Situação atual e tendência de desenvolvimento das telas sensíveis ao toque.

Uma tela sensível ao toque é um sistema de posicionamento por coordenadas usado em conjunto com um monitor, e seu uso tem se tornado cada vez mais comum como um dispositivo de entrada simples e prático. Com o rápido desenvolvimento dos monitores de tela plana, a tela sensível ao toque, em combinação com o LCD, tornou-se amplamente utilizada, com grande potencial para aplicações como assistentes digitais pessoais (ADPs), copiadoras avançadas, sistemas de navegação veicular e, principalmente, ADPs com entrada por caneta.

1. Tela sensível ao toque comum

1.1 Tela sensível ao toque resistiva A parte principal da tela sensível ao toque resistiva é uma película composta transparente de quatro camadas que é aderida firmemente à superfície do display. A estrutura é mostrada na Figura 1. A mesma posição corresponde a diferentes tensões de saída. O controlador recebe os dados de tensão convertidos pelo ADC e calcula a posição do ponto de toque (x, y). De acordo com a estrutura da tela sensível ao toque resistiva mostrada na Figura 1, o cursor é posicionado no ponto de toque. Este é o princípio básico da tecnologia de tela sensível ao toque resistiva. A chave para as telas sensíveis ao toque resistivas reside na tecnologia de materiais. Os materiais de revestimento condutor transparente mais comumente usados ​​incluem ITO e revestimentos de níquel-ouro.

1.1.1 Blindagem de resistência de quatro fios

Quando as duas camadas condutoras transparentes IT0 da tela sensível ao toque resistiva de quatro fios estão em funcionamento, cada camada adiciona uma tensão constante de 5V: uma na direção vertical, uma na horizontal, totalizando quatro fios necessários. As características incluem baixo custo, toque flexível e resistência a sujeira, poeira, água ou luz. A tela resistiva de quatro fios apresenta alta estabilidade de posicionamento e não sofre deriva. Amplamente utilizada, a tela resistiva de quatro fios se destaca por utilizar o chip driver dedicado ADS7843. Portanto, o baixo consumo de energia da tela resistiva de quatro fios é um fator importante para sua ampla aplicação em PDAs, celulares e outros dispositivos portáteis.

1.1.2 Limitações das telas resistivas

A camada externa da película composta da tela sensível ao toque resistiva é feita de material plástico. Força excessiva ou contato com um objeto pontiagudo podem riscar a tela e danificá-la permanentemente. Mesmo um pequeno arranhão é fatal para uma tela sensível ao toque resistiva de quatro fios, enquanto que, para uma tela de cinco fios, desde que a camada condutora externa não se divida em pequenos pedaços independentes e a camada interna não seja danificada, ela ainda funcionará normalmente.

1.1.3 Tela de resistência de cinco fios

A camada base da tela sensível ao toque resistiva de cinco fios aplica tensão à superfície condutora do vidro, e a camada condutora externa funciona apenas como um condutor puro. Quando o usuário toca na tela, o sistema mede a posição do ponto de toque detectando, em intervalos de tempo, os valores de tensão nos eixos X e Y do ponto de contato da camada interna de ITO. Caracteriza-se por alta resolução e rápida velocidade de resposta. A dureza da superfície é alta e a durabilidade é muito maior em comparação com a tela resistiva de quatro fios, podendo suportar até 30 milhões de toques no mesmo ponto. A camada condutora de níquel-ouro na superfície possui alta resistência a danos, permitindo o uso normal mesmo após arranhões. Além disso, a transmitância da tela sensível ao toque resistiva de cinco fios também é superior à da tela resistiva de quatro fios, porém, a tela de cinco fios é mais cara.

1.2 Tela sensível ao toque capacitiva

A tela sensível ao toque capacitiva utiliza tecnologia de revestimento a vácuo para revestir a superfície interna e a camada intermediária da tela de vidro com uma camada de IT0. A camada externa é uma camada protetora de vidro, e o revestimento de IT0 da camada intermediária atua como superfície de trabalho. Quando o usuário toca a camada metálica, uma capacitância de acoplamento é formada entre o usuário e a superfície da tela sensível ao toque devido ao campo elétrico do corpo humano. O dedo induz uma corrente muito pequena no ponto de contato. Essa corrente é distribuída entre os eletrodos nos quatro cantos da tela sensível ao toque, sendo a corrente proporcional à distância do dedo até os quatro cantos. O controlador calcula a proporção das quatro correntes para obter a posição do ponto de toque. A tela sensível ao toque capacitiva pode aderir completamente ao display, sendo resistente a danos e quebras. O método de colagem por meio de almofadas adesivas confere resistência à água e, além disso, esse tipo de tela sensível ao toque apresenta alta resolução, resposta sensível, boa sensação tátil, resistência à água, poeira e luz solar, sendo ideal para ambientes agressivos. O princípio de funcionamento da tela capacitiva determina que o objeto tocado deve ser um condutor, e não há resposta quando uma mão enluvada ou um objeto não condutor é tocado.

1.3 Tela sensível ao toque de onda acústica de superfície

Quando o usuário toca na tela, as duas camadas condutoras originalmente separadas se conectam no ponto de contato. 1.3.1 Estrutura da Tela Sensível ao Toque por Ondas Acústicas de Superfície As quatro periferias da placa de vidro da tela sensível ao toque por ondas acústicas de superfície são gravadas com ângulos de 450°, variando de esparsos a densos. Faixas refletoras sofisticadas. Os cantos superior esquerdo e inferior direito da tela de vidro são fixados, respectivamente, com transdutores de transmissão ultrassônica vertical e horizontal, e o canto superior direito é fixado com dois transdutores de recepção ultrassônica correspondentes para receber os sinais ultrassônicos refletidos duas vezes pelas faixas refletoras. 1.3.2 Características da tela sensível ao toque por ondas acústicas de superfície A tela sensível ao toque por ondas acústicas de superfície é muito estável, não é afetada por fatores ambientais como temperatura e umidade, tem longa vida útil (50 milhões de toques), alta transmitância de luz e nitidez, sem distorção ou deriva de cor, não precisa de calibração após a instalação, tem excelente resistência a arranhões e pode suportar vários toques ásperos. Como a tela sensível ao toque por ondas acústicas de superfície adota diretamente o sistema de coordenadas retangulares, a conversão de dados não apresenta distorção e a precisão é extremamente alta, chegando a 4096 × 4096 pixels (f4l). No entanto, a tela por ondas acústicas de superfície requer limpeza e manutenção frequentes, pois poeira, óleo e até mesmo chuva nas faixas periféricas da tela podem bloquear a reflexão normal da onda sonora da tela sensível ao toque ou causar alterações na forma de onda, impedindo o reconhecimento correto pelo receptor. Além disso, gotas de água grandes, manchas de óleo, etc., podem ser interpretadas erroneamente pela tela sensível ao toque como um ponto de toque, causando mau funcionamento.

Tela sensível ao toque infravermelha de 1,4 polegadas

1.4.1 Princípio de funcionamento da tela sensível ao toque infravermelha: A tela sensível ao toque infravermelha consiste na instalação de uma placa de circuito impresso com um tubo emissor de infravermelho e um tubo receptor de infravermelho na superfície do visor. Quando o usuário toca na tela, o dedo bloqueia os raios infravermelhos que passam pelo local, e a mudança no sinal luminoso faz com que o circuito de detecção fotoelétrica emita um sinal elétrico alterado. O processamento desse sinal elétrico permite localizar a posição do ponto de toque na tela. Qualquer objeto opaco à luz infravermelha pode transmitir o sinal infravermelho para realizar o posicionamento do toque.

1.4.2 Tendências de desenvolvimento de telas sensíveis ao toque infravermelhas. A vantagem das telas sensíveis ao toque infravermelhas é a sua total transparência, que não afeta a nitidez da imagem e não está sujeita a interferências de corrente, tensão ou estática, sendo adequadas para ambientes eletromagnéticos severos. No entanto, o funcionamento das telas sensíveis ao toque infravermelhas também acarreta algumas desvantagens inevitáveis ​​em sua aplicação. Atualmente, o desenvolvimento da tecnologia de telas sensíveis ao toque infravermelhas gira principalmente em torno de duas vertentes: a utilização de novos sensores para implementar a função de tela sensível ao toque (iv) e a melhoria das deficiências da tecnologia de tela sensível ao toque existente, ampliando assim suas funcionalidades. O desenvolvimento de telas sensíveis ao toque infravermelhas se concentra principalmente na melhoria da resolução e do desempenho de resistência à interferência luminosa. Ao mesmo tempo, a expansão das funcionalidades, como o multitoque, confere às telas sensíveis ao toque uma gama mais ampla de recursos.

2. Conclusão

Com o desenvolvimento da sociedade da informação, as pessoas precisam obter uma variedade de informações. O sistema de transmissão de informações com tela sensível ao toque como janela interativa adota tecnologia computacional avançada e utiliza diversas formas, como texto, imagens, música, comentários, animações, vídeos, etc., para transmitir informações variadas de forma intuitiva e vívida, proporcionando grande conveniência. O desenvolvimento da tela sensível ao toque demonstra a tendência de multifuncionalidade, diversificação e telas grandes. É previsível que, com o rápido desenvolvimento da tecnologia de telas sensíveis ao toque, os campos de aplicação se expandam cada vez mais e o desempenho se aprimore cada vez mais.