タッチスクリーンの現状と発展動向

タッチスクリーンは、ディスプレイと組み合わせて使用​​される座標位置決めシステムであり、シンプルで便利な入力デバイスとしてますます広く利用されるようになっている。フラットパネルディスプレイの急速な発展に伴い、LCDと組み合わせたタッチスクリーンが広く普及しており、中でもパーソナルデジタルアシスタント（PDA）、高度なコピー機、車載ナビゲーション、特にペン入力機能を備えたPDAへの需要が有望視されている。

1.常規なタッチスクリーン

1.1 抵抗膜式タッチスクリーン 抵抗膜式タッチスクリーンの主要部分は、ディスプレイの表面に密着した4層の透明複合フィルムです。構造は図1に示されています。同じ位置でも出力電圧が異なります。コントローラはADCによって変換された電圧データを受け取り、タッチポイントの位置(x, Y)を計算します。図1の抵抗膜式タッチスクリーンの構造に従って、カーソルがタッチ位置に配置されます。これが抵抗膜式タッチスクリーンの基本原理です。抵抗膜式タッチスクリーンの鍵は材料技術にあります。常規に使用される透明導電性コーティング材料には、ITOとニッケル金コーティングがあります。

1.1.1 4線式抵抗スクリーン

4線式抵抗膜タッチスクリーンの2つの透明なIT0導電層が動作するときは、各層に5Vの定電圧が加えられます。垂直方向1つ、水平方向1つ、合計4本のケーブルが必要です。低価格、柔軟なタッチ、汚れ、ほこり、水、光の影響を受けない、4線式抵抗膜スクリーンは位置決めの安定性が高く、ドリフトがないという特徴があります。4線式抵抗膜スクリーンは広く使用されており、4つのタッチスクリーンの中で専用ドライバチップADS7843を備えたタッチスクリーンです。したがって、4線式抵抗膜スクリーンの低消費電力は、PDA、携帯電話、その他のポータブルデバイスへの幅広い応用にとって重要な要素です。

1.1.2 抵抗膜方式スクリーンの限界

抵抗膜式タッチスクリーンの複合フィルムの外層はプラスチック素材でできています。過度の力を加えたり、鋭利なもので触れたりすると、タッチスクリーンに傷がつき、使用不能になる可能性があります。4線式抵抗膜式タッチスクリーンは、小さな傷でも致命的ですが、5線式抵抗膜式タッチスクリーンは、外側の導電層が独立した小さな破片に分かれたり、内側の層が損傷したりしない限り、正常に動作し続けます。

1.1.3 5線式抵抗スクリーン

5線式抵抗膜方式タッチスクリーンのベース層は、ガラスの導電性動作面に電圧を印加し、外側の導電層は純粋な導体としてのみ使用されます。ユーザーが画面に触れると、システムは内層ITOの接触点のX軸とY軸の電圧値を時間分割検出することで、タッチポイントの位置を測定します。高解像度と高速応答速度が特徴です。表面硬度が高く、耐久性は4線式抵抗膜方式スクリーンと比較して大幅に向上しており、同じ箇所で3000万回の接触にも耐えることができます。表面のニッケル金導電層は耐損傷性が高く、傷がついても正常に使用できます。同時に、5線式抵抗膜方式タッチスクリーンの透過率も4線式抵抗膜方式スクリーンより優れていますが、5線式抵抗膜方式タッチスクリーンの方が高価です。

1.2 静電容量式タッチスクリーン

静電容量式タッチスクリーンは、真空コーティング技術を使用してガラススクリーンの内面と中間層にIT0層をコーティングし、外層はガラス保護層、中間層のIT0コーティングは作業面として使用されます。ユーザーが金属層に触れると、人体の電界によりユーザーとタッチスクリーンの表面との間に結合容量が形成されます。指は接触点から非常に小さな電流を引き込みます。この電流はタッチスクリーンの四隅にある電極から分割され、電流は指から四隅までの距離に比例します。コントローラは4つの電流の比率を計算してタッチポイントの位置を取得します。静電容量式タッチスクリーンはディスプレイに完全に接着でき、損傷や破損しにくいです。静電容量式タッチは、防水機能を備えた接着パッドの接着方法を使用することができ、この種のタッチスクリーンは高解像度、感度応答、優れた触感、防水防塵、耐日焼けなどの特性を備えており、過酷な環境に非常に適しています。静電容量式スクリーンの動作原理上、タッチする対象物は導体である必要があり、手袋をはめた手や非導電性の物体に触れても反応しない。

1.3 表面弾性波タッチスクリーン

ユーザーが画面に触れると、元々分離されていた 2 つの導電層がタッチポイントで接続されます。 1.3.1 表面弾性波タッチスクリーンの構造 表面弾性波タッチスクリーンのガラス板の 4 つの周辺には、疎から密まで 450 度の角度で精巧な反射ストライプが刻まれています。ガラススクリーンの左上隅と右下隅にはそれぞれ垂直および水平の超音波送信トランスデューサが固定され、右上隅には、反射ストライプによって 2 回反射された超音波信号を受信する 2 つの対応する超音波受信トランスデューサが固定されています。 1.3.2 表面弾性波タッチスクリーンの特徴 表面弾性波タッチスクリーンは非常に安定しており、温度や湿度などの環境要因の影響を受けず、長寿命 (5000 万回のタッチ)、高い光透過率と鮮明度、色の歪みやドリフトがなく、設置後にキャリブレーションする必要がなく、優れた耐傷性を持ち、さまざまな粗いタッチに耐えることができます。表面弾性波タッチスクリーンは直交座標系を直接採用しているため、データ変換に歪みがなく、精度は非常に高く、最大4096×4096ピクセルf4lです。ただし、表面弾性波スクリーンは、画面の周辺ストライプ上のほこり、油、さらには雨がタッチスクリーンの音波の正常な反射を妨げたり、波形を変化させて受信機が正常に認識できなくなったりするため、頻繁な清掃とメンテナンスが必要です。タッチスクリーン上の大きな水滴、油染みなどは、タッチスクリーンによってタッチポイントと誤認識され、誤動作を引き起こします。

1.4 赤外線タッチスクリーン

1.4.1 赤外線タッチスクリーンの動作原理 赤外線タッチスクリーンは、ディスプレイ表面に赤外線発光管と赤外線受光管を備えた回路基板フレームを設置します。ユーザーが画面に触れると、指がその位置を通過する赤外線を遮断し、光信号の変化によって光電検出回路が変化電気信号を出力します。この電気信号を処理することで、画面上のタッチポイントの位置を特定できます。赤外線に対して不透明なタッチ対象物であれば、赤外線透過によってタッチ位置を特定できます。

1.4.2 赤外線タッチスクリーンの開発動向 赤外線タッチスクリーンの利点は、完全に透明で、表示の鮮明さに影響を与えず、電流、電圧、静電気干渉を受けず、過酷な電磁環境に適していることです。しかし、赤外線タッチスクリーンの動作方法には、避けられないいくつかの応用上の落とし穴もあります。現在、赤外線タッチスクリーン技術の開発は主に2つの方向を中心に展開しています。1つは新しいセンサーを使用してタッチスクリーンの機能を実現すること（iv）、もう1つは既存のタッチスクリーン技術の欠点を改善し、応用機能を強化することです。赤外線タッチスクリーンの開発は、主に解像度と耐光干渉性能の向上によって行われています。同時に、マルチタッチなどの応用機能の拡張により、タッチスクリーンにさらに豊富な機能が追加されています。

2.結論

情報社会の発展に伴い、人々は多様な情報を必要とするようになりました。タッチスクリーンを対話型ウィンドウとする情報伝達システムは、高度なコンピュータ技術を採用し、テキスト、画像、音楽、解説、アニメーション、ビデオなど様々な形式を用いて、多様な情報を直感的かつ鮮やかに人々に伝達します。非常に便利です。タッチスクリーンの発展は、多機能化、多様化、大画面化の傾向を示してきました。タッチスクリーン技術の急速な発展に伴い、タッチスクリーンの応用分野はますます広がり、性能もますます向上していくことが予想されます。