حلول شاشات اللمس LCD الصغيرة والمتوسطة الحجم

شاشة LCD اللمسية المقاومة هي جهاز عرض يستخدم استشعار الضغط للتحكم باللمس. يتكون هيكلها الأساسي من طبقتين من غشاء موصل من أكسيد الإنديوم والقصدير (ITO) ونقاط فاصلة. عند تطبيق قوة تتراوح بين 10 و50 غرامًا، تتلامس الطبقتان الموصلتان العلوية والسفلية، مشكلتين دائرة مقسم جهد. تحسب وحدة التحكم إحداثيات اللمس من خلال التحويل من تناظري إلى رقمي. يمكن تشغيلها مع أي جهاز، وهي قابلة للتكيف مع البيئات القاسية مثل الغبار والزيت. تُستخدم عادةً في البيئات الحساسة للتكلفة أو المعقدة، مثل أجهزة التحكم عن بُعد الصناعية ومحطات تشغيل الآلات.

تتميز تقنيات اللمس المختلفة في شاشات LCD بمبادئها وخصائصها التقنية الفريدة. تتميز تقنية اللمس المقاوم، وهي حلٌّ قائم منذ زمن طويل، ببنية أساسية تتكون من غشاء موصل من أكسيد الإنديوم والقصدير (ITO)، وركيزة PET، ونقاط عزل. عند تطبيق قوة تتراوح بين 10 و50 جرامًا، تتلامس الطبقتان الموصلتان العلوية والسفلية، لتشكلا دائرة مقسم جهد. ثم يحسب جهاز التحكم إحداثيات اللمس من خلال التحويل من تناظري إلى رقمي. تكمن ميزة هذه التقنية في إمكانية لمسها من أي جسم. ولا تزال تُستخدم في أجهزة التحكم عن بُعد الصناعية (شاشات 2-3 بوصات) ومحطات تشغيل أدوات الآلات في البيئات المتربة. ومع ذلك، فإن نفاذيتها للضوء بنسبة 85% وعمرها الافتراضي المحدود الذي يبلغ مليوني لمسة أدى إلى إبعادها تدريجيًا من سوق الإلكترونيات الاستهلاكية.

شاشة اللمس السعوية LCD هي جهاز عرض يستخدم استشعار تيار جسم الإنسان للتحكم باللمس. يتكون قلبها من مصفوفة من أقطاب ITO محفورة على سطح زجاجي. عند اقتراب الإصبع، تتغير السعة بين الأقطاب (عادةً ما تكون في نطاق 0.5-2 بيكو فاراد). يحدد جهاز التحكم موقع اللمس من خلال الكشف عن السعة الذاتية أو السعة المتبادلة. تتميز الشاشة بنفاذية عالية للضوء، وتدعم اللمس المتعدد والدقة العالية (تصل دقة اللمس إلى 2 مم)، وتتميز بسرعة استجابة عالية. يمكنها تلبية متطلبات التشغيل السريع لمعدلات تحديث 120 هرتز في سيناريوهات مثل معدات التشخيص الطبي مقاس 7-12 بوصة، مما يجعلها من تقنيات اللمس الشائعة في السوق حاليًا.

أصبحت تقنية اللمس السعوي المُسقط (PCT) رائجة في السوق. تتضمن هذه التقنية حفر مصفوفة من أقطاب أكسيد القصدير والإنديوم (ITO) على سطح زجاجي. عند اقتراب الإصبع، تتغير السعة بين الأقطاب (عادةً ما تكون في نطاق 0.5-2 بيكو فاراد). يُحدد موقع اللمس من خلال الكشف عن السعة الذاتية أو السعة المتبادلة. حاليًا، تستخدم الحلول المتطورة لوحات بدقة 1920×1080 بكسل مع نسبة عرض إلى ارتفاع 16:9، تدعم اللمس من 10 نقاط ودقة لمس 2 مم. في أجهزة التشخيص الطبي التي تتراوح أحجامها بين 7 و12 بوصة، يمكن أن تصل سرعات الاستجابة إلى معدلات تحديث 120 هرتز، مما يُلبي احتياجات الأطباء للتبديل السريع للصور.

تدمج شاشة اللمس LCD داخل الخلية طبقة استشعار اللمس مباشرة في شاشة LCD، مما يزيل الحاجة إلى لوحة لمس منفصلة متصلة بسطح الشاشة (كما هو الحال في شاشات اللمس GFF أو GG الخارجية التقليدية).

الميزة الأساسية لهذه التقنية هي أن مستشعر اللمس مدمج بين طبقة البكسل البلورية السائلة في شاشة LCD وفلتر الألوان، أو يتم تصنيعه مباشرة على الركيزة الزجاجية للوحة العرض، مما يسمح لوظائف اللمس والعرض بمشاركة بعض الطبقات الهيكلية.

تُمثل تقنية اللمس داخل الخلية في شاشات الكريستال السائل تطورًا رائدًا في هذا المجال. فهي تدمج مستشعرات اللمس مباشرةً في بنية بكسل شاشة الكريستال السائل، مما يُلغي الحاجة إلى طبقة الزجاج المستخدمة في لوحات اللمس الخارجية التقليدية. ويُقلل هذا من سُمك الشاشة بمقدار 0.3 مم، ويرفع نفاذية الضوء إلى 92%. وبفضل دمج أقطاب اللمس داخل مرشح الألوان في خلية الكريستال السائل، يُصبح الجهاز مقاومًا للماء والغبار (تصنيف IP67). مع ذلك، تُعاني هذه التقنية من انخفاض معدلات الإنتاج، وتُستخدم حاليًا بشكل أساسي في لوحات التحكم المنزلية الذكية المتطورة التي تتراوح أحجامها بين 5 و8 بوصات.

يعتمد المبدأ الأساسي لتقنية اللمس داخل الخلية على دمج مستشعرات اللمس مباشرةً في بنية بكسل شاشة LCD، مما يُلغي طبقة اللمس الزجاجية المنفصلة المستخدمة في حلول اللمس الخارجية التقليدية. تتضمن هذه التقنية حفر أقطاب لمس من أكسيد الإنديوم والقصدير (ITO) على جانب مرشح اللون أو جانب ركيزة المصفوفة لخلية LCD، مما يسمح لوظيفتي اللمس والعرض بمشاركة مساحة اللوحة نفسها. عند لمس الشاشة بإصبع، تتغير السعة بين الأقطاب. تلتقط وحدة استشعار اللمس المدمجة في دائرة تشغيل اللوحة هذه الإشارة وتستخدم خوارزمية لتحديد إحداثيات اللمس. يحقق هذا التصميم اندماجًا عميقًا بين الشاشة واللمس، مما يُقلل من سمك الشاشة ويُحسّن نفاذية الضوء. ومع ذلك، يتطلب دقة معالجة عالية للغاية وتوازنًا بين التداخل بين شاشة البكسل وإشارات اللمس.