on väga habras.
4. Puutetundlikkuse poolest on OGS-i puutetundlikkus parem kui On-Cell/In-Cell ekraanidel.Multi-touch, sõrmede ja Stylus pliiatsi toe osas on OGS tegelikult parem kui In-Cell/On-Cell.Raku oma.Lisaks, kuna lahtrisisene ekraan integreerib puutekihi ja vedelkristallkihi otse, on tuvastusmüra suhteliselt suur ning filtreerimiseks ja korrigeerimiseks on vaja spetsiaalset puutekiipi.OGS-ekraanid ei sõltu puutekiipidest nii palju.
5. Tehnilised nõuded, In-Cell/On-Cell on keerulisem kui OGS ja tootmise kontroll on samuti keerulisem.ips mahtuvuslik puuteekraan
Puuteekraani staatus ja arengusuundumused
Tehnoloogia pideva arenguga on puutetundlikud ekraanid arenenud varasematest takistuslikest ekraanidest nüüd laialdaselt kasutatavateks mahtuvuslikeks ekraanideks.Tänapäeval on Incell ja Incell puuteekraanid pikka aega hõivanud peavooluturu ja neid kasutatakse laialdaselt erinevates valdkondades, nagu mobiiltelefonid, tahvelarvutid ja autod.Traditsiooniliste ITO-kilest valmistatud mahtuvuslike ekraanide piirangud muutuvad üha ilmsemaks, näiteks kõrge takistus, kergesti purunev, raske transportida jne. Eriti kõverate või kõverate või painduvate stseenide puhul on mahtuvuslike ekraanide juhtivus ja valguse läbilaskvus halb .Selleks, et rahuldada turu nõudlust suurte puuteekraanide järele ning kasutajate vajadusi kergemate, õhemate ja paremini käes hoidvate puuteekraanide järele, on tekkinud kumerad ja kokkupandavad painduvad puuteekraanid, mida hakatakse järk-järgult kasutama mobiiltelefonides, autode puuteekraanides, haridusturud, videokonverentsid jne Stseenid.Kumera pinnaga kokkuvolditav painduv puudutus on muutumas tuleviku arengutrendiks.ips mahtuvuslik puuteekraan
Postitusaeg: 13. september 2023