Was ist ein kapazitiver LCD-Touchscreen?

Kapazitive Touchscreen-Technologie VERWENDET die aktuelle Arbeitsinduktion des menschlichen Körpers. Die kapazitiv tuch Bildschirm ist ein vierschichtiger Verbundglasbildschirm. Die Innenfläche des Glasschirms und die Zwischenschicht sind jeweils mit einer Schicht ITO beschichtet. Die äußerste Schicht ist eine dünne Schicht aus Kieselerdeglas-Schutzschicht. Wenn der Finger die Metallschicht berührt, bilden der Benutzer und die Touchscreen-Oberfläche aufgrund des elektrischen Feldes im menschlichen Körper einen Koppelkondensator.

Der Kondensator ist a direkter Dirigent auf den Hochfrequenzstrom, sodass der Finger einen kleinen Strom vom Kontaktpunkt wegsaugt. Der Strom fließt jeweils von den Elektroden an den vier Ecken des Berührungsbildschirms, und der Strom, der durch die vier Elektroden fließt, ist proportional zum Abstand der Finger zu den vier Ecken. Der Controller berechnet den genauen Anteil der vier Ströme, um die Position des Berührungspunkts zu erhalten.

Übersicht kapazitives Touchscreen-Prinzip

Um Multitouch auf einem kapazitiven Bildschirm zu realisieren, ist es notwendig, Elektroden mit gegenseitiger Kapazität hinzuzufügen. Mit einfachen Worten, es besteht darin, den Bildschirm in Blöcke zu unterteilen und eine Gruppe von Gegenkapazitätsmodulen in jedem Bereich so einzustellen, dass sie unabhängig voneinander arbeiten. Daher kann der kapazitive Bildschirm die Berührungssituation jedes Bereichs unabhängig erkennen und nach der Verarbeitung einfach Multi-Touch realisieren.

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 So funktioniert der kapazitive Touchscreen

Kapazitäts-Touchpanel VERWENDET die aktuelle Induktion des menschlichen Körpers, um zu arbeiten. Der kapazitive Bildschirm ist ein vierschichtiger Verbundglasbildschirm. Die Innenfläche der Glasscheibe und die Zwischenschicht sind mit ITO (Indium Sikgold Oxid Nano) beschichtet. Die äußerste Schicht ist eine Schutzschicht aus Quarzglas mit einer Dicke von 0.0015 mm.

Wann Ein kapazitiver Touchscreen des Benutzers, das elektrische Feld durch den menschlichen Körper, Ihre Finger und das Gesicht bilden eine Koppelkapazität, da die Arbeitsebene ein hochfrequentes Signal haben soll, sodass die Finger einen sehr geringen Strom haben, bzw. vom aktuellen Bildschirm in den vier Ecken der Elektrode, und theoretisch durch die vier Elektroden mit dem Finger zu den vier Ecken des Stroms proportional zum Abstand, der Controller durch die genaue Berechnung der vier Stromverhältnisse, wird auf diese Position geschlossen. Es kann eine Genauigkeit von 99% mit einer Reaktionsgeschwindigkeit von weniger als 3 ms erreichen.

Projektionskondensatorpanel

Projektiv-kapazitive Touchscreens Ätzen verschiedener leitfähiger ITO-Schaltungsmodule auf zwei Schichten leitfähiger ITO-Glasbeschichtungen. Die geätzten Muster auf den beiden Modulen stehen senkrecht aufeinander und können als Schieberegler mit kontinuierlichen Änderungen in X- und Y-Richtung betrachtet werden. Da sich die X- und Y-Architekturen auf unterschiedlichen Oberflächen befinden, bildet ihre Kreuzung einen Kondensatorknoten. Ein Schieber kann als Antriebsdraht und der andere als Erkennungsdraht verwendet werden. Wenn ein Strom durch einen der Drähte im Treiberdraht fließt und ein Signal für eine Kapazitätsänderung von außen auftritt, bewirkt dies eine Änderung des Kapazitätsknotens auf der anderen Drahtschicht. Die Kapazitätsänderung kann durch Messen des daran angeschlossenen Stromkreises erfasst und dann von einem A/D-Controller in ein digitales Signal umgewandelt werden, das von einem Computer verarbeitet werden kann, um die (X, Y)-Achsenposition zu erhalten, um das Positionierungsziel zu erreichen.

3M zeigt einen kapazitiven Touchscreen mit 60 Punkten

Während des Betriebs versorgt die Steuerung nacheinander den Treiberdraht mit Strom, wodurch ein spezifisches elektrisches Feld zwischen jedem Knoten und dem Draht gebildet wird. Scannen Sie dann die Sensorzeile nacheinander, um die Kapazitätsänderung zwischen den Elektroden zu messen, um eine Mehrpunktpositionierung zu erreichen. Wenn sich der Finger oder das Berührungsmedium in der Nähe befindet, kann der Controller die Kapazitätsänderung zwischen dem Berührungsknoten und dem Draht schnell erkennen und dann die Position der Berührung bestätigen.

Eine Achse wird durch eine Reihe von Wechselstromsignalen angetrieben, und die Reaktion über den Touchscreen wird durch Elektroden auf der anderen Achse gemessen. Benutzer nennen dies „transversale“ Wahrnehmung oder projektive Wahrnehmung. Der Sensor ist mit dem ITO-Muster der X- und Y-Achse beschichtet. Wenn der Finger die Touchscreen-Oberfläche berührt, erhöht sich die Kapazität unter dem Berührungspunkt entsprechend der Entfernung des Berührungspunkts. Die kontinuierliche Abtastung des Sensors erkennt die Änderung des Kapazitätswerts, und der Steuerchip berechnet den Berührungspunkt und gibt ihn an den Prozessor zurück.

Klassifizierung von kapazitiven Touch-Elementen

Es gibt zwei Arten von kapazitiven Touchscreens: oberflächenkapazitive Touchscreens und projektiv-kapazitive Touchscreens.

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Oberflächen-kapazitiver Touchscreen

Häufig verwendet wird der oberflächenkapazitive Touchscreen, der im einfachen Prinzip funktioniert, niedriger Preis, einfaches Schaltungsdesign, aber schwierig Multi-Touch zu erreichen.

Projektiver kapazitiver Touchscreen

Projektiv-kapazitive Touchscreens sind Mehrfinger-Touchscreens. Diese beiden kapazitiven Touchscreens haben die Vorteile einer hohen Lichtdurchlässigkeit, einer schnellen Reaktionsgeschwindigkeit und einer langen Lebensdauer usw. Die Nachteile sind: Mit der Änderung von Temperatur und Luftfeuchtigkeit ändert sich der Kapazitätswert, was zu einer schlechten Arbeitsstabilität führt, oft Driftphänomene , müssen den Bildschirm häufig Korrektur lesen und können keine normalen Handschuhe für die Touch-Positionierung tragen.

Der projizierte kapazitive Touchscreen kann in zwei Arten von Kapazitäts- und Gegenkapazitätsbildschirmen unterteilt werden, einer der häufigeren Gegenkapazitätsbildschirme als Beispiel, die interne Elektrode und die Empfangselektrode durch den Fahrer, das Ansteuerelektrodensignal Niederspannung Hochfrequenz projiziert auf die Empfangselektrode bilden einen stabilen Strom, wenn der Mensch dem Kapazitätsschirm, der Erde durch den menschlichen Körper, den Fingern und dem Kapazitätsschirm, um eine äquivalente Kapazität zu bilden, und das Hochfrequenzsignal durch die äquivalente Kapazität in den Boden, auf diese Weise die Empfänger empfängt Ladung wird reduziert, wenn Finger in der Nähe des Senders, elektrische Ladung, desto signifikanter, entsprechend empfängt die Empfängerseite die Stromstärke, um den Berührungspunkt zu bestimmen.

Auf der Glasoberfläche werden aus ITO Arrays von Quer- und Längselektroden hergestellt. Diese Quer- und Längselektroden bilden jeweils Kondensatoren mit Masse. Dieser Kondensator wird allgemein als Eigenkapazität bezeichnet, d. h. die Kapazität der Elektrode gegen Masse. Wenn der Finger den kapazitiven Bildschirm berührt, wird die Kapazität des Fingers der Kapazität des Bildschirms überlagert, wodurch die Kapazität des Bildschirms erhöht wird.

Während der Berührungserkennung werden die horizontalen und longitudinalen Elektrodenanordnungen jeweils von dem kapazitiven Bildschirm erkannt. Entsprechend den Kapazitätsänderungen vor und nach der Berührung werden die horizontalen Koordinaten bzw. die Längskoordinaten bestimmt, und dann werden die Berührungskoordinaten der Ebene kombiniert. Das Scanverfahren der Eigenkapazität entspricht dem Projizieren der Berührungspunkte auf dem Touchscreen in die Richtungen der X-Achse bzw. der Y-Achse und der anschließenden Berechnung der Koordinaten in der Richtung der X-Achse bzw. der Y-Achse und schließlich deren Kombination. in die Koordinaten der Touchpoints ein.

Wenn es sich um eine einzelne Berührung handelt, ist die Projektion in X- und Y-Richtung eindeutig, und die kombinierten Koordinaten sind eindeutig. Wenn zwei Berührungen auf dem Touchscreen erfolgen und die beiden Berührungen nicht in derselben X-Richtung oder derselben Y-Richtung erfolgen, dann gibt es zwei Projektionen in die X- bzw. Y-Richtung und die kombinierten Koordinaten sind 4. Anscheinend sind nur zwei der Koordinaten sind reell und die anderen beiden werden als Geisterpunkte bezeichnet. Daher kann selbst der kapazitive Bildschirm kein echtes Multi-Touch erreichen.

Der gegenseitige Kondensatorschirm VERWENDET auch ITO, um die Querelektrode und die Längselektrode auf der Glasoberfläche herzustellen. Der Unterschied zwischen ihm und dem Selbstkondensatorschirm besteht darin, dass die Stelle, an der sich die beiden Elektrodengruppen kreuzen, einen Kondensator bildet, dh die beiden Elektrodengruppen bilden jeweils die Elektroden des Kondensators. Wenn ein Finger einen kapazitiven Bildschirm berührt, wird die Kopplung zwischen zwei Elektroden in der Nähe des Berührungspunkts beeinflusst, wodurch sich die Kapazität zwischen den beiden Elektroden ändert.

Wenn die gegenseitige Kapazität erkannt wird, sendet die Querelektrode nacheinander Anregungssignale aus, und alle Längselektroden empfangen gleichzeitig Signale. Auf diese Weise kann der Kapazitätswert aller Schnittpunkte der Quer- und Längselektrode, also der Kapazitätswert der gesamten zweidimensionalen Oberfläche des Touchscreens, erhalten werden. Die Koordinaten jedes Berührungspunkts können gemäß den zweidimensionalen Kapazitätsänderungsdaten des Berührungsbildschirms berechnet werden. Daher werden auch bei mehreren Berührungspunkten auf dem Bildschirm die tatsächlichen Koordinaten von jedem angezeigt Berührungspunkt berechnet werden kann.

Der Vorteil des gegenseitigen kapazitiven Schirms ist weniger Verdrahtung und kann gleichzeitig den Unterschied zwischen mehreren Kontakten erkennen und unterscheiden, da der kapazitive Schirm auch mehrere Kontakte erkennen kann, aber da das Signal selbst unscharf ist, kann er nicht unterscheiden. Darüber hinaus hat das Induktionsschema des gegenseitig kapazitiven Bildschirms die Vorteile einer hohen Geschwindigkeit und eines geringen Stromverbrauchs, da es alle Knoten in einem Antriebsstrang gleichzeitig messen kann, wodurch die Anzahl der Erfassungszyklen um 50 % reduziert wird. Die Doppelelektrodenstruktur hat die Funktion, externes Rauschen selbst abzuschirmen und kann die Signalstabilität bei einem bestimmten Leistungspegel verbessern.

In jedem Fall wird die Berührungsposition durch Messen der Verteilung der Signaländerungen zwischen den X- und Y-Elektroden bestimmt, und ein mathematischer Algorithmus wird dann verwendet, um die geänderten Signalpegel zu verarbeiten, um die XY-Koordinaten des Berührungspunkts zu bestimmen.

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Vor- und Nachteile des kapazitiven Touchscreens

•   Kapazitive Touchscreens erfordern nur Berührung, keinen Druck, um Signale zu erzeugen.

• Kapazitive Touchscreens erfordern nach der Produktion nur eine oder keine Korrektur, während die Widerstandstechnologie eine regelmäßige Korrektur erfordert.

• Kapazitive Schemata halten länger, da die Komponenten im kapazitiven Touchscreen brauchen sich gar nicht zu bewegen. Bei einem resistiven Touchscreen muss die obere Schicht des ITO-Films dünn genug sein, um elastisch zu sein, damit sie sich nach unten biegt und die untere Schicht des ITO-Films berührt.

• Die Kondensatortechnologie ist der Widerstandstechnologie in Bezug auf optische Verluste und Systemleistungsverbrauch überlegen.

• Die Wahl des Kondensators oder Widerstands hängt stark von dem Objekt ab, das den Bildschirm berührt. Wenn es sich um eine Fingerberührung handelt, ist der kapazitive Touchscreen die bessere Wahl. Wird ein Eingabestift benötigt, egal ob Kunststoff oder Metall, reicht ein resistiver Touchscreen. Ein kapazitiver Touchscreen kann auch einen Stift verwenden, erfordert jedoch einen speziellen Stift, um damit zu arbeiten.

• Oberflächenkapazitäten können für große Touchscreens verwendet werden und sind relativ gering, unterstützen jedoch derzeit keine Gestenerkennung: Induktive Kapazitäten werden hauptsächlich für kleine und mittlere Touchscreens verwendet und können Gestenerkennung unterstützen.

• Die kapazitive Technologie ist verschleißfest, hat eine lange Lebensdauer und hat beim Einsatz geringe Wartungskosten, wodurch die Gesamtbetriebskosten der Hersteller weiter gesenkt werden können.

• Kapazitive Touchscreens unterstützen die Multi-Touch-Technologie und sind weniger reaktionsschnell und weniger verschleißanfällig als resistive Touchscreens.

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