Kleine en middelgrote LCD-touchscreenoplossingen

Een resistief lcd-touchscreen is een display dat druksensoren gebruikt om aanraakbediening te realiseren. De kernstructuur bestaat uit twee lagen ITO-geleidende folie en afstandshouders. Wanneer een kracht van 10-50 gram wordt uitgeoefend, komen de bovenste en onderste geleidende lagen met elkaar in contact, waardoor een spanningsdeler ontstaat. De controller berekent de aanraakcoördinaten door middel van analoog-naar-digitaalconversie. Het kan met elk object worden bediend en is aanpasbaar aan zware omstandigheden zoals stof en olie. Het wordt vaak gebruikt in kostengevoelige of complexe omgevingen, zoals industriële afstandsbedieningen en bedieningsterminals voor machinegereedschappen.

Verschillende LCD-touchtechnologieën hebben hun eigen unieke principes en technische kenmerken. Resistieve touchtechnologie, een al lang bestaande oplossing, heeft een kernstructuur bestaande uit een geleidende ITO-film (indiumtinoxide), een PET-substraat en isolatiepunten. Wanneer een kracht van 10-50 gram wordt uitgeoefend, komen de bovenste en onderste geleidende lagen met elkaar in contact, waardoor een spanningsdeler ontstaat. De controller berekent vervolgens de aanraakcoördinaten door middel van analoog-naar-digitaalconversie. Het voordeel van deze technologie is dat deze door elk object kan worden aangeraakt. Het wordt nog steeds toegepast in industriële afstandsbedieningen (2-3 inch schermen) en bedieningsterminals van machinegereedschappen in stoffige omgevingen. De lichtdoorlatendheid van 85% en de beperkte levensduur van 2 miljoen aanrakingen hebben er echter toe geleid dat deze technologie geleidelijk van de markt voor consumentenelektronica is verdwenen.

Een capacitief lcd-touchscreen is een display dat gebruikmaakt van lichaamsstroomdetectie om aanraakbediening te realiseren. De kern bestaat uit een matrix van ITO-elektroden die op een glazen oppervlak zijn geëtst. Wanneer een vinger dichterbij komt, verandert de capaciteit tussen de elektroden (doorgaans in het bereik van 0.5-2 pF). De controller bepaalt de aanraaklocatie door middel van zelfcapacitantie of wederzijdse capacitantiedetectie. Het heeft een hoge lichttransmissie, ondersteunt multi-touch en zeer nauwkeurige bediening (tot 2 mm aanraaknauwkeurigheid) en heeft een snelle reactiesnelheid. Het voldoet aan de hoge vereisten van 120 Hz verversingsfrequenties in scenario's zoals 7-12 inch medische diagnostische apparatuur, waardoor het een van de meest gangbare aanraaktechnologieën op de huidige markt is.

Projected Capacitive Touch (PCT)-technologie is mainstream geworden op de markt. Het omvat het etsen van een matrix van ITO-elektroden op een glasoppervlak. Wanneer een vinger dichterbij komt, verandert de capaciteit tussen de elektroden (doorgaans in het bereik van 0.5-2 pF). De aanraaklocatie wordt bepaald door middel van zelfcapacitantie- of wederzijdse capaciteitsdetectie. Momenteel maken high-end oplossingen gebruik van schermen met een resolutie van 1920×1080 en een beeldverhouding van 16:9, die een aanraaknauwkeurigheid van 10 punten en een aanraaknauwkeurigheid van 2 mm ondersteunen. In medische diagnostische apparatuur van 7-12 inch kunnen de reactiesnelheden 120 Hz verversingsfrequenties bereiken, wat voldoet aan de behoeften van artsen aan snelle beeldomschakeling.

Bij een in-cell LCD-aanraakscherm is de aanraaksensorlaag direct in het LCD-scherm geïntegreerd. Hierdoor is er geen apart aanraakpaneel nodig dat op het schermoppervlak is bevestigd (zoals bij traditionele externe GFF- of GG-aanraakschermen).

Het belangrijkste kenmerk van deze technologie is dat de aanraaksensor is ingebed tussen de vloeibare kristalpixellaag en het kleurenfilter van het LCD-scherm, of direct op het glazen substraat van het displaypaneel is vervaardigd. Hierdoor delen de aanraak- en displayfuncties enkele structurele lagen.

In-Cell LCD-touchtechnologie is een baanbrekende ontwikkeling in de industrie. Het integreert touchsensoren direct in de pixelstructuur van het LCD-scherm, waardoor de glaslaag die nodig is voor traditionele externe touchpanels overbodig wordt. Dit reduceert de schermdikte met 0.3 mm en verhoogt de lichtdoorlatendheid tot 92%. Door de touchelektroden in het kleurenfilter van de lcd-cel te integreren, is het apparaat water- en stofbestendig (IP67-classificatie). Deze technologie kent echter een lage productieopbrengst en wordt momenteel voornamelijk gebruikt in hoogwaardige smart home-bedieningspanelen van 5 tot 8 inch.

Het kernprincipe van in-cell touchtechnologie is het direct integreren van touchsensoren in de pixelstructuur van het LCD-scherm, waardoor de aparte glazen touchlaag die in traditionele externe touchoplossingen wordt gebruikt, overbodig wordt. Deze technologie omvat het etsen van ITO-touchelektroden aan de kleurenfilterzijde of de matrixsubstraatzijde van de LCD-cel, waardoor de touch- en displayfuncties dezelfde paneelruimte kunnen delen. Wanneer een vinger het scherm aanraakt, verandert de capaciteit tussen de elektroden. De in de paneeldriver-IC geïntegreerde touchdetectiemodule vangt dit signaal op en gebruikt een algoritme om de touchcoördinaten te bepalen. Dit ontwerp bereikt een diepgaande versmelting van display en touch, waardoor de schermdikte wordt verminderd en de lichttransmissie wordt verbeterd. Het vereist echter een extreem hoge procesprecisie en een evenwicht tussen interferentie tussen pixelweergave en touchsignalen.