Som en ny inmatningsenhet är pekskärmen för närvarande det enklaste, bekvämaste och naturliga sättet för interaktion mellan människa och dator.
Pekskärmen, även känd som "pekskärm" eller "pekskärm", är en induktiv skärm med flytande kristaller som kan ta emot insignaler såsom kontakter;när de grafiska knapparna på skärmen berörs kan det taktila återkopplingssystemet på skärmen Olika anslutningsenheter drivs enligt förprogrammerade program, som kan användas för att ersätta mekaniska knapppaneler och skapa levande ljud- och videoeffekter genom LCD-skärmar.De huvudsakliga applikationsområdena för Ruixiangs pekskärmar är medicinsk utrustning, industriområden, handhållna enheter, smarta hem, interaktion mellan människa och dator, etc.
Vanliga pekskärmsklassificeringar
Det finns flera huvudtyper av pekskärmar på marknaden idag: resistiva pekskärmar, ytkapacitiva pekskärmar och induktiva kapacitiva pekskärmar, akustisk ytvåg, infraröd och böjvåg, aktiv digitaliserare och pekskärmar för optisk bildbehandling.Det kan finnas två typer av dem, en typ kräver ITO, såsom de tre första typerna av pekskärmar, och den andra typen kräver inte ITO i strukturen, såsom de senare typerna av skärmar.För närvarande på marknaden är resistiva pekskärmar och kapacitiva pekskärmar som använder ITO-material de mest använda.Följande introducerar kunskap relaterad till pekskärmar, med fokus på resistiva och kapacitiva skärmar.
Pekskärmsstruktur
En typisk pekskärmsstruktur består i allmänhet av tre delar: två transparenta resistiva ledarlager, ett isoleringslager mellan de två ledarna och elektroder.
Resistivt ledande skikt: Det övre substratet är gjort av plast, det undre substratet är gjort av glas och ledande indiumtennoxid (ITO) är belagt på substratet.Detta skapar två lager av ITO, åtskilda av några isolerande pivoter ungefär en tusendels tum tjocka.
Elektrod: Den är gjord av material med utmärkt ledningsförmåga (som silverbläck), och dess ledningsförmåga är cirka 1000 gånger högre än ITO.(Kapacitiv pekskärm)
Isoleringsskikt: Den använder en mycket tunn elastisk polyesterfilm PET.När ytan berörs kommer den att böjas nedåt och låta de två skikten av ITO-beläggning nedanför att komma i kontakt med varandra för att ansluta kretsen.Det är därför pekskärmen kan uppnå beröring Nyckeln.ytkapacitiv pekskärm.
Resistiv pekskärm
Enkelt uttryckt är en resistiv pekskärm en sensor som använder principen för tryckavkänning för att uppnå beröring.resistiv skärm
Resistiv pekskärmsprincip:
När en persons finger trycker på ytan på den resistiva skärmen kommer den elastiska PET-filmen att böjas nedåt, vilket gör att de övre och nedre ITO-beläggningarna kommer i kontakt med varandra för att bilda en beröringspunkt.En ADC används för att detektera punktens spänning för att beräkna X- och Y-axelns koordinatvärden.resistiv pekskärm
Resistiva pekskärmar använder vanligtvis fyra, fem, sju eller åtta ledningar för att generera skärmförspänning och läsa tillbaka rapporteringspunkten.Här tar vi främst fyra rader som exempel.Principen är som följer:
1. Lägg till en konstant spänning Vref till X+ och X- elektroderna och anslut Y+ till en högimpedans ADC.
2. Det elektriska fältet mellan de två elektroderna är jämnt fördelat i riktningen från X+ till X-.
3. När handen berör kommer de två ledande skikten i kontakt vid beröringspunkten, och potentialen för X-skiktet vid beröringspunkten riktas till ADC:n som är ansluten till Y-skiktet för att erhålla spänningen Vx.resistiv skärm
4. Genom Lx/L=Vx/Vref kan koordinaterna för x-punkten erhållas.
5. På samma sätt, anslut Y+ och Y- till spänningen Vref, koordinaterna för Y-axeln kan erhållas, och anslut sedan X+-elektroden till högimpedans ADC för att erhålla.Samtidigt kan den fyrtrådiga resistiva pekskärmen inte bara få kontaktens X/Y-koordinater, utan också mäta kontaktens tryck.
Detta beror på att ju högre tryck, desto fylligare kontakt och desto mindre motstånd.Genom att mäta motståndet kan trycket kvantifieras.Spänningsvärdet är proportionellt mot koordinatvärdet, så det måste kalibreras genom att beräkna om det finns en avvikelse i spänningsvärdet för (0, 0) koordinatpunkten.resistiv skärm
Resistiv pekskärms fördelar och nackdelar:
1. Den resistiva pekskärmen kan bara bedöma en beröringspunkt varje gång den fungerar.Om det finns fler än två beröringspunkter kan det inte bedömas korrekt.
2. Resistiva skärmar kräver skyddsfilmer och relativt oftare kalibreringar, men resistiva pekskärmar påverkas inte av damm, vatten och smuts.resistiv pekskärmspanel
3. ITO-beläggningen på den resistiva pekskärmen är relativt tunn och lätt att bryta.Om den är för tjock kommer den att minska ljustransmissionen och orsaka inre reflektion för att minska klarheten.Även om ett tunt skyddsskikt av plast läggs till ITO, är det fortfarande lätt att slipa.Den är skadad av föremål;och eftersom det ofta berörs, kommer små sprickor eller till och med deformation att uppstå på ytan ITO efter en viss tids användning.Om ett av de yttre ITO-skikten skadas och går sönder kommer det att förlora sin roll som ledare och pekskärmens livslängd blir inte lång..resistiv pekskärmspanel
kapacitiva pekskärmar, kapacitiva pekskärmar
Till skillnad från resistiva pekskärmar, förlitar sig inte kapacitiv beröring på fingertryck för att skapa och ändra spänningsvärden för att detektera koordinater.Den använder främst människokroppens nuvarande induktion för att fungera.kapacitiva pekskärmar
Kapacitiv pekskärmsprincip:
Kapacitiva skärmar fungerar genom alla föremål som har en elektrisk laddning, inklusive mänsklig hud.(Laddningen som bärs av människokroppen) Kapacitiva pekskärmar är gjorda av material som legeringar eller indiumtennoxid (ITO), och laddningar lagras i mikroelektrostatiska nätverk som är tunnare än hår.När ett finger klickar på skärmen kommer en liten mängd ström att absorberas från kontaktpunkten, vilket orsakar ett spänningsfall i hörnelektroden, och syftet med beröringskontroll uppnås genom att känna av den svaga strömmen i människokroppen.Det är därför pekskärmen inte svarar när vi tar på oss handskar och rör vid den.projicerad kapacitiv pekskärm
Kapacitiv skärmavkänningstypklassificering
Beroende på induktionstypen kan den delas in i ytkapacitans och projicerad kapacitans.Projicerade kapacitiva skärmar kan delas in i två typer: självkapacitiva skärmar och ömsesidiga kapacitiva skärmar.Den vanligare ömsesidiga kapacitiva skärmen är ett exempel, som är sammansatt av drivelektroder och mottagande elektroder.ytkapacitiv pekskärm
Ytkapacitiv pekskärm:
Ytkapacitiv har ett gemensamt ITO-lager och en metallram, som använder sensorer placerade i de fyra hörnen och en tunn film jämnt fördelad över ytan.När ett finger klickar på skärmen fungerar det mänskliga fingret och pekskärmen som två laddade ledare som närmar sig varandra för att bilda en kopplingskondensator.För högfrekvent ström är kondensatorn en likledare, så fingret drar en mycket liten ström från kontaktpunkten.Strömmen rinner ut från elektroderna i de fyra hörnen av pekskärmen.Strömmens intensitet är proportionell mot avståndet från fingret till elektroden.Pekkontrollen beräknar beröringspunktens position.projicerad kapacitiv pekskärm
Projicerad kapacitiv pekskärm:
En eller flera noggrant designade etsade ITO används.Dessa ITO-lager etsas för att bilda flera horisontella och vertikala elektroder, och oberoende chip med avkänningsfunktioner är förskjutna i rader/kolumner för att bilda en axelkoordinatavkänningsenhetsmatris med projicerad kapacitans.: X- och Y-axlarna används som separata rader och kolumner med koordinatavkänningsenheter för att detektera kapacitansen för varje rutnätsavkänningsenhet.ytkapacitiv pekskärm
Grundläggande parametrar för kapacitiv skärm
Antal kanaler: Antalet kanallinjer som är anslutna från chipet till pekskärmen.Ju fler kanaler det finns, desto högre kostnad och desto mer komplicerad kabeldragning.Traditionell egenkapacitet: M+N (eller M*2, N*2);ömsesidig kapacitet: M+N;inbördes kapacitet: M*N.kapacitiva pekskärmar
Antal noder: Antalet giltiga data som kan erhållas genom sampling.Ju fler noder det finns, desto mer data kan erhållas, de beräknade koordinaterna är mer exakta och kontaktytan som kan stödjas är mindre.Egenkapacitet: samma som antalet kanaler, ömsesidig kapacitet: M*N.
Kanalavstånd: avstånd mellan intilliggande kanalcentrum.Ju fler noder det finns, desto mindre blir motsvarande tonhöjd.
Kodlängd: endast ömsesidig tolerans behöver öka samplingssignalen för att spara samplingstid.Det ömsesidiga kapacitansschemat kan ha signaler på flera drivledningar samtidigt.Hur många kanaler som har signaler beror på kodlängden (vanligtvis är 4 koder majoriteten).Eftersom avkodning krävs, när kodlängden är för stor, kommer det att ha en viss inverkan på snabb glidning.kapacitiva pekskärmar
Projicerad kapacitiv skärm princip kapacitiva pekskärmar
(1) Kapacitiv pekskärm: Både horisontella och vertikala elektroder drivs av en ensidig avkänningsmetod.
Glasytan på den självgenererade kapacitiva pekskärmen använder ITO för att bilda horisontella och vertikala elektroduppsättningar.Dessa horisontella och vertikala elektroder bildar kondensatorer med jord respektive.Denna kapacitans kallas vanligen för självkapacitans.När ett finger vidrör den kapacitiva skärmen kommer fingrets kapacitans att läggas över skärmens kapacitans.Vid denna tidpunkt detekterar den självkapacitiva skärmen de horisontella och vertikala elektroderna och bestämmer de horisontella respektive vertikala koordinaterna baserat på förändringarna i kapacitansen före och efter beröringen, och sedan beröringskoordinaterna kombinerade till ett plan.
Den parasitiska kapacitansen ökar när fingret berör: Cp'=Cp + Cfinger, där Cp- är den parasitiska kapacitansen.
Genom att detektera förändringen i parasitisk kapacitans bestäms platsen som fingret rör vid.kapacitiva pekskärmar
Ta dubbelskikts självkapacitansstrukturen som ett exempel: två lager av ITO, horisontella och vertikala elektroder jordas respektive för att bilda självkapacitans, och M+N kontrollkanaler.ips lcd kapacitiv pekskärm
För självkapacitiva skärmar, om det är en enda beröring, är projektionen i X-axelns och Y-axelns riktningar unik, och de kombinerade koordinaterna är också unika.Om två punkter pekas på pekskärmen och de två punkterna är i olika XY-axelriktningar, kommer fyra koordinater att visas.Men uppenbarligen är bara två koordinater verkliga, och de andra två är allmänt kända som "spökpunkter".ips lcd kapacitiv pekskärm
Därför bestämmer de principiella egenskaperna hos den självkapacitiva skärmen att den bara kan vidröras av en enda punkt och inte kan uppnå äkta multitouch.ips lcd kapacitiv pekskärm
Ömsesidig kapacitiv pekskärm: Den sändande änden och den mottagande änden är olika och korsar vertikalt.kapacitiv multitouch
Använd ITO för att göra tvärgående elektroder och längsgående elektroder.Skillnaden mot självkapacitans är att en kapacitans kommer att bildas där de två elektroduppsättningarna skär varandra, det vill säga de två uppsättningarna elektroder bildar kapacitansens två poler.När ett finger nuddar den kapacitiva skärmen påverkar det kopplingen mellan de två elektroderna som är fästa vid beröringspunkten och ändrar därmed kapacitansen mellan de två elektroderna.kapacitiv multitouch
Vid detektering av ömsesidig kapacitans sänder de horisontella elektroderna ut excitationssignaler i sekvens, och alla vertikala elektroder tar emot signaler samtidigt.På detta sätt kan kapacitansvärdena vid skärningspunkterna för alla horisontella och vertikala elektroder erhållas, det vill säga kapacitansstorleken för hela det tvådimensionella planet på pekskärmen, så att det kan realiseras.multi touch.
Kopplingskapacitansen minskar när ett finger rör vid den.
Genom att detektera förändringen i kopplingskapacitansen bestäms den position som berörs av fingret.CM - kopplingskondensator.kapacitiv multitouch
Ta dubbelskikts självkapacitansstrukturen som ett exempel: två lager av ITO överlappar varandra för att bilda M*N-kondensatorer och M+N-kontrollkanaler.kapacitiv multitouch
Multi-touch-tekniken är baserad på ömsesidigt kompatibla pekskärmar och är uppdelad i Multi-TouchGesture och Multi-Touch All-Point-teknik, som är multi-touch-igenkänning av gestriktning och fingertouchposition.Det används ofta i mobiltelefongesterigenkänning och tio-finger touch.Väntande scen.Inte bara kan gester och igenkänning med flera fingrar kännas igen, utan andra beröringsformer utan fingrar är också tillåtna, såväl som igenkänning med handflator eller till och med händer som bär handskar.Multi-Touch All-Point skanningsmetoden kräver separat skanning och detektering av skärningspunkterna för varje rad och kolumn på pekskärmen.Antalet skanningar är produkten av antalet rader och antalet kolumner.Till exempel, om en pekskärm består av M rader och N kolumner, måste den skannas.Skärningspunkterna är M*N gånger, så att förändringen i varje ömsesidig kapacitans kan detekteras.När det finns en fingerberöring minskar den ömsesidiga kapacitansen för att bestämma platsen för varje beröringspunkt.kapacitiv multitouch
Kapacitiv pekskärmsstrukturtyp
Skärmens grundstruktur är uppdelad i tre lager från topp till botten, skyddsglas, pekskikt och displaypanel.Under tillverkningsprocessen av mobiltelefonskärmar måste skyddsglaset, pekskärmen och bildskärmen sammanfogas två gånger.
Eftersom skyddsglaset, pekskärmen och bildskärmen går igenom en lamineringsprocess varje gång, kommer utbytet att minska kraftigt.Om antalet lamineringar kan minskas, kommer utan tvekan full laminering att förbättras.För närvarande tenderar de mer kraftfulla bildskärmstillverkarna att marknadsföra On-Cell eller In-Cell-lösningar, det vill säga de tenderar att göra pekskiktet på skärmen;medan tillverkare av beröringsmoduler eller tillverkare av uppströms material tenderar att gynna OGS, vilket innebär att beröringsskiktet är tillverkat på skyddsglas.kapacitiv multitouch
In-Cell: hänvisar till metoden för att bädda in pekskärmsfunktioner i flytande kristallpixlar, det vill säga bädda in peksensorfunktioner inuti bildskärmen, vilket kan göra skärmen tunnare och lättare.Samtidigt måste In-Cell-skärmen vara inbäddad med en matchande touch-IC, annars leder det lätt till felaktiga beröringsavkänningssignaler eller överdrivet brus.Därför är In-Cell-skärmar helt fristående.kapacitiv multitouch
On-Cell: hänvisar till metoden att bädda in pekskärmen mellan färgfiltersubstratet och polarisatorn på skärmen, det vill säga med en peksensor på LCD-panelen, vilket är mycket mindre svårt än In Cell-tekniken.Därför är Oncell-skärmen den mest använda pekskärmen på marknaden.ips kapacitiv pekskärm
OGS (One Glass Solution): OGS-tekniken integrerar pekskärmen och skyddsglaset, täcker insidan av skyddsglaset med ett ITO-ledande skikt och utför beläggning och fotolitografi direkt på skyddsglaset.Eftersom OGS skyddsglas och pekskärm är integrerade tillsammans behöver de vanligtvis först förstärkas, sedan beläggas, etsas och till sist skäras.Att skära på härdat glas på detta sätt är mycket besvärligt, har höga kostnader, lågt utbyte och orsakar att vissa hårfästes sprickor bildas på glasets kanter, vilket minskar glasets styrka.ips kapacitiv pekskärm
Jämförelse av fördelar och nackdelar med kapacitiva pekskärmar:
1. När det gäller skärmtransparens och visuella effekter är OGS bäst, följt av In-Cell och On-Cell.ips kapacitiv pekskärm
2. Tunnhet och lätthet.Generellt sett är In-Cell den lättaste och tunnaste, följt av OGS.On-Cell är något sämre än de två första.
3. När det gäller skärmstyrka (slagtålighet och fallmotstånd) är On-Cell bäst, OGS är tvåa och In-Cell är sämst.Det bör påpekas att OGS direkt integrerar Corning skyddsglas med beröringsskiktet.Bearbetningsprocessen försvagar glasets styrka och skärmen är också mycket ömtålig.
4. När det gäller beröring är beröringskänsligheten hos OGS bättre än för On-Cell/In-Cell-skärmar.När det gäller stöd för multi-touch, fingrar och Stylus-penna är OGS faktiskt bättre än In-Cell/On-Cell.Celler.Dessutom, eftersom In-Cell-skärmen direkt integrerar pekskiktet och flytande kristallskiktet, är avkänningsbruset relativt stort, och ett speciellt pekchip krävs för filtrering och korrigeringsbehandling.OGS-skärmar är inte så beroende av pekchips.
5. Tekniska krav, In-Cell/On-Cell är mer komplexa än OGS, och produktionskontroll är också svårare.ips kapacitiv pekskärm
Pekskärmens status quo och utvecklingstrender
Med den ständiga utvecklingen av tekniken har pekskärmar utvecklats från resistiva skärmar tidigare till kapacitiva skärmar som nu används flitigt.Nuförtiden har Incell och Incell pekskärmar länge ockuperat den vanliga marknaden och används i stor utsträckning inom olika områden som mobiltelefoner, surfplattor och bilar.Begränsningarna för traditionella kapacitiva skärmar gjorda av ITO-film blir mer och mer uppenbara, såsom hög resistans, lätt att bryta, svår att transportera, etc. Speciellt i krökta eller böjda eller flexibla scener är konduktiviteten och ljusgenomsläppligheten för kapacitiva skärmar dålig. .För att möta marknadens efterfrågan på stora pekskärmar och användarnas behov av pekskärmar som är lättare, tunnare och bättre att hålla i, har böjda och vikbara flexibla pekskärmar uppstått och används successivt i mobiltelefoner, pekskärmar för bilar, utbildningsmarknader, videokonferenser etc. Scener.Böjd yta vikning flexibel touch blir den framtida utvecklingstrenden.ips kapacitiv pekskärm
Posttid: 2023-09-13