Hiện nay, các loại màn hình cảm ứng quan trọng nhất: màn hình cảm ứng điện trở (hai lớp), loại điện dung bề mặt và loại điện dung cảm ứng, loại sóng âm bề mặt, loại hồng ngoại, cũng như loại sóng uốn, loại số hóa hoạt động và loại hình ảnh quang học. Tuy nhiên, chúng có thể được chia thành hai loại. Một loại yêu cầu ITO, chẳng hạn như ba màn hình cảm ứng trước đó và loại cấu trúc khác không yêu cầu ITO, chẳng hạn như các loại màn hình sau. Trên thị trường hiện tại, màn hình cảm ứng điện trở và màn hình cảm ứng điện dung sử dụng vật liệu ITO được sử dụng rộng rãi nhất.
Màn hình cảm ứng có ở khắp mọi nơi xung quanh chúng ta. Trong lĩnh vực thiết bị di động cá nhân như PDA, màn hình cảm ứng không chỉ tiết kiệm không gian, dễ mang theo mà còn có khả năng tương tác giữa người và máy tính tốt hơn.
Màn hình cảm ứng điện trở
ITO là tên viết tắt tiếng Anh của oxit thiếc, thực chất là một chất dẫn điện trong suốt. Nó có thể điều chỉnh các đặc tính của chất này bằng cách điều chỉnh tỷ lệ indium và thiếc, phương pháp lắng đọng, mức độ oxy hóa và kích thước của các hạt tinh thể. Vật liệu ITO mỏng có độ trong suốt tốt, nhưng trở kháng của nó cao; Vật liệu ITO dày hơn có trở kháng thấp hơn, nhưng độ trong suốt của nó sẽ kém hơn. Khi lắng đọng trên màng polyester PET, nhiệt độ phản ứng nên giảm xuống dưới 150 ° C, điều này sẽ dẫn đến quá trình oxy hóa không hoàn toàn của ITO. Trong các ứng dụng tiếp theo, ITO sẽ tiếp xúc với không khí hoặc rào cản không khí. Điện trở khu vực thay đổi theo thời gian do quá trình oxy hóa tự động. Điều này làm cho màn hình cảm ứng điện trở cần được hiệu chuẩn thường xuyên.
Hình 1 cho thấy mặt cắt ngang của màn hình cảm ứng điện trở. Bề mặt mà ngón tay anh ấy chạm vào thực chất là một lớp phủ cứng để bảo vệ lớp PET bên dưới. Lớp PET là một màng PET rất mỏng và linh hoạt. Khi chạm vào bề mặt của nó, nó sẽ uốn cong xuống dưới và cho phép hai lớp ITO phủ bên dưới tiếp xúc với nhau và kết nối mạch tại điểm này. Giữa hai lớp ITO là một số điểm tựa cách ly dày khoảng một phần nghìn inch để ngăn cách hai lớp. Ở dưới cùng là lớp đáy cứng trong suốt, có tác dụng nâng đỡ kết cấu bên trên, thường được làm bằng thủy tinh hoặc nhựa.
Cấu trúc nhiều lớp của màn hình cảm ứng điện trở sẽ gây ra hiện tượng thất thoát ánh sáng lớn. Đối với các thiết bị cầm tay, thông thường cần tăng nguồn đèn nền để bù lại vấn đề ánh sáng truyền kém, tuy nhiên điều này cũng sẽ làm tăng mức tiêu thụ pin. Ưu điểm của màn hình cảm ứng điện trở là màn hình và hệ thống điều khiển của nó tương đối rẻ, độ nhạy phản hồi tốt hơn.
Màn hình cảm ứng điện dung
Màn hình cảm ứng điện dung cũng cần sử dụng vật liệu ITO, và mức tiêu thụ điện năng của nó tương đối thấp và tuổi thọ cao, nhưng giá thành cao hơn luôn khiến nó ít được quan tâm hơn. Giao diện người máy thân thiện và hiệu suất hoạt động mượt mà của iPhone do Apple giới thiệu đã khiến màn hình cảm ứng điện dung trở nên phổ biến trên thị trường hiện nay, và các sản phẩm màn hình cảm ứng điện dung khác nhau lần lượt xuất hiện. Và với sự tiến bộ của quy trình và sản xuất hàng loạt, giá thành của nó cũng ngày càng giảm, người ta bắt đầu thay thế dần màn hình cảm ứng điện trở.
Màn hình cảm ứng điện dung bề mặt chỉ sử dụng một lớp ITO duy nhất. Khi ngón tay chạm vào bề mặt của màn hình, một lượng điện tích nhất định sẽ được chuyển sang cơ thể con người. Để khôi phục các khoản phí tổn thất này, các khoản phí được thêm vào từ bốn góc của màn hình. Lượng điện tích được thêm vào mỗi hướng tỷ lệ với khoảng cách của điểm tiếp xúc. Từ đó, chúng ta có thể tính toán vị trí cụ thể của điểm tiếp xúc.
Lớp phủ ITO của điện dung bề mặt thường yêu cầu các điện cực kim loại tuyến tính ở ngoại vi của màn hình để giảm ảnh hưởng của hiệu ứng màu xanh lá cây ở góc / cạnh lên điện trường. Đôi khi có thể có một lớp che chắn ITO dưới lớp phủ ITO để chặn tiếng ồn. Màn hình cảm ứng điện dung bề mặt cần được hiệu chuẩn ít nhất một lần trước khi có thể sử dụng. So với màn hình cảm ứng điện dung bề mặt, màn hình cảm ứng điện dung cảm ứng có thể xuyên qua lớp vỏ dày hơn và không cần chỉnh sửa. Việc khắc điện dung cảm ứng của các mô-đun ITO khác nhau trên hai lớp phủ ITO cần phải xem xét các yếu tố như tổng trở của các mô-đun, trở kháng của dây kết nối giữa các mô-đun và điện dung ký sinh được tạo ra tại giao điểm của hai lớp ITO các mô-đun. Và để phát hiện ngón tay chạm, diện tích của mô-đun ITO cũng phải nhỏ hơn diện tích của ngón tay. Khi sử dụng mẫu hình quả trám, độ dài đường chéo thường được kiểm soát ở mức khoảng 4 đến 6 mm.
Trong Hình 3, các mô-đun ITO màu xanh lá cây và xanh lam nằm trên hai lớp của lớp phủ ITO. Chúng có thể được coi là những dải rách thay đổi liên tục theo hướng X và Y, và cần phải có các mô-đun ITO khác nhau theo hướng X và Y. Quét riêng để có được vị trí của điểm tiếp xúc và quỹ đạo của điểm tiếp xúc. Giữa hai lớp phủ ITO là lớp cách ly PET hoặc thủy tinh. Loại thứ hai có khả năng truyền ánh sáng tốt hơn, có thể chịu được áp suất lớn hơn và có năng suất cao hơn. Nó có thể được mạ trực tiếp trên bề mặt LCD thông qua một quy trình đặc biệt, nhưng Nặng hơn cũng vậy. Lớp cách ly này càng mỏng thì khả năng truyền sáng của nó càng tốt, nhưng điện dung ký sinh giữa hai lớp ITO càng lớn.
Vị trí cảm ứng được phát hiện bởi màn hình cảm ứng điện dung cảm ứng tương ứng với điểm giao nhau mà giá trị thay đổi điện dung tối đa được cảm nhận. Đối với trục X hoặc trục Y, nó là trung bình có trọng số của các đại lượng tín hiệu của các mô-đun ITO khác nhau để có được đại lượng vị trí. Hệ thống sau đó Điểm chạm và đường đi được hiển thị trên màn hình LCD bên dưới màn hình cảm ứng.
Khi có hai lần chạm ngón tay (hai chấm đỏ), sẽ có hai giá trị lớn nhất trên mỗi trục. Tại thời điểm này, có thể có hai sự kết hợp và hệ thống không thể định vị và phán đoán chính xác. Đây là những gì chúng ta thường gọi là Mirror dot (hai chấm màu xanh).
Ngoài ra, dưới màn hình cảm ứng là màn hình hiển thị LCD. Bề mặt của nó cũng dẫn điện. Điều này sẽ tạo ra điện dung ký sinh với khuôn ITO của lớp phủ ITO gần đó. Chúng ta thường cần giữ một lượng nhất định giữa hai lớp. Lớp không khí để giảm ảnh hưởng của điện dung ký sinh.
Ưu điểm của màn hình cảm ứng điện dung
Trong thiết kế các sản phẩm màn hình cảm ứng, cần cân nhắc giữa hiệu năng và giá thành. Giá thành của màn hình cảm ứng điện trở thấp, sự cạnh tranh gay gắt và có những hạn chế nhất định về hiệu suất và ứng dụng.
1. Màn hình cảm ứng điện dung chỉ cần chạm vào, và không cần áp lực để tạo ra tín hiệu.
⒉. Màn hình cảm ứng điện dung chỉ cần sửa một lần hoặc hoàn toàn không phải sau khi sản xuất, trong khi công nghệ điện trở đòi hỏi phải sửa thường xuyên.
3. Tuổi thọ của giải pháp điện dung sẽ lâu hơn, vì các thành phần trong màn hình cảm ứng điện dung không cần bất kỳ chuyển động nào. Trong màn hình cảm ứng điện trở, màng ITO phía trên cần phải đủ mỏng để có thể linh hoạt, có thể uốn cong xuống để kết nối với màng ITO phía dưới.
4. Công nghệ tụ điện ưu việt hơn công nghệ điện trở về khả năng mất sáng và tiêu thụ điện năng của hệ thống.
5. Sự lựa chọn giữa công nghệ điện dung hoặc công nghệ điện trở chủ yếu được xác định bởi vật thể chạm vào màn hình. Nếu nó được chạm bằng ngón tay, màn hình cảm ứng điện dung là lựa chọn tốt hơn. Nếu bạn cần bút cảm ứng, cho dù đó là nhựa hay kim loại, màn hình cảm ứng điện trở có thể thực hiện công việc. Màn hình cảm ứng điện dung cũng có thể sử dụng bút cảm ứng, nhưng cần phải có bút cảm ứng đặc biệt để hợp tác.
6. Loại điện dung bề mặt có thể dùng cho màn hình cảm ứng kích thước lớn, giá thành rẻ nhưng hiện tại chưa hỗ trợ nhận dạng cử chỉ; loại cảm ứng điện dung chủ yếu được sử dụng cho màn hình cảm ứng cỡ vừa và nhỏ và cũng có thể hỗ trợ nhận dạng cử chỉ.
7. Công nghệ điện dung chống mài mòn, tuổi thọ cao, người dùng có chi phí bảo trì thấp khi sử dụng. Do đó, chi phí vận hành tổng thể của nhà sản xuất có thể được giảm hơn nữa. Xu hướng phát triển của màn hình cảm ứng điện dung
Màn hình cảm ứng điện dung hiện được sử dụng trên iPhone và các thiết bị cầm tay khác. Định vị quỹ đạo một điểm / mô phỏng nhấp đúp vào chuột là chức năng cơ bản nhất của nó. Việc nhận dạng và áp dụng các thao tác cử chỉ đa ngón tay đang trở thành điểm nóng trên thị trường hiện nay. Trong các ứng dụng di động, người dùng cầm thiết bị bằng một tay và chỉ có thể vận hành thiết bị bằng tay kia. Vì vậy, việc nhận biết khả năng nắm / dịch, kéo dài / nén, xoay của nhiều ngón tay là đặc biệt quan trọng; chuyển trang và các thao tác cử chỉ khác.
