Situación actual y tendencias de desarrollo de las pantallas táctiles

Una pantalla táctil es un sistema de posicionamiento por coordenadas que se utiliza junto con una pantalla y se ha extendido cada vez más como un dispositivo de entrada sencillo y práctico. Con el rápido desarrollo de las pantallas planas, la pantalla táctil combinada con LCD se utiliza ampliamente, especialmente en asistentes digitales personales (IPDA), copiadoras avanzadas y sistemas de navegación para vehículos, donde la demanda de PDA con entrada de lápiz es muy alta.

1. Pantalla táctil común

1.1 Pantalla táctil resistiva La parte principal de la pantalla táctil resistiva es una película compuesta transparente de cuatro capas que se adhiere firmemente a la superficie de la pantalla. La estructura se muestra en la Figura 1. La misma posición corresponde a diferentes voltajes de salida. El controlador recibe los datos de voltaje convertidos por el ADC y calcula la posición del punto de contacto (x, y). Después de la estructura de la pantalla táctil resistiva de la Figura 1, el cursor se posiciona en la posición de contacto. Este es el principio básico de la tecnología de pantalla táctil resistiva. La clave de las pantallas táctiles resistivas reside en la tecnología de materiales. Los materiales de recubrimiento conductor transparente más utilizados incluyen recubrimientos de ITO y níquel-oro.

1.1.1 Pantalla de resistencia de cuatro hilos

Cuando las dos capas conductoras transparentes IT0 de la pantalla táctil resistiva de cuatro hilos funcionan, cada capa añade un voltaje constante de 5 V: una en dirección vertical y otra en dirección horizontal, requiriendo un total de cuatro cables. Sus características incluyen un precio asequible, una respuesta táctil flexible y resistencia a la suciedad, el polvo, el agua y la luz. Además, la pantalla resistiva de cuatro hilos ofrece una alta estabilidad de posicionamiento y evita la deriva. Esta pantalla es de uso generalizado y, entre las cuatro pantallas táctiles, cuenta con un chip controlador dedicado ADS7843. Por lo tanto, su bajo consumo energético es un factor clave para su amplia aplicación en PDA, teléfonos móviles y otros dispositivos portátiles.

1.1.2 Limitaciones de las pantallas resistivas

La capa exterior de la película compuesta de la pantalla táctil resistiva está hecha de material plástico. Una fuerza excesiva o el contacto con un objeto afilado pueden rayar la pantalla táctil y dañarla. Incluso un pequeño arañazo puede ser fatal para una pantalla táctil resistiva de cuatro hilos, mientras que para una pantalla táctil resistiva de cinco hilos, siempre que la capa conductora exterior no se haya partido en pequeños fragmentos independientes y la capa interior no esté dañada, seguirá funcionando con normalidad.

1.1.3 Pantalla de resistencia de cinco hilos

La capa base de la pantalla táctil con tecnología resistiva de cinco hilos aplica voltaje a la superficie conductora del vidrio, mientras que la capa conductora externa actúa únicamente como conductor puro. Al tocar la pantalla, el sistema mide la posición del punto de contacto mediante la detección por división de tiempo de los valores de voltaje en los ejes X e Y del punto de contacto de la capa interna de ITO. Se caracteriza por su alta resolución y rápida respuesta. Su superficie presenta una elevada dureza y una durabilidad considerablemente superior a la de las pantallas resistivas de cuatro hilos, pudiendo soportar hasta 30 millones de contactos en el mismo punto. La capa conductora de níquel-oro en la superficie ofrece una gran resistencia a los daños, permitiendo su uso incluso con arañazos. Asimismo, la transmitancia de la pantalla táctil resistiva de cinco hilos es superior a la de las pantallas resistivas de cuatro hilos, aunque también es más costosa.

1.2 Pantalla táctil capacitiva

La pantalla táctil capacitiva utiliza tecnología de recubrimiento al vacío para recubrir la superficie interna y la capa intermedia de la pantalla de vidrio con una capa IT0. La capa externa es una capa protectora de vidrio, y el recubrimiento IT0 de la capa intermedia se utiliza como superficie de trabajo. Cuando el usuario toca la capa metálica, se forma una capacitancia de acoplamiento entre el usuario y la superficie de la pantalla táctil debido al campo eléctrico del cuerpo humano. El dedo extrae una corriente muy pequeña del punto de contacto. Esta corriente se divide entre los electrodos en las cuatro esquinas de la pantalla táctil, y la corriente es proporcional a la distancia del dedo a las cuatro esquinas. El controlador calcula la proporción de las cuatro corrientes para obtener la posición del punto de contacto. La pantalla táctil capacitiva se puede adherir completamente a la pantalla y no es fácil de dañar ni romper: la pantalla táctil capacitiva puede utilizar el método de unión de almohadillas de unión, que tiene función impermeable, y este tipo de pantalla táctil tiene alta resolución, respuesta sensible, buena sensación táctil, resistencia al agua y al polvo, protección solar y otras características, muy adecuada para entornos difíciles. El principio de funcionamiento de la pantalla capacitiva determina que el objeto que se toca debe ser un conductor, y no hay respuesta cuando se toca con una mano enguantada o con un objeto no conductor.

1.3 Pantalla táctil de ondas acústicas superficiales

Cuando el usuario toca la pantalla, las dos capas conductoras originalmente separadas se conectan en el punto de contacto. 1.3.1 Estructura de la pantalla táctil de onda acústica superficial Las cuatro periferias de la placa de vidrio de la pantalla táctil de onda acústica superficial están grabadas con ángulos de 450 desde espaciado a denso. Franjas reflectantes sofisticadas. Las esquinas superior izquierda e inferior derecha de la pantalla de vidrio están fijadas respectivamente con transductores transmisores ultrasónicos verticales y horizontales, y la esquina superior derecha está fijada con dos transductores receptores ultrasónicos correspondientes para recibir las señales ultrasónicas reflejadas dos veces por las franjas reflectantes. 1.3.2 Características de la pantalla táctil de onda acústica superficial La pantalla táctil de onda acústica superficial es muy estable, no se ve afectada por factores ambientales como la temperatura y la humedad, tiene una larga vida útil (50 millones de toques), alta transmitancia de luz y claridad, sin distorsión ni deriva de color, no necesita calibración después de la instalación, tiene una excelente resistencia a los arañazos y puede soportar varios toques bruscos. Dado que la pantalla táctil de ondas acústicas superficiales adopta directamente el sistema de coordenadas rectangulares, la conversión de datos no presenta distorsión y la precisión es extremadamente alta, hasta 4096 × 4096 píxeles f4l. Sin embargo, la pantalla de ondas acústicas superficiales requiere limpieza y mantenimiento frecuentes, ya que el polvo, el aceite e incluso la lluvia en las franjas periféricas de la pantalla bloquean la reflexión normal de la onda sonora táctil o alteran la forma de onda, impidiendo que el receptor la reconozca correctamente; las gotas de agua grandes, las manchas de aceite, etc., pueden ser interpretadas erróneamente como puntos de contacto y provocar un mal funcionamiento.

Pantalla táctil infrarroja de 1,4 pulgadas

1.4.1 Principio de funcionamiento de la pantalla táctil infrarroja. La pantalla táctil infrarroja consta de una placa de circuito impreso con un tubo emisor y un tubo receptor de infrarrojos instalados en su superficie. Al tocar la pantalla, el dedo bloquea los rayos infrarrojos que la atraviesan, y el cambio en la señal luminosa provoca que el circuito de detección fotoeléctrica genere una señal eléctrica. Mediante el procesamiento de esta señal, se localiza la posición del punto de contacto en la pantalla. Cualquier objeto opaco a la luz infrarroja permite la transmisión de infrarrojos para lograr el posicionamiento táctil.

1.4.2 Tendencia de desarrollo de la pantalla táctil infrarroja La ventaja de la pantalla táctil infrarroja es que es completamente transparente, no afecta la claridad de la pantalla y no está sujeta a interferencias de corriente, voltaje y estática, y es adecuada para entornos de trabajo electromagnéticos adversos. Sin embargo, la forma en que funcionan las pantallas táctiles infrarrojas también conlleva algunos inconvenientes de aplicación inevitables. Actualmente, el desarrollo de la tecnología de pantallas táctiles infrarrojas gira principalmente en torno a dos direcciones: una es usar nuevos sensores para lograr la función de pantalla táctil (iv), y la otra es mejorar los defectos de la tecnología de pantalla táctil existente y mejorar la función de aplicación. El desarrollo de la pantalla táctil infrarroja se lleva a cabo principalmente con la mejora de la resolución y el rendimiento de anti-interferencia de luz. Al mismo tiempo, la expansión de funciones de aplicación, como el multitáctil, aporta funciones más abundantes a la pantalla táctil.

2. Conclusión

Con el desarrollo de la sociedad de la información, las personas necesitan acceder a una gran variedad de información. El sistema de transmisión de información con pantalla táctil como ventana interactiva utiliza tecnología informática avanzada y emplea diversos formatos, como texto, imágenes, música, comentarios, animaciones y vídeos, para transmitir información de forma intuitiva y dinámica. Esto ofrece una gran comodidad. El desarrollo de las pantallas táctiles ha mostrado una tendencia hacia la multifuncionalidad, la diversificación y el gran tamaño. Es previsible que, con el rápido desarrollo de la tecnología de pantallas táctiles, sus campos de aplicación se amplíen cada vez más y su rendimiento mejore progresivamente.