Dotyková obrazovka pro piezoelektrické keramické aplikace

Dotyková obrazovka (také známá jako 'dotyková obrazovka', 'dotykový panel') je indukční zobrazovací zařízení z tekutých krystalů, které může přijímat vstupní signály, jako jsou kontakty. Když se dotknete grafického tlačítka na obrazovce, systém haptické zpětné vazby může ovládat různá připojená zařízení podle předem naprogramovaného programu, který lze použít k nahrazení mechanických panelů tlačítek, a používat obrazovky s tekutými krystaly k vytváření dynamických zvukových a obrazových efektů.

Dotyková obrazovka dává multimédiím nový vzhled a je to velmi atraktivní nové multimediální interaktivní zařízení. Používá se hlavně pro dotazy na veřejné informace, vedoucí kancelář, průmyslovou kontrolu, vojenské velení, videohry, písně a objednávky, multimediální výuku, předprodej nemovitostí atd.

Dotykové obrazovky se odlišují technickými principy piezo keramický disk a lze jej rozdělit do pěti základních typů: dotykové obrazovky s vektorovým snímáním tlaku, dotykové obrazovky s odporovou technologií, dotykové obrazovky s kapacitní technologií, dotykové obrazovky s infračervenou technologií a dotykové obrazovky s technologií povrchových akustických vln. Mezi nimi dotyková obrazovka technologie vektorového snímání tlaku ustoupila z historické etapy;
Umístění dotykové obrazovky pomocí odporové technologie je přesné, ale její cena je poměrně vysoká a obává se poškrábání a poškození;

Kapacitní technologie dotykové obrazovky je rozumná, ale její problém se zkreslením obrazu je obtížně řešitelný zásadně;Infračervená technologie dotykové obrazovky je levná, ale její rám je křehký, snadno dochází k rušení světla a je zkreslený v zakřivených podmínkách;

Povrchová dotyková obrazovka s akustickou vlnou řeší různé vady předchozích dotykových obrazovek a není snadné ji poškodit. Je vhodný pro různé příležitosti. Nevýhodou je, že pokud kapky vody a prach na povrchu obrazovky způsobí, že dotyková obrazovka bude matná nebo dokonce nebude fungovat. Níže jsou stručně představeny výše uvedené typy dotykových obrazovek:

Odporová dotyková obrazovka

Tato dotyková obrazovka využívá k ovládání snímání tlaku. Hlavní částí odporové dotykové obrazovky je odporová tenkovrstvá obrazovka, která těsně lícuje s povrchem displeje. Jedná se o vícevrstvou kompozitní fólii. Jako základní vrstva používá vrstvu skla nebo tvrdé plastové ploché desky a povrch je potažen vrstvou transparentního oxidového kovu (transparentní vodivá (Resistance) vodivá vrstva, která je pokryta vnější povrchovou vytvrzenou hladkou a odolnou plastovou vrstvou odolnou proti poškrábání, její vnitřní povrch je také potažen povlakem a existuje mnoho malých vrstev (méně než 1/1000 palce), které jsou od sebe navzájem průhledné. je materiálová technologie Běžně používané transparentní vodivé povlakové materiály jsou ITO, oxid india, propustnost světla je 80% a pak klesá, když je tenčí, a stoupá na 80%, když je tloušťka 300 angstromů.

Omezení odporových obrazovek

Společnou nevýhodou odporových dotykových obrazovek je to, že protože vnější vrstva kompozitní fólie je vyrobena z plastového materiálu, lidé, kteří neznají příliš tvrdý nebo ostrý dotyk, mohou poškrábat celou dotykovou obrazovku a způsobit šrot. V rámci limitů však škrábnutí poškodí pouze vnější vodivou vrstvu. Poškrábání vnější vodivé vrstvy je pro pětidrátovou odporovou dotykovou obrazovku irelevantní a pro čtyřdrátovou odporovou dotykovou obrazovku je fatální.

Kapacitní dotykový displej

Funguje pomocí indukce proudu lidského těla. Kapacitní dotyková obrazovka je čtyřvrstvá obrazovka z kompozitního skla. Vnitřní povrch a mezivrstva skleněné zástěny jsou každá potažena vrstvou ITO. Vnější vrstva je tenká vrstva ochranné vrstvy křemičitého skla. Jako pracovní plocha se používá mezivrstva ITO povlak. Čtyři elektrody, vnitřní vrstva ITO je stínící vrstva pro zajištění dobrého pracovního prostředí. Když se prst dotkne kovové vrstvy, v důsledku elektrického pole lidského těla vytvoří uživatel a povrch dotykové obrazovky spojovací kondenzátor. Pro vysokofrekvenční proud je kondenzátor přímý vodič, takže prst odebírá malý proud z kontaktního bodu. Tento proud teče z elektrod na čtyřech rozích dotykové obrazovky a proud protékající těmito čtyřmi elektrodami je úměrný vzdálenosti od prstu ke čtyřem rohům. Ovladač vypočítává polohu bodu dotyku přesným výpočtem čtyř proudových poměrů. 

Vady kapacitních dotykových obrazovek

Kapacitní dotykové obrazovky mají lepší propustnost světla a jasnost než čtyřvodičové odporové obrazovky. Samozřejmě je nelze srovnávat s povrchovými stíněními akustických vln a pětivodičovými odporovými stíněními. Kapacitní obrazovky mají vážné odrazy. Čtyřvrstvá kompozitní dotyková obrazovka kapacitní technologie má navíc nerovnoměrnou propustnost světla na různých vlnových délkách a je zde problém zkreslení barev. Vlivem odrazu světla mezi vrstvami jsou obrazové znaky rozmazané.

Infračervený dotykový displej

V raných koncepcích měly infračervené dotykové obrazovky technická omezení, jako je nízké rozlišení, omezené dotykové metody a náchylné k rušení a poruchám prostředí, jakmile zmizely z trhu. Poté druhá generace infračervených obrazovek částečně vyřešila problém s rušením světla. Třetí a čtvrtá generace také zlepšila rozlišení a stabilitu piezo diskového měniče, ale neudělala kvalitativní skok v klíčových ukazatelích nebo komplexním výkonu. Každý, kdo zná technologii dotykových obrazovek, však ví, že infračervené dotykové obrazovky nejsou ovlivněny proudem, napětím a statickou elektřinou a jsou vhodné do drsných podmínek prostředí. Infračervená technologie je hlavním vývojovým trendem produktů s dotykovou obrazovkou. Dotykové obrazovky využívající akustické a jiné materiálové technologie mají své nepřekonatelné bariéry, jako je poškození a stárnutí jednoho senzoru, strach z kontaminace dotykového rozhraní, destruktivní používání a složitá údržba. Dokud bude infračervená dotyková obrazovka skutečně dosahovat vysoké stability a vysokého rozlišení, jistě nahradí jiné technické produkty a stane se hlavním proudem trhu s dotykovými obrazovkami.

Dotyková obrazovka s povrchovou akustickou vlnou

1.Povrchová akustická vlna

Povrchová akustická vlna, typ ultrazvukové vlny, mechanické energetické vlny, která se šíří mělce na povrchu média (jako je pevný materiál, jako je sklo nebo kov). Prostřednictvím klínovité trojúhelníkové základny (přísně navržené podle vlnové délky povrchové vlny) lze dosáhnout směrového vyzařování energie povrchové akustické vlny s malým úhlem. Výkon povrchových akustických vln je stabilní, snadno analyzovatelný a má velmi ostré frekvenční charakteristiky v procesu přenosu smykových vln. V roce 2013 se aplikace nedestruktivního testování, zobrazování a vlnění rychle rozvinula. Technologie, jako jsou vodivé materiály a technologie detekce, jsou poměrně vyspělé. Dotykovou částí povrchové akustické vlny dotykové obrazovky může být plochá, kulovitá nebo válcová skleněná plochá deska, která se instaluje před CRT, LED, LCD nebo plazmovou obrazovku. Levý horní roh a pravý dolní roh skleněné obrazovky jsou upevněny vertikálními a horizontálními ultrazvukovými vysílacími měniči a pravý horní roh je upevněn dvěma odpovídajícími ultrazvukovými přijímacími měniči. Ultrazvukové vysílací a přijímací měniče jsou zde vyrobeny z piezoelektrické keramiky. Čtyři obvody skleněné zástěny jsou vyryty velmi přesnými reflexními pruhy pod úhlem 45° od řídkých po hustě rozmístěné.

2. Princip fungování dotykové obrazovky s povrchovou akustickou vlnou

Piezoelektrické keramické desky umístěné na čtyřech rozích nebo stranách dotykové obrazovky se používají jako opěrné body a snímací body dotykové obrazovky. Když se vnější síla dotkne dotykové obrazovky, v kontaktním bodě se vytvoří síla a pozice kontaktních bodů se liší, což má za následek různé poměry napětí generované čtyřmi piezo keramickými díly. Princip povrchového náboje nebo generování napětí piezoelektrických keramických měničů je určen na základě piezoelektrického jevu piezoelektrického keramického materiálu. Měřením napětí generovaného čtyřmi piezokeramickými kusy lze vypočítat konkrétní polohu kontaktního bodu a současně znát velikost síly. Změnou náběžné a sestupné hrany napěťové vlny vytvořené na piezokeramice lze získat rychlost změny síly nebo zrychlení snímače síly. Určením polohy a intenzity dotykového bodu je nakonec dosaženo účelu dotyku. Účinek tohoto nového typu dotyku se navíc liší od tradičního dotyku. Dokáže nejen přesně snímat polohu bodu dotyku, ale také velikost a zrychlení síly. Dotykový rozměr se zvětšuje. 

3. Funkce dotykové obrazovky s povrchovou akustickou vlnou

4. 

Vysoké rozlišení a dobrá propustnost světla. Vysoká životnost, dobrá odolnost proti poškrábání (ve srovnání s povrchovým filmem odporu, kondenzátorem atd.). Responzivní. Není ovlivněno faktory prostředí, jako je teplota a vlhkost, vysoké rozlišení, dlouhá životnost (50 milionůkrát při dobré údržbě); vysoká propustnost světla (92%), může zachovat čistou a průhlednou kvalitu obrazu; žádný drift, pouze je třeba nainstalovat Jednorázová kalibrace; existuje odezva od třetí osy (tj. tlakové osy) a používá se spíše na veřejných místech. Povrchové obrazovky s akustickými vlnami je třeba často udržovat, protože prach, olej nebo dokonce tekutiny z nápojů znečišťují povrch obrazovky, což zablokuje vlnovodnou drážku na povrchu dotykové obrazovky, takže vlny nebudou správně vysílat nebo způsobí změnu tvaru vlny a ovladač ji nebude schopen rozpoznat, což ovlivňuje běžné používání dotykové obrazovky, uživatelé musí věnovat přísnou pozornost hygieně prostředí.