Trenutno postoji nekoliko vrsta zaslona osjetljivih na dodir. To su: otporni (dvoslojni), površinski kapacitivni i induktivni kapacitivni, površinski akustični val, infracrveni i savijajući val, aktivni digitalizator i optičko snimanje. . Mogu se podijeliti u dvije vrste. Jedna vrsta zahtijeva ITO, kao što su prve tri vrste zaslona osjetljivih na dodir, a druga vrsta strukture ne zahtijeva ITO, kao što su potonje vrste zaslona.
Zasloni osjetljivi na dodir su posvuda oko nas. U području osobnih prijenosnih uređaja kao što su PDA, zasloni osjetljivi na dodir štede prostor i jednostavni su za nošenje, kao i bolju interakciju čovjeka i računala. Trenutno se na tržištu najčešće koriste otporni zasloni osjetljivi na dodir i kapacitivni zasloni osjetljivi na dodir koji koriste ITO materijale.
Otporan zaslon osjetljiv na dodir
ITO je engleska kratica za indijev kositar oksid, koji je prozirni električni vodič. Svojstva ove tvari mogu se prilagoditi podešavanjem omjera indija i kositra, metode taloženja, stupnja oksidacije i veličine kristalnih zrna. Tanki ITO materijali imaju dobru transparentnost, ali visoku impedanciju; debeli ITO materijali imaju nisku impedanciju, ali transparentnost će se pogoršati. Prilikom taloženja na PET poliesterskom filmu, temperatura reakcije trebala bi pasti ispod 150 stupnjeva, što će dovesti do nepotpune oksidacije ITO-a. U kasnijim primjenama ITO će biti izložen zračnim ili zračnim barijerama, a impedancija površine jedinice razlikovat će se zbog samooksidacije. Promjena vremena. Zbog toga je potrebno često kalibrirati otporni zaslon osjetljiv na dodir.
Slika 1 je bočni prikaz poprečnog presjeka otpornog zaslona osjetljivog na dodir. Površina dodirnuta prstom tvrdi je premaz za zaštitu temeljnog PET sloja. PET sloj je tanak, fleksibilan PET film koji se savija prema dolje kada se površina dodirne i omogućuje dva sloja ITO premaza ispod da se međusobno dodiruju i povežu krug u ovom trenutku. Između dva ITO sloja nalaze se neka izolacijska upornjaka debljine oko jedne tisućinke inča kako bi se razdvojila dva sloja. Na dnu je prozirni sloj tvrdog dna koji podupire gornju strukturu, obično staklenu ili plastičnu.
Višeslojna struktura otpornog zaslona osjetljivog na dodir uzrokovat će veliki gubitak svjetla. Za ručne uređaje obično je potrebno povećati izvor pozadinskog osvjetljenja kako bi se nadoknadio problem lošeg prijenosa svjetlosti, ali to će također povećati potrošnju baterije. Prednost otpornog zaslona osjetljivog na dodir je u tome što su njegov zaslon i upravljački sustav relativno jeftini, a osjetljivost na odziv također je vrlo dobra.
kapacitivni zaslon osjetljiv na dodir
Kapacitivni zaslon osjetljiv na dodir također treba koristiti ITO materijal i njegovu malu potrošnju energije i dug vijek trajanja, ali veći troškovi čine ga manje zabrinutim prije. Prijateljsko sučelje čovjek-stroj i glatke radne performanse koje pruža Appleov iPhone učinili su kapacitivni zaslon osjetljiv na dodir popularnim na tržištu, a jedan za drugim pojavili su se razni kapacitivni proizvodi osjetljivi na dodir. I kako proces napreduje i masovna proizvodnja, njegov trošak i dalje opada i počinje postupno zamjenjivati otporan zaslon osjetljiv na dodir.
Površinski kapacitivni zaslon osjetljiv na dodir koristi samo jedan sloj ITO-a, kada prst dodirne površinu zaslona, određena količina električnog naboja prenijet će se na ljudsko tijelo. Da bi se nadoknadili ti gubici naboja, naboj se nadopunjuje iz četiri kuta zaslona. Količina naboja dodana u svakom smjeru proporcionalna je udaljenosti dodirne točke, a iz toga možemo izračunati položaj dodirne točke.
ITO premaz s kapacitetom površine obično zahtijeva linearizirane metalne elektrode na periferiji zaslona kako bi se smanjio utjecaj efekata kuta / ruba na električno polje. Ponekad ispod ITO premaza postoji ITO zaštitni sloj koji blokira buku. Površinski kapacitivni zaslon osjetljiv na dodir treba kalibrirati barem jednom prije nego što se može koristiti.
U usporedbi s površinskim kapacitivnim zaslonom osjetljivim na dodir, induktivni kapacitivni zaslon osjetljiv na dodir može prodrijeti u deblji pokrovni sloj i ne zahtijeva korekciju. Induktivni kapacitivni tip ima različite ITO module na dva sloja ITO premaza. Potrebno je uzeti u obzir potpunu impedanciju modula, impedanciju spojnih vodova između modula i parazitsku kapacitivnost generiranu na sjecištu dva sloja ITO modula. A kako bi se otkrio dodir prsta, područje ITO modula trebalo bi biti manje od površine prsta. Kada se koristi dijamantni uzorak, dijagonalna duljina se obično kontrolira na 4 do 6 mm.
Na slici 3. zeleni i plavi ITO moduli nalaze se na dva sloja ITO premaza. Mogu se smatrati klizačima koji se kontinuirano mijenjaju u smjerovima X i Y. Različite ITO module u smjerovima X i Y potrebno je zasebno skenirati. Nabavite mjesto dodirne točke i putanju dodira. Između dva sloja ITO premaza nalazi se PET ili stakleni izolacijski sloj. Potonji ima bolji prijenos svjetlosti, može izdržati veći pritisak i ima veći prinos. Može se izravno obložiti na LCD površinu kroz poseban postupak, ali je i teži. Što je ovaj izolacijski sloj tanji, to je bolja propusnost svjetlosti, ali što je veća parazitska kapacitivnost između dva sloja ITO-a.
Dodirni položaj koji je otkrio kapacitivni zaslon osjetljiv na dodir odgovara poprečnoj točki na kojoj se osjeća maksimalna vrijednost promjene kapacitivnosti. Za Os X ili Y-os ponderirani je prosjek količine signala različitih ITO modula za dobivanje količine položaja, a zatim je sustav ispod zaslona osjetljivog na dodir. Dodirna točka ili staza prikazana je na LCD zaslonu.
Kada se dodiruju dva prsta (dvije crvene točke), na svakoj osi bit će dvije maksimalne vrijednosti. U ovom trenutku postoje dvije moguće kombinacije, a sustav ne može točno locirati i suditi. To je ono što obično nazivamo zrcalnim točkama (dvije plave točkice).
Osim toga, dno zaslona osjetljivog na dodir je LCD zaslon, a njegova površina je također vodljiva. To će generirati parazitsku kapacitivnost sa susjednim ITO modulom presvučenim ITO-om. Obično moramo rezervirati određeni sloj zraka između dva sloja. Smanjite utjecaj parazitske kapacitivnosti.
Kapacitivno rješenje zaslona osjetljivog na dodir
Među trenutnim kapacitivnim rješenjima zaslona osjetljivim na dodir, Cypress PSoC proizvodi nalaze se na vodećoj poziciji s programabilnim, fleksibilnim dizajnom, dobrom dosljednošću i učinkovitim PSoC Express / PSoC dizajnerskim razvojnim okruženjem.
PSoC CapSense tehnologija implementirana je pomoću CSA ili CSD modula koji se temelje na principu kapacitivnog istraživanja. Postojat će parazitske kapacitivnosti između susjednih modula za senzore ili žica na PCB-u ili dodirnom zaslonu (vidi Cp na slici 4.). Kada se prst približi ili dotakne dva susjedna senzorska modula, to je ekvivalentno dodavanju dvije kapacitivnosti. Ekvivalentan je kondenzatoru Cf povezanom paralelno s Cp. Korištenje PSOC-ove CSA i CSD tehnologije može otkriti promjenu na ovoj kondenzatoru Cf povezanom paralelno s Cp.
Prednosti PSoC rješenja zaslona osjetljivog na dodir također se odražavaju u:
1. To je rješenje s jednim čipom, koje smanjuje vanjske komponente u usporedbi s tradicionalnim rješenjem i smanjuje ukupne troškove BOM sustava.
2. Korištenjem I2C-USB mosta i drugih srodnih alata, u kombinaciji s razvojnim okruženjem dizajnera PSoC Express / PSoC, možete uvelike uštedjeti vrijeme i troškove razvoja.
3. PSOC-ov interni IO i različiti analogni / digitalni moduli mogu se dinamički rekonfigurirati, a dizajn se može ažurirati kako bi zadovoljio nove zahtjeve bez izmjene sheme i PCB-a. Također podržava različita komunikacijska sučelja I2C / UART / SPI / USB itd., I može se lako povezati s domaćinima s različitim sučeljima, što će smanjiti troškove ažuriranja sustava.
4. PSoC može fleksibilno postaviti parametre kao odgovor na promjene u vanjskom okruženju-RF smetnje / temperaturne promjene / fluktuacije snage itd., A naširoko se koristi u upravljanju dodirom LCD zaslona, mobilnih telefona, digitalnih fotoaparata i bijele tehnike.
5. Osim upravljanja dodirom, PSoC također može ostvariti funkcije s dodanom vrijednošću kao što su UPRAVLJANJE LED pozadinskim osvjetljenjem, upravljanje motorom, upravljanje napajanjem i I / O proširenje.
PSoC je primijenjen na zaslone osjetljive na dodir različitih veličina. Ako želite ostvariti kontrolu površinskih kapacitivnih zaslona osjetljivih na dodir, možete koristiti seriju CY8C21x34 ili CY8C24x94 kako biste je realizirali putem CSD modula, kao što je prikazano na slici 5. Upravljanje induktivnim kapacitivnim zaslonom osjetljivim na dodir može se realizirati serijom CY8C20x34 putem CSA modula ili serijom CY8C21x34 ili CY8C24x94 putem CSD modula.
U dizajnu proizvoda osjetljivih na dodir potrebno je odvagnuti performanse i troškove. Cijena otpornih zaslona osjetljivih na dodir je niska, konkurencija je žestoka, a postoje određena ograničenja u performansama i aplikacijama.
1. Kapacitivni zaslon osjetljiv na dodir treba samo dodir, a ne pritisak za generiranje signala.
2. Kapacitivni zaslon osjetljiv na dodir nakon proizvodnje treba samo jednom ili nikakvu kalibraciju, dok tehnologija otpora zahtijeva redovitu kalibraciju.
3. Vijek trajanja kapacitivne otopine bit će duži, jer dijelovi u kapacitivnom dodirnom zaslonu ne zahtijevaju nikakvo kretanje. Na otpornim zaslonima osjetljivim na dodir gornji ITO film mora biti dovoljno tanak da bude fleksibilan kako bi se savijao prema dolje kako bi kontaktirao donji ITO film.
4. Tehnologija kapacitivnosti superiornija je od tehnologije otpora u smislu gubitka svjetlosti i potrošnje energije u sustavu.
5. Izbor između kapacitivne tehnologije ili otporne tehnologije uglavnom ovisi o objektu koji dodiruje zaslon. Ako ga dodirne prst, kapacitivni zaslon osjetljiv na dodir bolji je izbor. Ako vam je potrebna olovka, bilo da se radi o plastici ili metalu, otporan zaslon osjetljiv na dodir može obaviti posao. Kapacitivni zaslon osjetljiv na dodir također može koristiti pisaljku, ali za suradnju mu je potrebna posebna pisaljka.
6. Površinski kapacitivni tip može se koristiti za velike zaslone osjetljive na dodir, a relativna cijena je također niska, ali trenutno ne može podržati prepoznavanje gesta; induktivni kapacitivni tip uglavnom se koristi za male i srednje zaslone osjetljive na dodir i može podržati prepoznavanje gesta.
7. Kapacitivna tehnologija otporna je na habanje, ima dug vijek trajanja i ima niske troškove održavanja kada je korisnici koriste. Stoga se ukupni operativni troškovi proizvođača mogu dodatno smanjiti.
Trend razvoja kapacitivnog zaslona osjetljivog na dodir
Kapacitivni zasloni osjetljivi na dodir primijenjeni su na iPhone i druge ručne uređaje. Pozicioniranje staze s jednom točkom/simulacija dvostrukog klika na miš njegova je osnovna funkcija, a prepoznavanje i primjena operacija gesti s više prstiju postala je hot spot na trenutnom tržištu. U prijenosnim aplikacijama korisnik drži uređaj u jednoj ruci i može raditi samo s drugom rukom. Stoga je posebno važno prepoznati operacije gesti kao što su hvatanje/prevođenje s više prstiju, istezanje/kompresija, rotacija i okretanje stranice. PSoC induktivni kapacitivni zaslon osjetljiv na dodir već može postići detekciju u više točaka kako bi podržao prepoznavanje gesta s dva prsta. Predvidljivo je da će kapacitivni zasloni osjetljivi na dodir koji podržavaju prepoznavanje gesta zasjati na tržištu.
