タッチスクリーンの現状と開発動向

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使用されています。フラットパネルディスプレイの急速な発展に伴い、LCDと組み合わせて使用​​されるタッチスクリーンが広く使用されており、その中でも携帯情報端末(IPDA)、高度なコピー機、カーナビゲーション、特にペン入力を備えたPDAの需要が有望です。

1.共通タッチスクリーン

1.1 抵抗膜方式タッチ スクリーン 抵抗膜方式タッチ 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 層の透明な複合フィルムです。構造を図 1 に示します。同じ位置が異なる出力電圧に対応します。コントローラーは、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より、カーソルはタッチ位置に配置されます。これが抵抗膜方式タッチ 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。一般的に使用される透明導電性コーティング材料には、ITO およびニッケル金コーティングが含まれます。

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 導電層が機能する場合、各層に 5V の定電圧が追加されます。垂直方向に 1 つ、水平方向に 1 つ、合計 4 本のケーブルが必要です。特徴は、低価格、汚れ、埃、水、光の影響を受けない柔軟なタッチ、位置安定性が高くドリフトのない4線式抵抗膜スクリーンです。 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 スクリーンのうち専用ドライバー 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 デバイスでの幅広い用途にとって重要な要素です。

1.1.2 抵抗膜スクリーンの制限

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。過度に力を入れたり、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、破損する可能性があります。 4 線式抵抗膜式タッチ スクリーンでは小さな傷でも致命的ですが、5 線式抵抗膜式タッチ スクリーンでは、タッチ スクリーンの外側の導電層が独立した小さな部分に分割されず、内側の層が損傷しない限り、正常に動作します。

1.1.3 5 線式抵抗スクリーン

5 線式抵抗技術タッチ スクリーンのベース層はガラスの導電性作業面に電圧を印加し、外側の導電層は純粋な導体としてのみ使用されます。ユーザーが画面にタッチすると、内層ITOの接触点のX軸とY軸の電圧値を時分割で検出し、タッチ点の位置を計測します。解像度が高く、応答速度が速いのが特徴です。表面硬度が高く、4線式抵抗スクリーンに比べて耐久性が大幅に向上し、同一点接触3,000万回にも耐えます。表面のニッケルゴールド導電層は耐損傷性が強く、傷も正常に使用できます。同時に、5線式抵抗膜式タッチスクリーンの透過率も4線式抵抗膜式タッチスクリーンよりも優れていますが、5線式抵抗膜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をIT0の層でコーティングし、外層はガラス保護層で、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ます。この電流はタッチスクリーンの四隅の電極から分配され、指から四隅までの距離に比例します。コントローラーは 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、損傷したり壊れたりするのは簡単ではありません。静電容量式タッチは、防水機能を備えたボンディングパッドの接着方法を使用でき、この種のタッチスクリーンは高解像度、敏感な応答、優れた触感、防水性と防水性、防塵、日焼け止め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により、タッチする物体は導体である必要があるため、手袋をはめた手や非導電性の物体が触れても反応しません。

1.3 表面弾性波タッチスクリーン

ユーザーが画面にタッチすると、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 弾性表面波タッチスクリーンの構造 弾性表面波タッチスクリーンのガラス板の四周には、疎から密まで 450 度の角度で彫刻が施されています。洗練された反射ストライプ。ガラススクリーンの左上隅と右下隅にはそれぞれ垂直と水平の超音波送信トランスデューサが固定され、右上隅には対応する2つの超音波受信トランスデューサが固定されており、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します。 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に影響されず、長寿命 (5,000 万タッチ)、高い光透過率と透明度、色の歪みやドリフトがなく、設置後のキャリブレーションが不要で、耐傷性に優れ、さまざまなラフなタッチに耐えることができます。弾性表面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、最大4096×4096ピクセルf4lまでの精度が非常に高くなります。ただし、表面弾性波スクリーンは頻繁な清掃とメンテナンスが必要です。これは、スクリーンの周囲の縞模様にほこり、油、さらには雨が付着すると、タッチスクリーン音波の正常な反射が妨げられたり、波形が変化して受信機が正常に認識できなくなったりするためです。タッチパネルに大きな水滴や油汚れなどが付着すると、タッチパネルがタッチポイントと誤認し、誤動作の原因となります。

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、ディスプレイの表面に赤外線発光管と赤外線受信管を備えた回路基板フレームを取り付けます。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、光信号の変化により光電検出回路が変化した電気信号を出力し、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することができます。赤外線に対して不透明なタッチ オブジェクトは、タッチ位置決めを達成するために赤外線を送信する可能性があります。

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、ディスプレイの鮮明さに影響を与えず、電流、電圧、静電気による干渉を受けず、過酷な電磁作業環境に適していることです。ただし、赤外線タッチスクリーンの動作方法は、避けられないアプリケーションの落とし穴にもつながります。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、アプリケーション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を目的として行われています。同時に、マルチタッチなどのアプリケーション機能の拡張により、タッチスクリーンの機能がさらに豊富になります。

2.結論

情報化社会の進展に伴い、人々は様々な情報を入手する必要があります。タッチスクリーンをインタラクティブウィンドウとした情報伝達システムは、高度なコンピュータ技術を採用し、文字、画像、音楽、解説、アニメーション、ビデオなどの様々な形式を用いて、人々に様々な情報を直感的かつ鮮明に伝達します。とても便利です。タッチスクリーンの発展により、多機能化、多様化、大画面化の傾向が見られます。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することが予想されます。