Giải pháp màn hình cảm ứng LCD cỡ nhỏ và trung bình

Màn hình cảm ứng LCD điện trở là thiết bị hiển thị sử dụng cảm biến áp suất để thực hiện điều khiển cảm ứng. Cấu trúc lõi của nó bao gồm hai lớp màng dẫn điện ITO và các điểm đệm. Khi tác động một lực từ 10-50 gram, các lớp dẫn điện trên và dưới tiếp xúc với nhau, tạo thành mạch phân áp. Bộ điều khiển tính toán tọa độ cảm ứng thông qua chuyển đổi analog sang kỹ thuật số. Nó có thể hoạt động với bất kỳ vật thể nào và thích ứng với các môi trường khắc nghiệt như bụi và dầu. Nó thường được sử dụng trong các môi trường phức tạp hoặc nhạy cảm về chi phí, chẳng hạn như điều khiển từ xa công nghiệp và thiết bị đầu cuối vận hành máy công cụ.

Mỗi công nghệ cảm ứng LCD đều có nguyên lý và đặc điểm kỹ thuật riêng. Công nghệ cảm ứng điện trở, một giải pháp lâu đời, có cấu trúc lõi bao gồm một màng dẫn điện ITO (indium tin oxide), một chất nền PET và các điểm cách ly. Khi tác dụng một lực từ 10-50 gram, các lớp dẫn điện trên và dưới sẽ tiếp xúc với nhau, tạo thành một mạch phân chia điện áp. Bộ điều khiển sau đó tính toán tọa độ cảm ứng thông qua chuyển đổi analog sang kỹ thuật số. Ưu điểm của công nghệ này nằm ở khả năng được chạm bởi bất kỳ vật thể nào. Nó vẫn được ứng dụng trong các điều khiển từ xa công nghiệp (màn hình 2-3 inch) và các thiết bị đầu cuối vận hành máy công cụ trong môi trường bụi bặm. Tuy nhiên, khả năng truyền ánh sáng 85% và tuổi thọ hạn chế chỉ 2 triệu lần chạm đã khiến nó dần bị loại khỏi thị trường điện tử tiêu dùng.

Màn hình cảm ứng điện dung LCD là một thiết bị hiển thị sử dụng cảm biến dòng điện cơ thể người để đạt được điều khiển cảm ứng. Lõi của nó là một ma trận các điện cực ITO được khắc trên bề mặt kính. Khi ngón tay chạm vào, điện dung giữa các điện cực thay đổi (thường trong khoảng 0.5-2 pF). Bộ điều khiển xác định vị trí chạm thông qua phát hiện điện dung riêng hoặc điện dung tương hỗ. Màn hình có độ truyền sáng cao, hỗ trợ đa điểm và hoạt động chính xác cao (độ chính xác chạm lên đến 2 mm), và tốc độ phản hồi nhanh. Nó có thể đáp ứng các yêu cầu hoạt động nhanh với tần số quét 120Hz trong các tình huống như thiết bị chẩn đoán y tế 7-12 inch, khiến nó trở thành một trong những công nghệ cảm ứng chủ đạo trên thị trường hiện nay.

Công nghệ cảm ứng điện dung chiếu (PCT) đã trở nên phổ biến trên thị trường. Công nghệ này bao gồm việc khắc một ma trận điện cực ITO lên bề mặt kính. Khi ngón tay chạm vào, điện dung giữa các điện cực sẽ thay đổi (thường trong khoảng 0.5-2 pF). Vị trí chạm được xác định thông qua phát hiện điện dung riêng hoặc điện dung tương hỗ. Hiện nay, các giải pháp cao cấp sử dụng tấm nền độ phân giải 1920x1080 với tỷ lệ khung hình 16:9, hỗ trợ cảm ứng 10 điểm và độ chính xác cảm ứng 2mm. Trong các thiết bị chẩn đoán y tế 7-12 inch, tốc độ phản hồi có thể đạt tới tần số quét 120Hz, đáp ứng nhu cầu chuyển đổi hình ảnh nhanh chóng của bác sĩ.

Màn hình cảm ứng LCD trong ô tích hợp lớp cảm ứng trực tiếp vào màn hình LCD, loại bỏ nhu cầu sử dụng bảng cảm ứng riêng gắn trên bề mặt màn hình (như trong màn hình cảm ứng GFF hoặc GG ngoài truyền thống).

Tính năng chính của công nghệ này là cảm biến cảm ứng được nhúng giữa lớp điểm ảnh tinh thể lỏng và bộ lọc màu của màn hình LCD, hoặc được chế tạo trực tiếp trên lớp nền kính của tấm nền hiển thị, cho phép chức năng cảm ứng và hiển thị chia sẻ một số lớp cấu trúc.

Công nghệ cảm ứng LCD In-Cell đại diện cho một bước tiến đột phá trong ngành. Nó tích hợp các cảm biến cảm ứng trực tiếp vào cấu trúc điểm ảnh của màn hình LCD, loại bỏ lớp kính cần thiết cho các bảng cảm ứng bên ngoài truyền thống. Điều này làm giảm độ dày màn hình 0.3mm và tăng khả năng truyền ánh sáng lên 92%. Bằng cách nhúng các điện cực cảm ứng vào bộ lọc màu của tế bào tinh thể lỏng, thiết bị đạt được thiết kế chống nước và chống bụi (chuẩn IP67). Tuy nhiên, công nghệ này có tỷ lệ sản phẩm đạt chất lượng thấp và hiện chủ yếu được sử dụng trong các bảng điều khiển nhà thông minh cao cấp từ 5 đến 8 inch.

Nguyên lý cốt lõi của công nghệ cảm ứng trong tế bào là tích hợp các cảm biến cảm ứng trực tiếp vào cấu trúc điểm ảnh của LCD, loại bỏ lớp cảm ứng kính riêng biệt được sử dụng trong các giải pháp cảm ứng ngoài truyền thống. Công nghệ này liên quan đến việc khắc các điện cực cảm ứng ITO trên mặt bộ lọc màu hoặc mặt đế mảng của tế bào LCD, cho phép các chức năng cảm ứng và hiển thị chia sẻ cùng một không gian bảng điều khiển. Khi ngón tay chạm vào màn hình, điện dung giữa các điện cực thay đổi. Mô-đun phát hiện cảm ứng được tích hợp vào IC điều khiển bảng điều khiển sẽ thu thập tín hiệu này và sử dụng thuật toán để xác định tọa độ cảm ứng. Thiết kế này đạt được sự hợp nhất sâu sắc giữa hiển thị và cảm ứng, giảm độ dày của màn hình đồng thời cải thiện khả năng truyền ánh sáng. Tuy nhiên, nó đòi hỏi độ chính xác quy trình cực kỳ cao và sự cân bằng giữa nhiễu giữa tín hiệu hiển thị điểm ảnh và tín hiệu cảm ứng.