새로운 입력 장치로서 터치 스크린은 현재 인간과 컴퓨터의 상호 작용을 위한 가장 단순하고 편리하며 자연스러운 방법입니다.
"터치 스크린" 또는 "터치 패널"이라고도 알려진 터치 스크린은 접점과 같은 입력 신호를 수신할 수 있는 유도형 액정 디스플레이 장치입니다.화면의 그래픽 버튼을 터치하면 화면의 촉각 피드백 시스템이 사전 프로그래밍된 프로그램에 따라 다양한 연결 장치를 구동하여 기계식 버튼 패널을 대체하고 LCD 화면을 통해 생생한 오디오 및 비디오 효과를 만들 수 있습니다.Ruixiang 터치 스크린의 주요 응용 분야는 의료 장비, 산업 분야, 휴대용 장치, 스마트 홈, 인간-컴퓨터 상호 작용 등입니다.
일반적인 터치스크린 분류
오늘날 시장에는 저항성 터치스크린, 표면 용량성 터치스크린, 유도성 용량성 터치스크린, 표면탄성파, 적외선 및 굴곡파, 능동형 디지타이저 및 광학 이미징 터치스크린 등 몇 가지 주요 유형의 터치스크린이 있습니다.두 가지 유형이 있을 수 있는데, 첫 번째 세 가지 유형의 터치 스크린과 같이 ITO가 필요한 유형과 후자 유형의 스크린과 같이 구조상 ITO가 필요하지 않은 유형이 있습니다.현재 시중에는 ITO 소재를 사용한 저항막 방식 터치스크린과 정전용량 방식 터치스크린이 가장 널리 사용되고 있다.다음은 저항막과 정전용량 스크린을 중심으로 터치스크린과 관련된 지식을 소개합니다.
터치스크린 구조
일반적인 터치 스크린 구조는 일반적으로 두 개의 투명 저항성 도체층, 두 도체 사이의 절연층, 전극의 세 부분으로 구성됩니다.
저항성 전도체층: 상부 기판은 플라스틱, 하부 기판은 유리로 만들어졌으며, 기판에는 전도성 인듐 주석 산화물(ITO)이 코팅되어 있습니다.이는 약 1000분의 1인치 두께의 일부 격리 피벗으로 분리된 두 개의 ITO 층을 생성합니다.
전극: 전도성이 우수한 물질(실버잉크 등)로 만들어졌으며, 전도성이 ITO의 약 1000배에 이른다.(정전식 터치 패널)
절연층 : 매우 얇은 탄성 폴리에스테르 필름 PET를 사용합니다.표면에 닿으면 아래쪽으로 구부러지고 아래의 ITO 코팅 두 겹이 서로 접촉하여 회로를 연결하게 됩니다.이것이 바로 터치 스크린이 터치 키를 달성할 수 있는 이유입니다.표면 용량 성 터치 스크린.
저항성 터치스크린
간단히 말해서 저항막 방식 터치스크린은 압력 감지 원리를 사용하여 터치를 구현하는 센서입니다.저항성 스크린
저항막 방식 터치스크린 원리:
사람의 손가락이 저항막 표면을 누르면 탄성 PET 필름이 아래쪽으로 구부러져 상부 및 하부 ITO 코팅이 서로 접촉하여 터치 포인트를 형성합니다.ADC를 사용하여 지점의 전압을 감지하여 X, Y축 좌표값을 계산합니다.저항성 터치스크린
저항막 방식 터치스크린은 일반적으로 4개, 5개, 7개 또는 8개의 와이어를 사용하여 화면 바이어스 전압을 생성하고 보고 지점을 다시 읽습니다.여기서는 주로 네 줄을 예로 들어 보겠습니다.원칙은 다음과 같습니다.
1. X+ 및 X- 전극에 정전압 Vref를 추가하고 Y+를 고임피던스 ADC에 연결합니다.
2. 두 전극 사이의 전기장은 X+에서 X- 방향으로 균일하게 분포됩니다.
3. 손이 닿으면 두 개의 도전층이 접촉점에서 접촉하게 되고, 접촉점에서 X층의 전위는 Y층에 연결된 ADC로 향하게 되어 전압 Vx를 얻는다.저항성 스크린
4. Lx/L=Vx/Vref를 통해 x점의 좌표를 구할 수 있습니다.
5. 같은 방법으로 Y+와 Y-를 전압 Vref에 연결하면 Y축의 좌표를 얻을 수 있고, X+ 전극을 고임피던스 ADC에 연결하여 얻을 수 있습니다.동시에 4선식 저항막 방식 터치스크린은 접점의 X/Y 좌표를 얻을 수 있을 뿐만 아니라 접점의 압력도 측정할 수 있습니다.
이는 압력이 클수록 접촉이 더 많아지고 저항이 작아지기 때문입니다.저항을 측정함으로써 압력을 정량화할 수 있습니다.전압값은 좌표값에 비례하므로 (0, 0) 좌표점의 전압값에 편차가 있는지 계산하여 보정해야 합니다.저항성 스크린
저항막 방식 터치 스크린의 장점과 단점:
1. 저항막 방식 터치스크린은 작동할 때마다 하나의 터치 지점만 판단할 수 있습니다.터치 포인트가 2개 이상일 경우 정확한 판단이 불가능합니다.
2. 저항막 방식 스크린은 보호 필름이 필요하고 상대적으로 더 자주 교정해야 하지만 저항막 방식 터치 스크린은 먼지, 물, 오물에 영향을 받지 않습니다.저항성 터치 스크린 패널
3. 저항막 방식 터치스크린의 ITO 코팅은 상대적으로 얇고 깨지기 쉽습니다.너무 두꺼우면 빛의 투과율이 감소하고 내부 반사가 발생하여 선명도가 떨어집니다.ITO에 얇은 플라스틱 보호층이 추가되었지만 여전히 날카롭게 하기 쉽습니다.물체에 의해 손상되었습니다.자주 만지기 때문에 일정 기간 사용하면 ITO 표면에 작은 균열이나 변형이 나타날 수 있습니다.외부 ITO 층 중 하나가 손상되어 부서지면 전도체로서의 역할을 잃게 되고 터치스크린의 수명도 오래 가지 못할 것입니다..저항성 터치 스크린 패널
정전식 터치스크린, 정전식 터치스크린
저항막 방식 터치스크린과 달리 정전식 터치는 좌표를 감지하기 위해 전압 값을 생성 및 변경하기 위해 손가락 압력에 의존하지 않습니다.그것은 주로 인체의 전류 유도를 사용하여 작동합니다.용량 성 터치 스크린
용량 성 터치 스크린 원리:
용량성 스크린은 인간의 피부를 포함하여 전하를 띠는 모든 물체를 통해 작동합니다.(인체에 의해 운반되는 전하) 정전용량식 터치스크린은 합금이나 ITO(인듐주석산화물) 등의 소재로 만들어지며, 전하는 머리카락보다 얇은 미세 정전기 네트워크에 저장됩니다.손가락이 화면을 클릭하면 접촉점에서 소량의 전류가 흡수되어 모서리 전극에 전압 강하가 발생하며 인체의 미약한 전류를 감지하여 터치 제어의 목적을 달성합니다.장갑을 끼고 터치해도 터치스크린이 반응하지 않는 이유가 여기에 있습니다.투영형 정전식 터치스크린
정전식 화면 감지 유형 분류
유도형에 따라 표면 정전용량과 투영 정전용량으로 나눌 수 있습니다.투영형 용량성 스크린은 자체 용량성 스크린과 상호 용량성 스크린의 두 가지 유형으로 나눌 수 있습니다.보다 일반적인 상호 용량성 스크린은 구동 전극과 수신 전극으로 구성된 예입니다.표면 용량 성 터치 스크린
표면 용량성 터치 스크린:
표면 용량성 방식은 공통 ITO 층과 금속 프레임으로 이루어져 있으며 네 모서리에 위치한 센서와 표면 전체에 고르게 분포된 얇은 필름을 활용합니다.손가락이 화면을 클릭하면 사람의 손가락과 터치 스크린이 두 개의 전하 전도체 역할을 하여 서로 접근하여 결합 커패시터를 형성합니다.고주파 전류의 경우 커패시터는 직접 도체이므로 손가락이 접점에서 매우 작은 전류를 끌어옵니다.터치스크린 네 모서리에 있는 전극에서 전류가 흘러나옵니다.전류의 강도는 손가락에서 전극까지의 거리에 비례합니다.터치 컨트롤러는 터치 포인트의 위치를 계산합니다.투영형 정전식 터치스크린
투영된 정전식 터치스크린:
하나 이상의 신중하게 설계된 에칭 ITO가 사용됩니다.이러한 ITO 층은 에칭되어 여러 개의 수평 및 수직 전극을 형성하고, 감지 기능을 갖춘 독립 칩이 행/열로 엇갈리게 배열되어 투영된 정전용량의 축 좌표 감지 단위 매트릭스를 형성합니다.: X축과 Y축은 각 그리드 센싱 유닛의 정전용량을 감지하기 위해 좌표 센싱 유닛의 별도 행과 열로 사용됩니다.표면 용량 성 터치 스크린
용량 성 화면의 기본 매개 변수
채널 수: 칩에서 터치스크린까지 연결된 채널 라인 수입니다.채널이 많을수록 비용이 높아지고 배선이 더 복잡해집니다.기존 자체 용량: M+N(또는 M*2, N*2);상호 용량: M+N;인셀 상호 용량: M*N.용량 성 터치 스크린
노드 수: 샘플링을 통해 얻을 수 있는 유효한 데이터의 수입니다.노드가 많을수록 더 많은 데이터를 얻을 수 있고 계산된 좌표는 더 정확하며 지원 가능한 접촉 면적은 더 작아집니다.자체 용량: 채널 수와 동일, 상호 용량: M*N.
채널 간격: 인접한 채널 중심 사이의 거리입니다.노드가 많을수록 해당 피치는 작아집니다.
코드 길이: 샘플링 시간을 절약하려면 상호 허용 오차만 샘플링 신호를 늘리면 됩니다.상호 용량 방식은 동시에 여러 드라이브 라인에 신호를 가질 수 있습니다.신호가 있는 채널 수는 코드 길이에 따라 다릅니다(보통 4개의 코드가 대부분임).디코딩이 필요하기 때문에 코드 길이가 너무 길면 빠른 슬라이딩에 일정한 영향을 미칩니다.용량 성 터치 스크린
투영형 정전식 스크린 원리 정전식 터치 스크린
(1) 정전식 터치스크린: 수평 및 수직 전극 모두 단일 종단 감지 방식으로 구동됩니다.
자체 생성 정전식 터치 스크린의 유리 표면은 ITO를 사용하여 수평 및 수직 전극 배열을 형성합니다.이들 수평 및 수직 전극은 각각 접지와 함께 커패시터를 형성합니다.이 정전 용량을 일반적으로 자체 정전 용량이라고 합니다.손가락이 정전식 화면을 터치하면 손가락의 정전용량이 화면의 정전용량에 중첩됩니다.이때, 자가정전식 스크린은 수평 및 수직 전극 배열을 감지하여 터치 전후의 정전용량 변화를 바탕으로 각각 수평 및 수직 좌표를 결정한 후 터치 좌표를 평면으로 결합합니다.
손가락이 닿으면 기생 용량이 증가합니다. Cp'=Cp + Cfinger, 여기서 Cp-는 기생 용량입니다.
기생 용량의 변화를 감지하여 손가락이 닿은 위치를 결정합니다.용량 성 터치 스크린
이중층 자체 용량 구조를 예로 들어 보겠습니다. ITO의 2개 층, 수평 및 수직 전극은 각각 접지되어 자체 용량과 M+N 제어 채널을 형성합니다.ips lcd 용량 성 터치 스크린
자가 정전식 스크린의 경우 단일 터치라면 X축, Y축 방향의 투영이 고유하고 결합된 좌표도 고유합니다.터치스크린에서 두 점을 터치하고 두 점이 서로 다른 XY축 방향에 있으면 4개의 좌표가 나타납니다.그러나 분명히 두 개의 좌표만이 실제이고 나머지 두 개는 일반적으로 "유령점"으로 알려져 있습니다.ips lcd 용량 성 터치 스크린
따라서 자체 정전식 스크린의 원리적 특성은 단일 지점에서만 터치할 수 있으며 진정한 멀티 터치를 구현할 수 없다는 것을 결정합니다.ips lcd 용량 성 터치 스크린
상호 용량성 터치 스크린: 송신단과 수신단이 다르며 수직으로 교차합니다.정전식 멀티 터치
ITO를 사용하여 가로 전극과 세로 전극을 만듭니다.자체 정전 용량과의 차이점은 두 세트의 전극이 교차하는 곳에 정전 용량이 형성된다는 것입니다. 즉, 두 전극 세트가 각각 정전 용량의 두 극을 형성합니다.손가락이 정전식 스크린을 터치하면 터치 지점에 부착된 두 전극 사이의 결합에 영향을 주어 두 전극 사이의 정전 용량이 변경됩니다.정전식 멀티 터치
상호 정전용량을 감지할 때 수평 전극은 순차적으로 여기 신호를 내보내고 모든 수직 전극은 동시에 신호를 수신합니다.이러한 방법으로 모든 수평 전극과 수직 전극의 교차점에서의 정전용량 값, 즉 터치스크린의 2차원 평면 전체의 정전용량 크기를 구하여 구현할 수 있다.멀티 터치.
손가락이 닿으면 결합 용량이 감소합니다.
커플링 용량의 변화를 감지하여 손가락이 닿는 위치를 결정합니다.CM - 커플링 커패시터.정전식 멀티 터치
이중층 자체 용량 구조를 예로 들어보겠습니다. ITO의 두 층은 서로 겹쳐서 M*N 커패시터와 M+N 제어 채널을 형성합니다.정전식 멀티 터치
멀티터치 기술은 상호 호환되는 터치스크린을 기반으로 하며 제스처 방향과 손가락 터치 위치를 멀티터치로 인식하는 멀티터치 제스처(Multi-TouchGesture)와 멀티터치 올포인트(Multi-Touch All-Point) 기술로 구분된다.휴대폰 제스처 인식과 열 손가락 터치에 널리 사용됩니다.기다리는 장면.제스처, 다중 손가락 인식뿐만 아니라 손가락이 아닌 다른 터치 형태도 허용되며, 손바닥이나 장갑을 낀 손을 이용한 인식도 가능합니다.Multi-Touch All-Point 스캐닝 방식은 터치스크린의 각 행과 열의 교차점을 별도로 스캐닝하고 감지해야 합니다.스캔 수는 행 수와 열 수의 곱입니다.예를 들어 터치스크린이 M개의 행과 N개의 열로 구성된 경우 스캔이 필요합니다.교차점은 M*N배이므로 각 상호 정전용량의 변화를 감지할 수 있습니다.손가락 터치가 있으면 상호 정전 용량이 감소하여 각 터치 지점의 위치를 결정합니다.정전식 멀티 터치
정전식 터치스크린 구조 유형
화면의 기본 구조는 위에서 아래로 보호유리, 터치층, 디스플레이 패널의 3개 층으로 구분된다.휴대폰 화면 생산 과정에서 보호 유리, 터치스크린, 디스플레이 화면을 두 번 접착해야 합니다.
보호유리와 터치스크린, 디스플레이 화면은 매번 라미네이팅 공정을 거치기 때문에 수율이 크게 떨어진다.적층 횟수를 줄일 수 있다면 전체 적층 수율은 확실히 향상될 것입니다.현재 더 강력한 디스플레이 패널 제조업체는 On-Cell 또는 In-Cell 솔루션을 홍보하는 경향이 있습니다. 즉, 디스플레이 화면에 터치 레이어를 만드는 경향이 있습니다.터치 모듈 제조업체 또는 업스트림 재료 제조업체는 OGS를 선호하는 경향이 있습니다. 이는 터치 레이어가 보호 유리로 제작되었음을 의미합니다.정전식 멀티 터치
인셀(In-Cell): 액정 픽셀에 터치 패널 기능을 내장하는 방식, 즉 디스플레이 화면 내부에 터치 센서 기능을 내장해 화면을 더 얇고 가볍게 만드는 방식을 말한다.동시에 In-Cell 화면에는 일치하는 터치 IC가 내장되어야 합니다. 그렇지 않으면 잘못된 터치 감지 신호나 과도한 소음이 발생하기 쉽습니다.따라서 In-Cell 화면은 완전히 독립적입니다.정전식 멀티 터치
온셀(On-Cell): 컬러필터 기판과 디스플레이 화면의 편광판 사이에 터치스크린, 즉 터치 센서를 LCD 패널에 내장하는 방식을 말하며, 인셀 기술보다 훨씬 난이도가 낮다.따라서 현재 시중에서 가장 많이 사용되는 터치스크린은 바로 원셀 스크린이다.ips 용량 성 터치 스크린
OGS(One Glass Solution): OGS 기술은 터치스크린과 보호유리를 일체화하고 보호유리 내부에 ITO 전도성층을 코팅한 뒤 보호유리에 직접 코팅과 포토리소그래피를 수행하는 기술이다.OGS 보호유리와 터치스크린은 일체형이기 때문에 일반적으로 먼저 강화한 다음 코팅하고 에칭하고 마지막으로 절단해야 합니다.이런 방식으로 강화유리를 절단하는 것은 매우 번거롭고 비용이 많이 들고 수율이 낮으며 유리 가장자리에 미세한 균열이 생겨 유리의 강도가 저하됩니다.ips 용량 성 터치 스크린
정전식 터치 스크린의 장점과 단점 비교:
1. 화면 투명도와 시각효과 측면에서는 OGS가 가장 좋고, 인셀(In-Cell), 온셀(On-Cell)이 그 뒤를 잇는다.ips 용량 성 터치 스크린
2. 얇고 가벼움.일반적으로 In-Cell이 가장 가볍고 얇으며 OGS가 그 뒤를 따릅니다.On-Cell은 처음 두 개보다 약간 더 나쁩니다.
3. 화면 강도(내충격성, 낙하성) 측면에서는 온셀이 가장 좋고, OGS가 2위, 인셀이 최악이다.OGS는 코닝 보호유리를 터치 레이어와 직접 통합한다는 점에 주목해야 합니다.가공 과정에서 유리의 강도가 약해지고 화면도 매우 약해집니다.
4. 터치 측면에서는 OGS의 터치 감도가 On-Cell/In-Cell 화면보다 우수합니다.멀티터치, 손가락, 스타일러스 스타일러스 지원 측면에서 OGS는 실제로 In-Cell/On-Cell보다 우수합니다.셀의.또한 인셀 스크린은 터치층과 액정층을 직접 일체화하기 때문에 센싱 노이즈가 상대적으로 크고, 필터링 및 보정 처리를 위해 특수한 터치 칩이 필요하다.OGS 화면은 터치 칩에 크게 의존하지 않습니다.
5. 기술적 요구 사항인 In-Cell/On-Cell은 OGS보다 복잡하며 생산 관리도 더 어렵습니다.ips 용량 성 터치 스크린
터치스크린 현황 및 개발 동향
지속적인 기술 발전으로 터치스크린은 과거 저항막 방식에서 현재는 널리 사용되는 정전용량 방식으로 진화했습니다.현재 인셀과 인셀 터치스크린은 오랫동안 주류 시장을 점유해 왔으며 휴대폰, 태블릿, 자동차 등 다양한 분야에서 널리 사용되고 있다.ITO 필름으로 만든 기존 정전식 스크린의 한계는 높은 저항성, 깨지기 쉽고 운반하기 어려운 등 점점 더 분명해지고 있습니다. 특히 곡선 또는 곡선 또는 유연한 장면에서 정전식 스크린의 전도성 및 빛 투과율이 좋지 않습니다. .대형 터치스크린에 대한 시장의 요구와 더 가볍고, 얇으며, 잡기 편한 터치스크린에 대한 사용자의 요구를 충족시키기 위해 곡면형 및 접이식 플렉서블 터치스크린이 등장했으며 점차 휴대폰, 차량용 터치스크린, 교육 시장, 화상 회의 등 장면.곡면을 접는 유연한 터치가 미래 개발 추세가 되고 있습니다.ips 용량 성 터치 스크린
게시 시간: 2023년 9월 13일