Soluzioni touch LCD di piccole e medie dimensioni

Un touch screen LCD resistivo è un dispositivo di visualizzazione che utilizza il rilevamento della pressione per ottenere il controllo tattile. La sua struttura principale è costituita da due strati di pellicola conduttiva ITO e punti distanziatori. Quando viene applicata una forza di 10-50 grammi, gli strati conduttivi superiore e inferiore entrano in contatto, formando un circuito partitore di tensione. Il controller calcola le coordinate tattili tramite conversione analogico-digitale. Può essere utilizzato con qualsiasi oggetto ed è adattabile ad ambienti difficili come polvere e olio. È comunemente utilizzato in ambienti complessi o sensibili ai costi, come i telecomandi industriali e i terminali di controllo delle macchine utensili.

Le diverse tecnologie touch LCD hanno principi e caratteristiche tecniche unici. La tecnologia touch resistiva, una soluzione di lunga data, ha una struttura centrale costituita da un film conduttivo in ITO (ossido di indio e stagno), un substrato in PET e punti di isolamento. Quando viene applicata una forza di 10-50 grammi, gli strati conduttivi superiore e inferiore entrano in contatto, formando un circuito partitore di tensione. Il controller calcola quindi le coordinate del tocco tramite conversione analogico-digitale. Il vantaggio di questa tecnologia risiede nella sua capacità di essere toccata da qualsiasi oggetto. Trova ancora applicazione nei telecomandi industriali (schermi da 2-3 pollici) e nei terminali operativi delle macchine utensili in ambienti polverosi. Tuttavia, la sua trasmittanza luminosa dell'85% e la durata limitata a 2 milioni di tocchi ne hanno portato alla graduale eliminazione dal mercato dell'elettronica di consumo.

Un touchscreen capacitivo LCD è un dispositivo di visualizzazione che utilizza la rilevazione della corrente del corpo umano per ottenere il controllo tattile. Il suo nucleo è costituito da una matrice di elettrodi ITO incisi su una superficie di vetro. Quando un dito si avvicina, la capacità tra gli elettrodi cambia (tipicamente nell'intervallo 0.5-2 pF). Il controller determina la posizione del tocco tramite il rilevamento dell'autocapacità o della capacità mutua. Presenta un'elevata trasmittanza luminosa, supporta il multi-touch e il funzionamento ad alta precisione (fino a 2 mm di precisione al tocco) e ha una velocità di risposta elevata. Può soddisfare i requisiti di funzionamento rapido di frequenze di aggiornamento di 120 Hz in scenari come apparecchiature diagnostiche mediche da 7-12 pollici, rendendolo una delle tecnologie touch più diffuse sul mercato attuale.

La tecnologia touch capacitiva proiettata (PCT) è diventata di uso comune sul mercato. Consiste nell'incisione di una matrice di elettrodi ITO su una superficie di vetro. Quando un dito si avvicina, la capacità tra gli elettrodi cambia (tipicamente nell'intervallo 0.5-2 pF). La posizione del tocco viene determinata tramite rilevamento dell'autocapacità o della capacità mutua. Attualmente, le soluzioni di fascia alta utilizzano pannelli con risoluzione 1920×1080 e un rapporto di aspetto 16:9, che supportano 10 punti di tocco e una precisione di 2 mm. Nelle apparecchiature diagnostiche mediche da 7-12 pollici, la velocità di risposta può raggiungere frequenze di aggiornamento di 120 Hz, soddisfacendo le esigenze dei medici di una rapida commutazione delle immagini.

Un touch screen LCD in-cell integra lo strato di rilevamento del tocco direttamente nel display LCD, eliminando la necessità di un pannello touch separato fissato alla superficie dello schermo (come nei tradizionali touch screen esterni GFF o GG).

La caratteristica principale di questa tecnologia è che il sensore touch è incorporato tra lo strato di pixel a cristalli liquidi e il filtro colore dell'LCD, oppure è fabbricato direttamente sul substrato di vetro del pannello del display, consentendo alle funzioni touch e display di condividere alcuni strati strutturali.

La tecnologia touch LCD In-Cell rappresenta un progresso all'avanguardia nel settore. Integra i sensori touch direttamente nella struttura dei pixel dell'LCD, eliminando lo strato di vetro richiesto per i tradizionali pannelli touch esterni. Ciò riduce lo spessore dello schermo di 0.3 mm e aumenta la trasmissione della luce al 92%. Incorporando gli elettrodi touch nel filtro colore della cella a cristalli liquidi, il dispositivo raggiunge un design impermeabile e antipolvere (grado di protezione IP67). Tuttavia, questa tecnologia presenta bassi tassi di rendimento ed è attualmente utilizzata principalmente nei pannelli di controllo per smart home di fascia alta da 5 a 8 pollici.

Il principio fondamentale della tecnologia touch in-cell è l'integrazione dei sensori touch direttamente nella struttura dei pixel dell'LCD, eliminando lo strato touch in vetro separato utilizzato nelle tradizionali soluzioni touch esterne. Questa tecnologia prevede l'incisione di elettrodi touch ITO sul lato del filtro colore o sul lato del substrato array della cella LCD, consentendo alle funzioni touch e display di condividere lo stesso spazio sul pannello. Quando un dito tocca lo schermo, la capacità tra gli elettrodi cambia. Il modulo di rilevamento touch integrato nel circuito integrato del driver del pannello cattura questo segnale e utilizza un algoritmo per determinare le coordinate touch. Questo design consente una fusione profonda tra display e touch, riducendo lo spessore dello schermo e migliorando la trasmissione della luce. Tuttavia, richiede una precisione di processo estremamente elevata e un equilibrio tra l'interferenza tra i pixel del display e i segnali touch.