現在最も重要なタイプのタッチスクリーン：抵抗膜式（2層）タッチスクリーン、表面容量性タイプと誘導性容量タイプ、弾性表面波タイプ、赤外線タイプ、曲げ波タイプ、アクティブデジタイザータイプ、光学イメージングタイプ。 ただし、2つのタイプに分けることができます。 1つのタイプは前の3つのタッチスクリーンのようにITOを必要とし、もう1つのタイプの構造は後者のタイプのスクリーンのようにITOを必要としません。 現在の市場では、ITO材料を使用した抵抗膜方式のタッチスクリーンと静電容量方式のタッチスクリーンが最も広く使用されています。
タッチスクリーンは私たちの周りのいたるところにあります。 PDAなどのパーソナルポータブルデバイスの分野では、タッチスクリーンはスペースを節約するだけでなく、持ち運びが簡単であるだけでなく、人間とコンピュータの相互作用も向上しています。
抵抗膜方式のタッチスクリーン
ITOは、実際には透明な導電体である酸化スズの英語の略語です。 インジウムとスズの比率、堆積方法、酸化の程度、および結晶粒のサイズを調整することにより、この物質の特性を調整できます。 薄いITO材料は透明性は良好ですが、インピーダンスは高くなります。 ITO材料が厚いほどインピーダンスは低くなりますが、透明度は低下します。 PETポリエステルフィルムに蒸着する場合、反応温度は150°C未満に低下する必要があります。これにより、ITOの酸化が不完全になります。 その後のアプリケーションでは、ITOは空気または空気バリアにさらされます。 自動酸化により、面積抵抗は時間とともに変化します。 これにより、抵抗膜方式タッチスクリーンは頻繁にキャリブレーションする必要があります。
図1に、抵抗膜方式タッチスクリーンの断面側面図を示します。 彼の指が触れた表面は、実際には下にあるPET層を保護するためのハードコーティングです。 PET層は非常に薄くて柔軟なPETフィルムです。 その表面に触れると、下向きに曲がり、下の2層のITOコーティングが互いに接触し、この時点で回路を接続できるようになります。 2つのITO層の間には、2つの層を分離するための厚さ約1000分の1インチの分離支点があります。 下部には透明な硬質底層があり、通常はガラスまたはプラスチックでできている上記の構造を支持するために使用されます。
抵抗膜方式タッチスクリーンの多層構造は、大きな光損失を引き起こします。 ハンドヘルドデバイスの場合、通常、光の透過率が低いという問題を補うためにバックライト光源を増やす必要がありますが、これによりバッテリーの消費量も増加します。 抵抗膜方式タッチスクリーンの利点は、画面と制御システムが比較的安価であり、応答感度が優れていることです。
静電容量式タッチスクリーン
静電容量式タッチスクリーンもITO材料を使用する必要があり、その消費電力は比較的低く、長寿命ですが、コストが高いため、常に懸念が少なくなっています。 アップルが発表したiPhoneの使いやすいマンマシンインターフェースとスムーズな動作性能により、静電容量式タッチスクリーンが現在の市場で人気を博し、さまざまな静電容量式タッチスクリーン製品が次々と登場しています。 そして、プロセスと大量生産の進歩に伴い、そのコストも低下しており、抵抗膜方式のタッチスクリーンに徐々に取って代わり始めています。
表面静電容量式タッチスクリーンは、ITOの単層のみを使用します。 指が画面の表面に触れると、ある程度の電荷が人体に伝わります。 これらの電荷損失を回復するために、画面の四隅から電荷が追加されます。 各方向に追加される電荷の量は、タッチポイントの距離に比例します。 これから、タッチポイントの特定の場所を計算できます。
表面静電容量のITOコーティングは通常、電界に対するコーナー/エッジグリーン効果の影響を減らすために、スクリーンの周囲に線形化された金属電極を必要とします。 ノイズをブロックするために、ITOコーティングの下にITOシールド層がある場合があります。 表面静電容量式タッチスクリーンは、使用する前に少なくとも1回はキャリブレーションする必要があります。 表面静電容量式タッチスクリーンと比較して、誘導性静電容量式タッチスクリーンは、より厚いカバー層を貫通することができ、補正を必要としません。 ITOコーティングの2つの層上の異なるITOモジュールの誘導容量性エッチングは、モジュールの総インピーダンス、モジュール間の接続ワイヤのインピーダンス、ITOの2つの層の交差点で生成される寄生容量などの要因を考慮する必要があります。モジュール。 また、指の接触を検出するには、ITOモジュールの面積も指の面積よりも小さくする必要があります。 ポッド型のパターンを使用する場合、対角線の長さは通常約4〜6mmに制御されます。
図3では、緑と青のITOモジュールがITOコーティングの2つの層に配置されています。 これらは、X方向とY方向に連続的に変化するティアストリップと見なすことができ、X方向とY方向に異なるITOモジュールが必要です。 個別にスキャンして、タッチポイントの位置とタッチの軌道を取得します。 ITOコーティングの2つの層の間には、PETまたはガラス分離層があります。 後者は、より優れた光透過率を有し、より大きな圧力に耐えることができ、より高い収率を有する。 特別なプロセスでLCD表面に直接メッキすることができますが、それよりも重いものもあります。 この絶縁層が薄いほど、光の透過率は高くなりますが、ITOの2つの層の間の寄生容量は大きくなります。
誘導性静電容量式タッチスクリーンによって検出されたタッチ位置は、最大静電容量変化値が検出されるクロスポイントに対応します。 X軸またはY軸の場合、位置量を取得するためのさまざまなITOモジュールの信号量の加重平均です。 次に、システムはタッチスクリーンの下のLCDにタッチポイントとトラックを表示します。
2回の指タッチ（2つの赤い点）がある場合、各軸に2つの最大値があります。 現時点では、2つの組み合わせが考えられ、システムは正確に位置を特定して判断することができません。 これは、通常、ミラードット（2つの青いドット）と呼ばれるものです。
さらに、タッチスクリーンの下にはLCDディスプレイがあります。 その表面も導電性です。 これにより、近くのITOコーティングのITOモールドに寄生容量が発生します。 通常、2つのレイヤーの間に一定の量を維持する必要があります。 寄生容量の影響を低減する空気層。
静電容量式タッチスクリーンの利点
タッチスクリーン製品の設計では、性能とコストを比較検討する必要があります。 抵抗膜方式タッチスクリーンのコストは低く、競争は激しく、パフォーマンスとアプリケーションには一定の制限があります。
1.静電容量式タッチスクリーンに触れるだけで、信号を生成するために圧力をかける必要はありません。
⒉。 静電容量式タッチスクリーンは、製造後に一度だけ修正する必要があるか、まったく修正する必要がありませんが、抵抗技術では定期的な修正が必要です。
3.静電容量式タッチスクリーンのコンポーネントを動かす必要がないため、静電容量式ソリューションの耐用年数は長くなります。 抵抗膜方式タッチスクリーンでは、上部のITOフィルムは、下部のITOフィルムに接続するために下向きに曲がるように、柔軟になるように十分に薄くする必要があります。
4.コンデンサ技術は、光損失とシステム消費電力の点で抵抗膜技術よりも優れています。
5.容量性テクノロジーと抵抗性テクノロジーのどちらを選択するかは、主に画面に触れるオブジェクトによって決まります。 指で触れる場合は、静電容量式タッチスクリーンの方が適しています。 プラスチックであろうと金属であろうと、スタイラスが必要な場合は、抵抗膜方式のタッチスクリーンで対応できます。 静電容量式タッチスクリーンでもスタイラスを使用できますが、連携するには特別なスタイラスが必要です。
6.表面静電容量式は大型タッチスクリーンに使用でき、コストも安いですが、現在ジェスチャ認識には対応していません。 誘導性静電容量式は、主に中小規模のタッチスクリーンに使用され、ジェスチャ認識もサポートできます。
7.容量性技術は耐摩耗性があり、寿命が長く、ユーザーはそれを使用する際のメンテナンスコストが低くなります。 したがって、製造業者の全体的な運用コストをさらに削減することができます。 静電容量式タッチスクリーンの開発動向
静電容量式タッチスクリーンは現在、iPhoneやその他のハンドヘルドデバイスで使用されています。 マウスのシングルポイント軌道ポジショニング/ダブルクリックのシミュレーションは、その最も基本的な機能です。 マルチフィンガージェスチャ操作の認識と適用は、現在の市場でホットスポットになっています。 ポータブルアプリケーションでは、ユーザーはデバイスを片手で持ち、もう一方の手でしか操作できません。 したがって、複数の指でつかむ/移動する、伸ばす/圧縮する、回転することを認識することが特に重要です。 ページめくりやその他のジェスチャー操作。
