Ora i tipi più importanti di touch screen: touch screen resistivo (doppio strato), tipo capacitivo superficiale e tipo capacitivo induttivo, tipo a onda acustica superficiale, tipo a infrarossi, nonché tipo a onda flettente, tipo digitalizzatore attivo e tipo di imaging ottico. Tuttavia, possono essere divisi in due tipi. Un tipo richiede ITO, come i precedenti tre touch screen, e l'altro tipo di struttura non richiede ITO, come questi ultimi tipi di schermi. Nel mercato attuale, i touch screen resistivi e i touch screen capacitivi che utilizzano materiali ITO sono i più utilizzati.
I touch screen sono ovunque intorno a noi. Nel campo dei dispositivi portatili personali come i PDA, i touch screen non solo consentono di risparmiare spazio, sono facili da trasportare, ma hanno anche una migliore interazione uomo-computer.
Touchscreen resistivo
ITO è l'abbreviazione inglese di ossido di stagno, che in realtà è un conduttore elettrico trasparente. Può regolare le proprietà di questa sostanza regolando il rapporto tra indio e stagno, il metodo di deposizione, il grado di ossidazione e la dimensione dei grani di cristallo. Il materiale ITO sottile ha una buona trasparenza, ma la sua impedenza è alta; il materiale ITO più spesso ha un'impedenza inferiore, ma la sua trasparenza sarà peggiore. Quando si deposita su un film di poliestere PET, la temperatura di reazione dovrebbe scendere al di sotto di 150 ° C, il che porterà all'ossidazione incompleta di ITO. Nelle applicazioni successive, ITO sarà esposto all'aria o alla barriera d'aria. La resistenza dell'area cambia nel tempo a causa dell'autoossidazione. Questo rende il touch screen resistivo bisogno di una calibrazione frequente.
La figura 1 mostra una vista laterale in sezione trasversale del touch screen resistivo. La superficie toccata dal suo dito è in realtà un rivestimento duro per proteggere lo strato di PET sottostante. Lo strato di PET è un film di PET molto sottile e flessibile. Quando la sua superficie viene toccata, si piegherà verso il basso e consentirà ai due strati di rivestimento ITO sottostanti di contattarsi e collegare il circuito a questo punto. Tra i due strati ITO ci sono dei fulcri di isolamento spessi circa un millesimo di pollice per separare i due strati. Nella parte inferiore c'è uno strato inferiore rigido trasparente, che viene utilizzato per sostenere la struttura sopra, solitamente in vetro o plastica.
La struttura multistrato del touch screen resistivo causerà una grande perdita di luce. Per i dispositivi palmari, di solito è necessario aumentare la sorgente di retroilluminazione per compensare il problema della scarsa trasmissione della luce, ma questo aumenterà anche il consumo della batteria. Il vantaggio del touch screen resistivo è che il suo schermo e il sistema di controllo sono relativamente economici e la sensibilità di risposta è migliore.
Touchscreen capacitivo
Anche i touch screen capacitivi devono utilizzare materiali ITO e il suo consumo energetico è relativamente basso e di lunga durata, ma il costo più elevato lo ha sempre reso meno preoccupato. L'interfaccia uomo-macchina amichevole e le prestazioni operative fluide dell'iPhone introdotte da Apple hanno reso popolare il touchscreen capacitivo nel mercato attuale e vari prodotti touchscreen capacitivi sono apparsi uno dopo l'altro. E con il progresso del processo e della produzione di massa, anche il suo costo sta diminuendo e ha iniziato a sostituire gradualmente il touch screen resistivo.
Il touch screen capacitivo di superficie utilizza solo un singolo strato di ITO. Quando un dito tocca la superficie dello schermo, una certa quantità di carica elettrica verrà trasferita al corpo umano. Per recuperare queste perdite di carica, le cariche vengono aggiunte dai quattro angoli dello schermo. La quantità di carica aggiunta in ciascuna direzione è proporzionale alla distanza del punto di contatto. Da questo, possiamo calcolare la posizione specifica del punto di contatto.
Il rivestimento ITO della capacità superficiale di solito richiede elettrodi metallici linearizzati sulla periferia dello schermo per ridurre l'influenza dell'effetto green corner/edge sul campo elettrico. A volte potrebbe esserci uno strato di schermatura ITO sotto il rivestimento ITO per bloccare il rumore. Il touch screen capacitivo di superficie deve essere calibrato almeno una volta prima di poter essere utilizzato. Rispetto al touch screen capacitivo di superficie, il touch screen capacitivo induttivo può penetrare uno strato di copertura più spesso e non richiede correzione. L'attacco capacitivo induttivo di diversi moduli ITO su due strati di rivestimenti ITO deve considerare fattori quali l'impedenza totale dei moduli, l'impedenza dei fili di collegamento tra i moduli e la capacità parassita generata all'intersezione dei due strati di ITO moduli. E per rilevare il tocco del dito, anche l'area del modulo ITO dovrebbe essere più piccola dell'area del dito. Quando viene utilizzato un motivo a forma di baccello, la lunghezza diagonale è solitamente controllata da circa 4 a 6 mm.
Nella Figura 3, i moduli ITO verde e blu si trovano sui due strati di rivestimento ITO. Possono essere considerati come strisce a strappo che cambiano continuamente nelle direzioni X e Y e sono necessari diversi moduli ITO nelle direzioni X e Y. Scansiona separatamente per ottenere la posizione del punto di tocco e la traiettoria del tocco. Tra i due strati di rivestimento ITO c'è uno strato di isolamento in PET o vetro. Quest'ultimo ha una migliore trasmissione della luce, può sopportare una pressione maggiore e ha una resa maggiore. Può essere placcato direttamente sulla superficie LCD attraverso un processo speciale, ma anche più pesante. Più sottile è questo strato di isolamento, migliore è la sua trasmissione luminosa, ma maggiore è la capacità parassita tra i due strati di ITO.
La posizione del tocco rilevata dal touch screen capacitivo induttivo corrisponde al punto di incrocio in cui viene rilevato il valore di variazione massima della capacità. Per l'asse X o l'asse Y, è la media pesata delle quantità di segnale dei diversi moduli ITO per ottenere la quantità di posizione. Il sistema quindi Il punto di tocco e la traccia vengono visualizzati sul display LCD sotto il touch screen.
Quando ci sono due tocchi con le dita (due punti rossi), ci saranno due valori massimi su ciascun asse. In questo momento, ci sono due possibili combinazioni e il sistema non è in grado di individuare e giudicare con precisione. Questo è ciò che di solito chiamiamo punti specchio (due punti blu).
Inoltre, sotto il touch screen si trova il display LCD. La sua superficie è anche conduttiva. Questo genererà capacità parassita con lo stampo ITO del rivestimento ITO nelle vicinanze. Di solito abbiamo bisogno di mantenere una certa quantità tra i due strati. Lo strato d'aria per ridurre l'influenza della capacità parassita.
Vantaggi del touch screen capacitivo
Nella progettazione di prodotti touch screen è necessario soppesare prestazioni e costi. Il costo dei touch screen resistivi è basso, la concorrenza è agguerrita e ci sono alcune limitazioni nelle prestazioni e nelle applicazioni.
1. Il touch screen capacitivo deve solo essere toccato e non necessita di pressione per generare un segnale.
. Il touch screen capacitivo deve essere corretto solo una volta o per niente dopo la produzione, mentre la tecnologia di resistenza richiede una correzione regolare.
3. La durata della soluzione capacitiva sarà più lunga, poiché i componenti nel touch screen capacitivo non necessitano di alcun movimento. Nei touch screen resistivi, il film ITO superiore deve essere abbastanza sottile da essere flessibile, in modo da piegarsi verso il basso per connettersi al film ITO inferiore.
4. La tecnologia dei condensatori è superiore alla tecnologia resistiva in termini di perdita di luce e consumo energetico del sistema.
5. La scelta tra tecnologia capacitiva o tecnologia resistiva è determinata principalmente dall'oggetto che tocca lo schermo. Se viene toccato con un dito, un touch screen capacitivo è una scelta migliore. Se hai bisogno di uno stilo, che sia di plastica o di metallo, un touch screen resistivo può fare il lavoro. Anche i touch screen capacitivi possono utilizzare uno stilo, ma è necessario uno stilo speciale per collaborare.
6. Il tipo capacitivo di superficie può essere utilizzato per touch screen di grandi dimensioni e il suo costo è basso, ma attualmente non può supportare il riconoscimento dei gesti; il tipo capacitivo induttivo viene utilizzato principalmente per touch screen di piccole e medie dimensioni e può supportare anche il riconoscimento dei gesti.
7. La tecnologia capacitiva è resistente all'usura, ha una lunga durata e l'utente ha bassi costi di manutenzione durante l'utilizzo. Pertanto, il costo operativo complessivo del produttore può essere ulteriormente ridotto. Il trend di sviluppo del touch screen capacitivo
I touch screen capacitivi sono ora utilizzati su iPhone e altri dispositivi portatili. Il posizionamento/simulazione di una traiettoria a punto singolo del doppio clic su un mouse è la sua funzione più basilare. Il riconoscimento e l'applicazione di operazioni gestuali con più dita è diventato un punto caldo nel mercato attuale. Nelle applicazioni portatili, l'utente tiene il dispositivo in una mano e può utilizzarlo solo con l'altra. Pertanto, è particolarmente importante riconoscere presa/traslazione con più dita, estensione/compressione, rotazione; voltare pagina e altre operazioni gestuali.
