Сенсорные ЖК-дисплеи малого и среднего размера

Резистивный сенсорный ЖК-экран — это устройство отображения, использующее датчик давления для сенсорного управления. Его основная структура состоит из двух слоев проводящей пленки ITO и разделителей. При приложении силы 10–50 грамм верхний и нижний проводящие слои соприкасаются, образуя делитель напряжения. Контроллер вычисляет координаты касания посредством аналого-цифрового преобразования. Он может работать с любым объектом и адаптирован к суровым условиям, таким как пыль и масло. Он широко используется в экономичных или сложных условиях, например, в промышленных пультах дистанционного управления и терминалах управления станками.

Различные технологии сенсорных ЖК-дисплеев обладают уникальными принципами и техническими характеристиками. Технология резистивного сенсора, давно существующая, имеет основную структуру, состоящую из проводящей пленки ITO (оксид индия и олова), подложки из ПЭТ и изолирующих точек. При приложении силы 10–50 граммов верхний и нижний проводящие слои соприкасаются, образуя делитель напряжения. Контроллер затем вычисляет координаты касания посредством аналого-цифрового преобразования. Преимущество этой технологии заключается в способности воспринимать касание любым объектом. Она по-прежнему находит применение в промышленных пультах дистанционного управления (экраны 2–3 дюйма) и терминалах управления станками в условиях запыленности. Однако 85% светопропускания и ограниченный срок службы в 2 миллиона касаний привели к ее постепенному исчезновению с рынка потребительской электроники.

Емкостный сенсорный ЖК-экран — это устройство отображения, использующее датчики тока человеческого тела для сенсорного управления. Его ядро ​​представляет собой матрицу электродов ITO, выгравированных на стеклянной поверхности. При приближении пальца ёмкость между электродами изменяется (обычно в диапазоне 0.5–2 пФ). Контроллер определяет место касания, используя собственную или взаимную ёмкость. Он обладает высоким светопропусканием, поддерживает мультитач и высокоточную работу (точность касания до 2 мм), а также отличается высокой скоростью отклика. Он соответствует требованиям к быстродействию и частоте обновления 120 Гц, предъявляемым к таким устройствам, как медицинское диагностическое оборудование с диагональю экрана 7–12 дюймов, что делает его одной из основных сенсорных технологий на современном рынке.

Технология проекционно-емкостного сенсорного экрана (PCT) получила широкое распространение на рынке. Она заключается в травлении матрицы электродов ITO на стеклянной поверхности. При приближении пальца ёмкость между электродами изменяется (обычно в диапазоне 0.5–2 пФ). Место касания определяется с помощью определения собственной или взаимной ёмкости. В настоящее время в высокопроизводительных решениях используются панели с разрешением 1920×1080 и соотношением сторон 16:9, поддерживающие 10-точечное касание с точностью 2 мм. В медицинском диагностическом оборудовании с диагональю экрана 7–12 дюймов скорость отклика может достигать частоты обновления 120 Гц, что отвечает потребностям врачей в быстром переключении изображений.

В сенсорном ЖК-экране со встроенным сенсорным слоем слой считывания касаний интегрирован непосредственно в ЖК-дисплей, что устраняет необходимость в отдельной сенсорной панели, прикрепленной к поверхности экрана (как в традиционных внешних сенсорных экранах GFF или GG).

Основная особенность этой технологии заключается в том, что сенсорный датчик встраивается между слоем пикселов жидких кристаллов ЖК-дисплея и цветовым фильтром или изготавливается непосредственно на стеклянной подложке дисплейной панели, что позволяет сенсорным функциям и функциям отображения совместно использовать некоторые структурные слои.

Технология сенсорных ЖК-дисплеев In-Cell представляет собой передовой шаг в отрасли. Она интегрирует сенсорные датчики непосредственно в пиксельную структуру ЖК-дисплея, устраняя стеклянный слой, необходимый для традиционных внешних сенсорных панелей. Это уменьшает толщину экрана на 0.3 мм и увеличивает светопропускание до 92%. Благодаря встраиванию сенсорных электродов в цветовой фильтр жидкокристаллической ячейки, устройство обеспечивает водонепроницаемость и пылезащиту (класс защиты IP67). Однако эта технология страдает от низкой производительности и в настоящее время в основном используется в высококачественных 5-8-дюймовых панелях управления умным домом.

Основной принцип технологии сенсорного ввода в ячейке (in-cell touch) заключается в интеграции сенсорных датчиков непосредственно в структуру пикселей ЖК-дисплея, устраняя необходимость в отдельном стеклянном сенсорном слое, используемом в традиционных внешних сенсорных решениях. Эта технология включает в себя травление сенсорных электродов ITO на стороне цветного фильтра или матричной подложки ЖК-ячейки, что позволяет сенсорным функциям и функциям отображения совместно использовать одно и то же пространство панели. При касании экрана пальцем изменяется емкость между электродами. Модуль обнаружения касания, встроенный в микросхему драйвера панели, регистрирует этот сигнал и использует алгоритм для определения координат касания. Такая конструкция обеспечивает глубокое слияние отображения и сенсорного ввода, уменьшая толщину экрана и улучшая светопропускание. Однако она требует чрезвычайно высокой точности обработки и баланса между интерференцией сигналов пиксельного дисплея и сенсорного ввода.