Ekran dotykowy do zastosowań w ceramice piezoelektrycznej

Ekran dotykowy (znany również jako „ekran dotykowy”, „panel dotykowy”) to indukcyjne urządzenie wyświetlające ciekłokrystaliczne, które może odbierać sygnały wejściowe, takie jak styki. Po dotknięciu przycisku graficznego na ekranie system sprzężenia zwrotnego dotykowego może sterować różnymi podłączonymi urządzeniami zgodnie z zaprogramowanym programem, który może zastąpić mechaniczne panele przycisków i wykorzystać ekrany ciekłokrystaliczne do tworzenia dynamicznych efektów audio i wideo.

Ekran dotykowy nadaje multimediom nowy wygląd i jest bardzo atrakcyjnym, interaktywnym urządzeniem multimedialnym. Stosowany jest głównie do zapytań o informacje publiczne, biura kierownictwa, kontroli przemysłowej, dowodzenia wojskowego, gier wideo, pieśni i porządku, nauczania multimedialnego, przedsprzedaży nieruchomości itp.

Ekrany dotykowe odróżnia się od zasad technicznych dysk piezoceramiczny i można je podzielić na pięć podstawowych typów: ekrany dotykowe z technologią wektorowego wykrywania ciśnienia, ekrany dotykowe z technologią rezystancyjną, ekrany dotykowe z technologią pojemnościową, ekrany dotykowe z technologią podczerwieni i ekrany dotykowe z technologią powierzchniowej fali akustycznej. Wśród nich ekran dotykowy z technologią wektorowego wykrywania ciśnienia wycofał się ze sceny historycznej;
Pozycjonowanie ekranu dotykowego w technologii rezystancyjnej jest dokładne, ale jego cena jest dość wysoka i boi się zarysowania i uszkodzenia;

Konstrukcja ekranu dotykowego w technologii pojemnościowej jest rozsądna, ale problem zniekształcenia obrazu jest zasadniczo trudny do rozwiązania. Technologia ekranu dotykowego na podczerwień jest tania, ale jego rama jest delikatna, łatwo powoduje zakłócenia świetlne i jest zniekształcona w zakrzywionych warunkach;

Powierzchniowy ekran dotykowy z falą akustyczną rozwiązuje różne wady poprzednich ekranów dotykowych i nie jest łatwo go uszkodzić. Nadaje się na różne okazje. Wadą jest to, że krople wody i kurz na powierzchni ekranu powodują, że ekran dotykowy staje się matowy lub w ogóle nie działa. Poniżej krótko omówiono powyższe typy ekranów dotykowych:

Rezystancyjny ekran dotykowy

Ten ekran dotykowy wykorzystuje do sterowania czujnik nacisku. Główną częścią rezystancyjnego ekranu dotykowego jest rezystancyjny ekran cienkowarstwowy, który jest ściśle dopasowany do powierzchni wyświetlacza. Jest to wielowarstwowa folia kompozytowa. Wykorzystuje warstwę szkła lub twardego plastiku jako warstwę podstawową, a powierzchnia jest pokryta warstwą przezroczystego tlenku metalu (przezroczystą przewodzącą (oporową) warstwą przewodzącą, która jest pokryta zewnętrzną utwardzoną, gładką i odporną na zarysowania warstwą tworzywa sztucznego, jego wewnętrzna powierzchnia jest również pokryta powłoką, a pomiędzy nimi znajduje się wiele małych (mniejszych niż 1/1000 cala) przezroczystych punktów izolacyjnych oddzielających dwie warstwy przewodzące od siebie. Kluczem rezystancyjnego ekranu dotykowego jest materiał Powszechnie stosowanymi przezroczystymi materiałami powłokowymi przewodzącymi są ITO, tlenek indu, przepuszczalność światła wynosi 80%, a następnie maleje, gdy jest cieńsza i wzrasta do 80%, gdy grubość wynosi 300 angstremów.

Ograniczenia ekranów rezystancyjnych

Powszechną wadą rezystancyjnych ekranów dotykowych jest to, że ponieważ zewnętrzna warstwa folii kompozytowej jest wykonana z tworzywa sztucznego, osoby, które nie znają się zbyt dobrze lub nie używają ostrego dotyku, mogą porysować cały ekran dotykowy i powodować zadrapania. Jednak w pewnych granicach zadrapanie zaszkodzi jedynie zewnętrznej warstwie przewodzącej. Zadrapanie zewnętrznej warstwy przewodzącej nie ma znaczenia w przypadku pięcioprzewodowego rezystancyjnego ekranu dotykowego i jest śmiertelne dla czteroprzewodowego rezystancyjnego ekranu dotykowego.

Pojemnościowy ekran dotykowy

Działa poprzez wykorzystanie indukcji prądu ludzkiego ciała. Pojemnościowy ekran dotykowy to czterowarstwowy ekran ze szkła kompozytowego. Wewnętrzna powierzchnia i warstwa pośrednia szklanego ekranu są pokryte warstwą ITO. Najbardziej zewnętrzną warstwą jest cienka warstwa ochronnej warstwy szkła krzemionkowego. Jako powierzchnię roboczą stosuje się międzywarstwową powłokę ITO. Cztery elektrody, wewnętrzna warstwa ITO jest warstwą ekranującą zapewniającą dobre środowisko pracy. Kiedy palec dotyka warstwy metalu, pod wpływem pola elektrycznego ludzkiego ciała, użytkownik i powierzchnia ekranu dotykowego tworzą kondensator sprzęgający. W przypadku prądu o wysokiej częstotliwości kondensator jest przewodnikiem bezpośrednim, więc palec pobiera niewielki prąd z punktu styku. Prąd ten płynie z elektrod znajdujących się w czterech rogach ekranu dotykowego, a prąd przepływający przez cztery elektrody jest proporcjonalny do odległości palca od czterech rogów. Sterownik oblicza położenie punktu dotykowego poprzez dokładne obliczenie czterech współczynników prądowych. 

Wady pojemnościowych ekranów dotykowych

Pojemnościowe ekrany dotykowe charakteryzują się lepszą przepuszczalnością światła i przejrzystością niż czteroprzewodowe ekrany rezystancyjne. Oczywiście nie można ich porównywać z powierzchniowymi ekranami fal akustycznych i pięcioprzewodowymi ekranami rezystancyjnymi. Ekrany pojemnościowe mają poważne odbicia. Ponadto czterowarstwowy kompozytowy ekran dotykowy wykonany w technologii pojemnościowej charakteryzuje się nierównomierną przepuszczalnością światła przy różnych długościach fal i występuje problem zniekształcenia kolorów. W wyniku odbicia światła pomiędzy warstwami znaki obrazu są rozmyte.

Ekran dotykowy na podczerwień

We wczesnych koncepcjach ekrany dotykowe na podczerwień miały ograniczenia techniczne, takie jak niska rozdzielczość, ograniczone metody dotykowe, a także podatność na zakłócenia i nieprawidłowe działanie środowiska, gdy zniknęły z rynku. Następnie druga generacja ekranów na podczerwień częściowo rozwiązała problem zakłóceń przeciwświetlnych. Trzecia i czwarta generacja również poprawiła rozdzielczość i stabilność przetwornika piezoelektrycznego, ale nie dokonała jakościowego skoku w zakresie kluczowych wskaźników ani kompleksowej wydajności. Jednak każdy, kto zna technologię ekranów dotykowych, wie, że na ekrany dotykowe na podczerwień nie ma wpływu prąd, napięcie ani elektryczność statyczna i nadają się do trudnych warunków środowiskowych. Technologia podczerwieni to ostateczny trend rozwojowy produktów z ekranem dotykowym. Ekrany dotykowe wykorzystujące technologie akustyczne i inne materiały mają swoje bariery nie do pokonania, takie jak uszkodzenie i starzenie się pojedynczego czujnika, obawa przed zanieczyszczeniem interfejsu dotykowego, destrukcyjne użytkowanie i skomplikowana konserwacja. Dopóki ekran dotykowy na podczerwień rzeczywiście osiągnie wysoką stabilność i wysoką rozdzielczość, z pewnością zastąpi inne produkty techniczne i stanie się głównym nurtem rynku ekranów dotykowych.

Powierzchniowy ekran dotykowy z falą akustyczną

1. Powierzchniowa fala akustyczna

Powierzchniowa fala akustyczna, rodzaj fali ultradźwiękowej, mechaniczna fala energii, która rozchodzi się płytko po powierzchni ośrodka (takiego jak sztywny materiał, taki jak szkło lub metal). Dzięki trójkątnej podstawie w kształcie klina (ściśle zaprojektowanej zgodnie z długością fali fali powierzchniowej) można uzyskać kierunkową emisję energii powierzchniowej fali akustycznej pod małym kątem. Wydajność powierzchniowej fali akustycznej jest stabilna, łatwa do analizy i ma bardzo ostrą charakterystykę częstotliwościową w procesie transmisji fali poprzecznej. W 2013 roku gwałtownie rozwinęło się zastosowanie badań nieniszczących, obrazowania i falowania. Technologie takie jak materiały przewodzące i technologia wykrywania są dość dojrzałe. Część ekranu dotykowego powierzchniowego ekranu dotykowego z falą akustyczną może być płaską, kulistą lub cylindryczną szklaną płaską płytą, która jest instalowana przed ekranem CRT, LED, LCD lub wyświetlaczem plazmowym. Lewy górny róg i prawy dolny róg szklanego ekranu są odpowiednio zamocowane za pomocą pionowych i poziomych ultradźwiękowych przetworników nadawczych, a prawy górny róg jest zamocowany za pomocą dwóch odpowiednich ultradźwiękowych przetworników odbiorczych. Ultradźwiękowe przetworniki nadawczo-odbiorcze są tutaj wykonane z ceramiki piezoelektrycznej. Cztery obwody szklanego ekranu są wygrawerowane bardzo precyzyjnymi paskami odblaskowymi pod kątem 45°, od rzadkich do gęsto rozmieszczonych.

2. Zasada działania powierzchniowego ekranu dotykowego z falą akustyczną

Piezoelektryczne arkusze ceramiczne umieszczone w czterech rogach lub bokach ekranu dotykowego służą jako punkty podparcia i punkty wykrywania ekranu dotykowego. Kiedy zewnętrzna siła dotyka ekranu dotykowego, w punkcie styku generowana jest siła, a położenie punktów styku jest różne, co skutkuje różnymi stosunkami napięcia generowanymi przez cztery elementy piezoceramiczne. Zasada wytwarzania ładunku powierzchniowego lub napięcia przez piezoelektryczne przetworniki ceramiczne jest określana na podstawie efektu piezoelektrycznego piezoelektrycznego materiału ceramicznego. Mierząc napięcie generowane przez cztery elementy piezoceramiczne, można obliczyć konkretne położenie punktu styku i jednocześnie poznać wielkość siły. Zmieniając narastające i opadające zbocza przebiegu napięcia utworzonego na piezoceramice, można uzyskać prędkość zmiany siły lub przyspieszenie czujnika siły. Określając położenie i intensywność punktu kontaktowego, cel dotyku zostaje ostatecznie osiągnięty. Co więcej, efekt tego nowego rodzaju dotyku różni się od tradycyjnego dotyku. Potrafi nie tylko dokładnie wyczuć położenie punktu dotyku, ale także wielkość i przyspieszenie siły. Zwiększa się wymiar dotykowy. 

3. Funkcje ekranu dotykowego Surface z falą akustyczną

4. 

Wysoka rozdzielczość i dobra przepuszczalność światła. Wysoka trwałość, dobra odporność na zarysowania (w porównaniu z warstwą powierzchniową oporności, kondensatorem itp.). Czuły. Nie ma wpływu na czynniki środowiskowe, takie jak temperatura i wilgotność, wysoka rozdzielczość, długa żywotność (50 milionów razy przy dobrej konserwacji); wysoka przepuszczalność światła (92%), może utrzymać wyraźną i przejrzystą jakość obrazu; brak dryftu, wystarczy zainstalować Kalibracja jednorazowa; jest reakcja z trzeciej osi (tj. osi ciśnienia) i jest ona częściej stosowana w miejscach publicznych. Powierzchniowe ekrany z falami akustycznymi muszą być często konserwowane, ponieważ kurz, olej, a nawet płyny z napojów zanieczyszczają powierzchnię ekranu, co blokuje rowek falowodu na powierzchni ekranu dotykowego, powodując nieprawidłowe przenoszenie fal lub zmianę kształtu fali i brak możliwości jej rozpoznania przez sterownik, co wpływa na normalne użytkowanie ekranu dotykowego, użytkownicy muszą zwracać szczególną uwagę na higienę otoczenia.