כהתקן קלט חדש, מסך המגע הוא כיום הדרך הפשוטה, הנוחה והטבעית ביותר לאינטראקציה בין אדם למחשב.
מסך המגע, המכונה גם "מסך מגע" או "פאנל מגע", הוא התקן תצוגת גביש נוזלי אינדוקטיבי שיכול לקלוט אותות קלט כגון אנשי קשר;כאשר נוגעים בלחצנים הגרפיים על המסך, מערכת המשוב המישוש על המסך יכולה התקני חיבור שונים מונעים על פי תוכניות מתוכנתות מראש, אשר ניתן להשתמש בהן כדי להחליף לוחות כפתורים מכניים וליצור אפקטי אודיו ווידאו חיים באמצעות מסכי LCD.תחומי היישום העיקריים של מסכי המגע של Ruixiang הם ציוד רפואי, תחומים תעשייתיים, מכשירי כף יד, בית חכם, אינטראקציה בין אדם למחשב וכו'.
סיווגים נפוצים של מסך מגע
ישנם מספר סוגים עיקריים של מסכי מגע בשוק כיום: מסכי מגע התנגדות, מסכי מגע קיבולי משטח ומסכי מגע קיבולים אינדוקטיביים, גל אקוסטי משטח, אינפרא אדום וגל כיפוף, מסכי דיגיטציה אקטיביים והדמיה אופטית.יכולים להיות שני סוגים שלהם, סוג אחד דורש ITO, כמו שלושת הסוגים הראשונים של מסכי מגע, והסוג השני אינו דורש ITO במבנה, כמו המסכים האחרונים.כיום בשוק, מסכי מגע התנגדות ומסכי מגע קיבוליים המשתמשים בחומרי ITO הם הנפוצים ביותר.להלן מוצג ידע הקשור למסכי מגע, תוך התמקדות במסכים התנגדות וקיבוליים.
מבנה מסך מגע
מבנה מסך מגע טיפוסי מורכב בדרך כלל משלושה חלקים: שתי שכבות מוליכים התנגדות שקופות, שכבת בידוד בין שני המוליכים ואלקטרודות.
שכבת מוליכים התנגדות: המצע העליון עשוי פלסטיק, המצע התחתון עשוי זכוכית ועל המצע מצופה אינדיום פח תחמוצת מוליך (ITO).זה יוצר שתי שכבות של ITO, מופרדות על ידי כמה צירים מבודדים בעובי של בערך אלפית אינץ'.
אלקטרודה: היא עשויה מחומרים בעלי מוליכות מעולה (כגון דיו כסף), והמוליכות שלה היא בערך פי 1000 מזו של ITO.(פאנל מגע קיבולי)
שכבת בידוד: היא משתמשת בסרט פוליאסטר אלסטי דק מאוד PET.כשנוגעים במשטח, הוא יתכופף כלפי מטה ויאפשר לשתי שכבות ציפוי ה-ITO למטה ליצור קשר זה עם זה כדי לחבר את המעגל.זו הסיבה שמסך המגע יכול להשיג מגע המפתח.מסך מגע קיבולי משטח.
מסך מגע עמיד
במילים פשוטות, מסך מגע התנגדות הוא חיישן המשתמש בעיקרון של חישת לחץ כדי להשיג מגע.מסך התנגדות
עקרון מסך מגע עמיד:
כאשר אצבעו של אדם לוחצת על פני השטח של המסך ההתנגדות, סרט ה-PET האלסטי יתכופף כלפי מטה, ויאפשר לציפויי ITO העליון והתחתון ליצור קשר זה עם זה כדי ליצור נקודת מגע.ADC משמש לזיהוי המתח של הנקודה כדי לחשב את ערכי הקואורדינטות של ציר X ו-Y.מסך מגע עמיד
מסכי מגע עמידים משתמשים בדרך כלל בארבעה, חמישה, שבעה או שמונה חוטים כדי ליצור מתח הטיית מסך ולהקריא בחזרה את נקודת הדיווח.כאן ניקח בעיקר ארבע שורות כדוגמה.העיקרון הוא כדלקמן:
1. הוסף מתח קבוע Vref לאלקטרודות X+ ו-X-, וחברו את Y+ ל-ADC בעל עכבה גבוהה.
2. השדה החשמלי בין שתי האלקטרודות מופץ באופן אחיד בכיוון מ-X+ ל-X-.
3. כשהיד נוגעת, שתי השכבות המוליכות באות במגע בנקודת המגע, והפוטנציאל של שכבת ה-X בנקודת המגע מופנה ל-ADC המחובר לשכבת Y כדי לקבל את המתח Vx.מסך התנגדות
4. דרך Lx/L=Vx/Vref ניתן לקבל את הקואורדינטות של נקודת ה-x.
5. באותו אופן, חבר את Y+ ו-Y- למתח Vref, ניתן לקבל את הקואורדינטות של ציר ה-Y, ולאחר מכן חבר את האלקטרודה X+ ל-ADC בעל עכבה גבוהה כדי לקבל.במקביל, מסך המגע בעל ארבעת החוטים יכול לא רק להשיג את קואורדינטות ה-X/Y של המגע, אלא גם למדוד את הלחץ של המגע.
הסיבה לכך היא שככל שהלחץ גדול יותר, כך המגע מלא יותר וההתנגדות קטנה יותר.על ידי מדידת ההתנגדות, ניתן לכמת את הלחץ.ערך המתח הוא פרופורציונלי לערך הקואורדינטות, ולכן יש לכייל אותו על ידי חישוב האם יש סטייה בערך המתח של נקודת הקואורדינטה (0, 0).מסך התנגדות
יתרונות וחסרונות של מסך מגע עמיד:
1. מסך המגע ההתנגדות יכול לשפוט רק נקודת מגע אחת בכל פעם שהוא עובד.אם יש יותר משתי נקודות מגע, לא ניתן לשפוט אותה כהלכה.
2. מסכים עמידים דורשים סרטי הגנה וכיולים תכופים יותר באופן יחסי, אך מסכי מגע עמידים אינם מושפעים מאבק, מים ולכלוך.פאנל מסך מגע עמיד
3. ציפוי ה-ITO של מסך המגע ההתנגדות דק יחסית וקל לשבירה.אם הוא עבה מדי, זה יקטין את העברת האור ויגרום להחזרה פנימית כדי להפחית את הבהירות.למרות שכבת הגנה פלסטית דקה מתווספת ל-ITO, עדיין קל להשחיז אותה.הוא ניזוק מחפצים;ומכיוון שלעתים קרובות נוגעים בו, יופיעו סדקים קטנים או אפילו דפורמציה על פני השטח ITO לאחר פרק זמן מסוים של שימוש.אם אחת משכבות ה-ITO החיצוניות תינזק ותישבר, היא תאבד את תפקידה כמוליך וחייו של מסך המגע לא יהיו ארוכים..פאנל מסך מגע עמיד
מסכי מגע קיבוליים, מסכי מגע קיבוליים
בניגוד למסכי מגע התנגדות, מגע קיבולי אינו מסתמך על לחץ אצבע כדי ליצור ולשנות ערכי מתח כדי לזהות קואורדינטות.הוא משתמש בעיקר באינדוקציה הנוכחית של גוף האדם לעבודה.מסכי מגע קיבוליים
עיקרון מסך מגע קיבולי:
מסכים קיבוליים פועלים דרך כל חפץ שמחזיק מטען חשמלי, כולל עור אנושי.(המטען שנושא גוף האדם) מסכי מגע קיבוליים עשויים מחומרים כמו סגסוגות או אינדיום פח אוקסיד (ITO), ומטענים מאוחסנים ברשתות מיקרו-אלקטרוסטטיות שהן דקות יותר משיער.כאשר אצבע לוחצת על המסך, כמות קטנה של זרם תיספג מנקודת המגע, הגורמת למפל מתח באלקטרודה הפינית, ומטרת בקרת המגע מושגת על ידי חישת הזרם החלש של גוף האדם.זו הסיבה שמסך המגע אינו מגיב כאשר אנו לובשים כפפות ונוגעים בו.מסך מגע קיבולי מוקרן
סיווג סוג חישת מסך קיבולי
על פי סוג האינדוקציה, ניתן לחלק אותו לקיבול משטח ולקיבול מוקרן.מסכים קיבוליים מוקרנים ניתן לחלק לשני סוגים: מסכים קיבוליים עצמיים ומסכים קיבוליים הדדיים.המסך הקיבולי ההדדי הנפוץ יותר הוא דוגמה, המורכב מאלקטרודות הנעה ואלקטרודות קליטה.מסך מגע קיבולי משטח
מסך מגע קיבולי משטח:
לקיבול פני השטח יש שכבת ITO משותפת ומסגרת מתכת, תוך שימוש בחיישנים הממוקמים בארבע הפינות ובסרט דק המופץ באופן שווה על פני השטח.כאשר אצבע לוחצת על המסך, האצבע האנושית ומסך המגע פועלים כשני מוליכים טעונים, המתקרבים זה לזה כדי ליצור קבל צימוד.עבור זרם בתדר גבוה, הקבל הוא מוליך ישיר, כך שהאצבע שואבת זרם קטן מאוד מנקודת המגע.הזרם זורם מהאלקטרודות בארבע הפינות של מסך המגע.עוצמת הזרם פרופורציונלית למרחק מהאצבע לאלקטרודה.בקר המגע מחשב את מיקום נקודת המגע.מסך מגע קיבולי מוקרן
מסך מגע קיבולי מוקרן:
נעשה שימוש ב-ITO חרוט אחד או יותר המעוצב בקפידה.שכבות ITO אלו נחרטות ליצירת אלקטרודות אופקיות ואנכיות מרובות, ושבבים עצמאיים עם פונקציות חישה ממוקמים בשורות/עמודות ליצירת מטריצת יחידת חישה של ציר-קואורדינטות של קיבול מוקרן.: צירי X ו-Y משמשים כשורות ועמודות נפרדות של יחידות חישת קואורדינטות כדי לזהות את הקיבול של כל יחידת חישת רשת.מסך מגע קיבולי משטח
פרמטרים בסיסיים של מסך קיבולי
מספר ערוצים: מספר קווי הערוצים המחוברים מהשבב למסך המגע.ככל שיש יותר ערוצים, כך העלות גבוהה יותר והחיווט מורכב יותר.קיבולת עצמית מסורתית: M+N (או M*2, N*2);קיבולת הדדית: M+N;קיבולת הדדית בתא: M*N.מסכי מגע קיבוליים
מספר צמתים: מספר הנתונים החוקיים שניתן להשיג על ידי דגימה.ככל שיש יותר צמתים, כך ניתן לקבל יותר נתונים, הקואורדינטות המחושבות מדויקות יותר, ושטח המגע שניתן לתמוך קטן יותר.יכולת עצמית: זהה למספר הערוצים, קיבולת הדדית: M*N.
מרווח בין ערוצים: מרחק בין מרכזי ערוצים סמוכים.ככל שיש יותר צמתים, כך הגובה המתאים יהיה קטן יותר.
אורך קוד: רק סובלנות הדדית צריכה להגדיל את אות הדגימה על מנת לחסוך בזמן הדגימה.לערכת הקיבול ההדדית עשויה להיות אותות על מספר קווי כונן בו-זמנית.כמה ערוצים יש אותות תלוי באורך הקוד (בדרך כלל 4 קודים הם הרוב).מכיוון שדרוש פענוח, כאשר אורך הקוד גדול מדי, תהיה לכך השפעה מסוימת על החלקה מהירה.מסכי מגע קיבוליים
עיקרון מסך קיבולי מוקרן מסכי מגע קיבוליים
(1) מסך מגע קיבולי: אלקטרודות אופקיות ואנכיות מונעות על ידי שיטת חישה חד-קצה.
משטח הזכוכית של מסך המגע הקיבולי שנוצר בעצמו משתמש ב-ITO ליצירת מערכי אלקטרודות אופקיים ואנכיים.אלקטרודות אופקיות ואנכיות אלו יוצרות קבלים עם האדמה בהתאמה.קיבול זה מכונה בדרך כלל קיבול עצמי.כאשר אצבע נוגעת במסך הקיבולי, הקיבול של האצבע יוצב על גבי הקיבול של המסך.בשלב זה, המסך הקיבולי העצמי מזהה את מערכי האלקטרודות האופקיים והאנכיים וקובע את הקואורדינטות האופקיות והאנכיות בהתאמה בהתבסס על השינויים בקיבול לפני ואחרי המגע, ולאחר מכן קואורדינטות מגע משולבות למישור.
הקיבול הטפילי גדל כאשר האצבע נוגעת: Cp'=Cp + Cfinger, כאשר Cp- הוא הקיבול הטפילי.
על ידי זיהוי השינוי בקיבול הטפילי, נקבע המיקום בו האצבע נוגעת.מסכי מגע קיבוליים
קח את מבנה הקיבול העצמי הדו-שכבתי כדוגמה: שתי שכבות של ITO, אלקטרודות אופקיות ואנכיות מקורקעות בהתאמה ליצירת קיבול עצמי, וערוצי בקרה M+N.מסך מגע קיבולי lcd ips
עבור מסכים בעלי קיבולים עצמיים, אם מדובר בנגיעה בודדת, ההקרנה בכיווני ציר X וציר Y היא ייחודית, וגם הקואורדינטות המשולבות ייחודיות.אם נוגעים בשתי נקודות במסך המגע ושתי הנקודות נמצאות בכיוונים שונים של ציר XY, יופיעו 4 קואורדינטות.אבל ברור שרק שתי קואורדינטות אמיתיות, והשתיים האחרות ידועות בדרך כלל כ"נקודות רפאים".מסך מגע קיבולי lcd ips
לכן, המאפיינים העקרוניים של המסך הקיבולי העצמי קובעים שניתן לגעת בו רק על ידי נקודה בודדת ואינו יכול להשיג ריבוי מגע אמיתי.מסך מגע קיבולי lcd ips
מסך מגע קיבולי הדדי: קצה השליחה והקצה המקבל שונים וחוצים אנכית.רב מגע קיבולי
השתמש ב-ITO לייצור אלקטרודות רוחביות ואלקטרודות אורכיות.ההבדל מקיבול עצמי הוא שקיבול ייווצר במקום שבו שתי קבוצות האלקטרודות מצטלבות, כלומר, שתי קבוצות האלקטרודות יוצרות בהתאמה את שני הקטבים של הקיבול.כאשר אצבע נוגעת במסך הקיבולי, היא משפיעה על הצימוד בין שתי האלקטרודות המחוברות לנקודת המגע, ובכך משנה את הקיבול בין שתי האלקטרודות.רב מגע קיבולי
בעת זיהוי קיבול הדדי, האלקטרודות האופקיות שולחות אותות עירור ברצף, וכל האלקטרודות האנכיות קולטות אותות בו-זמנית.בדרך זו ניתן לקבל את ערכי הקיבול בנקודות החיתוך של כל האלקטרודות האופקיות והאנכיות, כלומר את גודל הקיבול של כל המישור הדו-ממדי של מסך המגע, כך שניתן יהיה לממשו.רב מגע.
קיבולת הצימוד פוחתת כאשר אצבע נוגעת בו.
על ידי זיהוי השינוי בקיבול הצימוד, נקבע המיקום בו האצבע נוגעת.CM - קבל צימוד.רב מגע קיבולי
קח כדוגמה את מבנה הקיבול העצמי הדו-שכבתי: שתי שכבות של ITO חופפות זו את זו ליצירת קבלים M*N וערוצי בקרה M+N.רב מגע קיבולי
טכנולוגיית Multi-Touch מבוססת על מסכי מגע התואמים זה את זה ומחולקת לטכנולוגיית Multi-TouchGesture ו-Multi-Touch All-Point, שהיא זיהוי רב-מגע של כיוון המחוות ומיקום מגע האצבע.הוא נמצא בשימוש נרחב בזיהוי מחוות בטלפון נייד ומגע בעשר אצבעות.סצנת המתנה.לא רק שניתן לזהות מחוות וזיהוי מרובה אצבעות, אלא גם צורות אחרות של מגע ללא אצבע מותרות, כמו גם זיהוי באמצעות כפות ידיים, או אפילו ידיים לובשות כפפות.שיטת הסריקה Multi-Touch All-Point דורשת סריקה וזיהוי נפרדים של נקודות החיתוך של כל שורה ועמודה של מסך המגע.מספר הסריקות הוא מכפלה של מספר השורות ומספר העמודות.לדוגמה, אם מסך מגע מורכב מ-M שורות ו-N עמודות, יש לסרוק אותו.נקודות החיתוך הן פעמים M*N, כך שניתן לזהות את השינוי בכל קיבול הדדי.כאשר יש מגע אצבע, הקיבול ההדדי יורד כדי לקבוע את מיקומה של כל נקודת מגע.רב מגע קיבולי
סוג מבנה מסך מגע קיבולי
המבנה הבסיסי של המסך מחולק לשלוש שכבות מלמעלה למטה, זכוכית מגן, שכבת מגע ופאנל תצוגה.במהלך תהליך הייצור של מסכי טלפונים ניידים, יש לחבר את זכוכית המגן, מסך המגע ומסך התצוגה פעמיים.
מכיוון שזכוכית המגן, מסך המגע ומסך התצוגה עוברים תהליך למינציה בכל פעם, שיעור התפוקה יקטן מאוד.אם ניתן להפחית את מספר הלמינציות, ישתפר ללא ספק שיעור התפוקה של הלמינציה המלאה.כיום, יצרני לוחות התצוגה החזקים יותר נוטים לקדם פתרונות On-Cell או In-Cell, כלומר, הם נוטים ליצור את שכבת המגע על מסך התצוגה;בעוד שיצרני מודולי מגע או יצרני חומרים במעלה הזרם נוטים להעדיף OGS, מה שאומר ששכבת המגע עשויה על זכוכית מגן.רב מגע קיבולי
In-Cell: מתייחס לשיטת הטמעת פונקציות של פאנל מגע בפיקסלים גבישיים נוזליים, כלומר, הטמעת פונקציות של חיישן מגע בתוך מסך התצוגה, מה שיכול להפוך את המסך לדק יותר וקל יותר.יחד עם זאת, המסך In-Cell חייב להיות מוטמע עם IC מגע תואם, אחרת זה יוביל בקלות לאותות שגויים של חישת מגע או לרעש מוגזם.לכן, מסכים בתוך התא הם עצמאיים בלבד.רב מגע קיבולי
On-Cell: מתייחס לשיטת הטמעת מסך המגע בין מצע מסנן הצבע למקטב מסך התצוגה, כלומר עם חיישן מגע בפאנל ה-LCD, שהוא הרבה פחות קשה מטכנולוגיית In Cell.לכן, מסך המגע הנפוץ ביותר בשוק הוא מסך Oncell.מסך מגע קיבולי של ips
OGS (One Glass Solution): טכנולוגיית OGS משלבת את מסך המגע וזכוכית המגן, מצפה את פנים זכוכית המגן בשכבה מוליכה ITO ומבצעת ציפוי ופוטוליתוגרפיה ישירות על זכוכית המגן.מכיוון שזכוכית ההגנה ומסך המגע של OGS משולבים יחד, בדרך כלל יש לחזק אותם תחילה, לאחר מכן לצבוע, לחרוט ולבסוף לחתוך אותם.חיתוך על זכוכית מחוסמת בצורה זו הוא בעייתי מאוד, בעל עלות גבוהה, תפוקה נמוכה וגורם להיווצרות של סדקים מסוימים בשולי הזכוכית, המפחיתים את חוזק הזכוכית.מסך מגע קיבולי של ips
השוואה בין יתרונות וחסרונות של מסכי מגע קיבוליים:
1. מבחינת שקיפות המסך ואפקטים חזותיים, OGS הוא הטוב ביותר, ואחריו In-Cell ו-On-Cell.מסך מגע קיבולי של ips
2. רזון וקלילות.באופן כללי, In-Cell הוא הקל והדק ביותר, ואחריו OGS.On-Cell גרוע במעט מהשניים הראשונים.
3. מבחינת חוזק המסך (התנגדות לפגיעה והתנגדות לנפילה), On-Cell הוא הטוב ביותר, OGS הוא השני, ו-In-Cell הוא הגרוע ביותר.יש לציין כי OGS משלבת ישירות את זכוכית המגן של Corning עם שכבת המגע.תהליך העיבוד מחליש את חוזק הזכוכית וגם המסך שביר מאוד.
4. מבחינת מגע, רגישות המגע של OGS טובה יותר מזו של מסכי On-Cell/In-Cell.מבחינת תמיכה בריבוי מגע, אצבעות ועט סטיילוס, OGS למעשה טוב יותר מאשר בתא/בתא.של תא.בנוסף, מכיוון שהמסך In-Cell משלב ישירות את שכבת המגע ושכבת הגביש הנוזלי, רעש החישה גדול יחסית, ונדרש שבב מגע מיוחד לצורך סינון ועיבוד תיקון.מסכי OGS לא כל כך תלויים בשבבי מגע.
5. דרישות טכניות, In-Cell/On-Cell מורכבות יותר מ-OGS, וגם בקרת הייצור קשה יותר.מסך מגע קיבולי של ips
סטטוס קוו של מסך מגע ומגמות התפתחות
עם ההתפתחות המתמשכת של הטכנולוגיה, מסכי מגע התפתחו ממסכים התנגדותיים בעבר למסכים קיבוליים שנמצאים כיום בשימוש נרחב.כיום, מסכי המגע של Incell ו-Incell כבשו מזמן את השוק המיינסטרים ונמצאים בשימוש נרחב בתחומים שונים כגון טלפונים ניידים, טאבלטים ומכוניות.המגבלות של מסכים קיבוליים מסורתיים העשויים מסרט ITO הופכות ברורות יותר ויותר, כגון התנגדות גבוהה, קל לשבירה, קשה לשינוע וכו'. במיוחד בסצנות מעוקלות או מעוקלות או גמישות, מוליכות והעברת האור של מסכים קיבוליים גרועים. .על מנת לתת מענה לדרישת השוק למסכי מגע גדולים ולצרכי המשתמשים למסכי מגע קלים יותר, דקים יותר וטובים יותר לאחיזה, צצו מסכי מגע גמישים מעוקלים ומתקפלים המשמשים בהדרגה בטלפונים ניידים, מסכי מגע לרכב, שווקי חינוך, שיחות ועידה בווידאו וכו'. סצנות.מגע גמיש מתקפל משטח מעוקל הופך למגמת הפיתוח העתידית.מסך מגע קיבולי של ips
זמן פרסום: 13 בספטמבר 2023