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#Novedades de la industria
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Pantalla táctil capacitiva
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La pantalla táctil capacitiva es el panel de control que mide el cambio de capacitancia causado en el tacto por un objeto conductor para estimar la posición del tacto. De los cuales el capacitivo proyectado es el tipo más popular en las aplicaciones.
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I. Pantalla táctil capacitiva
La pantalla táctil capacitiva es el panel de control que mide el cambio de capacitancia causado en el tacto por un objeto conductor (como un dedo) para estimar la posición del tacto
A diferencia de la pantalla táctil resistiva, que necesita presión para hacer el contacto real entre dos capas conductoras en el interior, los métodos capacitivos pueden obtener el cambio de capacitancia sólo por el ligero toque en la pantalla
En consecuencia, permite un desplazamiento suave y rápido, una gran durabilidad y un excelente rendimiento óptico
Como resultado, la pantalla táctil capacitiva tiene opciones de materiales más flexibles para los sustratos, por ejemplo, vidrios y plásticos, mientras que las tecnologías resistivas requieren una capa flexible
-¿Cómo funciona la pantalla táctil capacitiva?
Una capa de material conductor metálico transparente (óxido de indio y estaño: ITO) se recubre en la superficie del sustrato del panel de control
Cuando un objeto conductor toca, la capacitancia de la posición táctil cambiará para que se pueda detectar la posición táctil.
La pantalla táctil capacitiva es una pantalla compuesta de varias capas:
● La capa exterior suele ser de vidrio de sílice debido a su buena transparencia y dureza para la protección.
● La superficie interior del vidrio y la capa interior (capas) están recubiertas cada una de ellas con material metálico conductor (ITO), y la capa del sensor de teclas con un electrodo en cada esquina.
Dado que el campo eléctrico del cuerpo humano, cuando un dedo se acerca a la pantalla táctil, una capacitancia de acoplamiento se forma en el medio
En el entorno de la corriente de alta frecuencia, la capacitancia se convierte en un conductor directo, el dedo extrae una pequeña cantidad de corriente de la posición táctil. En paralelo, la corriente fluye desde los electrodos de cada esquina.
Como el cambio de corriente de cada electrodo es proporcional a la distancia del dedo a cada esquina. El controlador puede obtener la posición del punto de contacto calculando con precisión la relación del cambio de corriente.
-Clasificación de la pantalla táctil capacitiva
El esquema capacitivo se divide en métodos capacitivos de superficie y capacitivos proyectados.
Dado el principio de funcionamiento de su esquema, ha limitado la función táctil de cada tipo.
● Pantalla táctil capacitiva de superficie (SCT)
Consta de una capa conductora, cuyas cuatro esquinas están conectadas a cuatro señales de tensión de corriente alterna (CA) perfectamente sincronizadas, como se muestra en la figura 3
La posición del tacto puede estimarse a partir de la variación de la corriente en las cuatro fuentes de tensión de CA de las esquinas causada por el tacto del luchador.
El proceso ocurre de la siguiente manera:
(1) El dedo que toca la pantalla provoca la diferencia de corriente en cuatro fuentes de tensión
(2) La fuente de tensión está más cerca del punto de contacto, donde la variación de corriente se hace mayor debido a la menor carga resistiva
(3) Como resultado, los puntos de contacto se calculan a partir de la relación de las corrientes en cuatro fuentes de tensión
Aunque no puede hacer frente a múltiples toques, su alta durabilidad le permite integrarse ampliamente en los cajeros automáticos (ATM).
pantalla táctil capacitiva proyectada (PCT)
Las pantallas táctiles capacitivas proyectadas utilizan dos capas conductoras estampadas que están separadas y cruzadas entre sí en forma de matriz
Los patrones horizontales y verticales corresponden a la información de posición del evento táctil
Hay dos enfoques para crear y medir la capacitancia:
(1) Autocapacidad
Mide la capacitancia entre el electrodo horizontal y la tierra, y entre el electrodo vertical y la tierra, cada fila y columna tiene su propia capacitancia, como se muestra en la Figura 4(a).
La capacitancia propia puede responder rápidamente, pero tiene un problema de localización de la posición real del toque si se cargan dos o más toques. Esta falsa identificación se denomina localización fantasma
Por lo tanto, suele aplicarse en toques simples y gestos, no en toques múltiples
Otro inconveniente de este enfoque es que el rendimiento se ve directamente afectado por la humedad de los dedos y el entorno.
(2) Capacidad mutua
En el enfoque de la capacitancia mutua, el área superpuesta de dos conjuntos de electrodos forma una capacitancia
El toque del dedo disminuye la capacitancia mutua debido a la pérdida de campo eléctrico por el dedo colocado entre dos electrodos.
Mide la capacitancia de cada área superpuesta de los patrones horizontales y verticales, como se presenta en la Figura 4(b)
Como la medición es individual, puede admitir funciones multitáctiles sin límites en el número de dedos
Además, la capacitancia mutua no se ve afectada fácilmente por el entorno o el dedo.
Con estas ventajas, se ha convertido en una tecnología de pantalla táctil muy popular hoy en día.
-Comparación en la aplicación
● El panel táctil capacitivo de superficie se utiliza sobre todo en sistemas públicos e industriales, como instrumentos industriales, cajeros automáticos y quioscos, que están al aire libre o en entornos con requisitos estrictos de temperatura y humedad. El coste es mayor en comparación.
el panel táctil capacitivo proyectado tiene pocos problemas de deriva y mejor transmitancia, y puede lograr múltiples toques. Es popular en productos de consumo con una pantalla de tamaño pequeño o mediano.
II. Solución de la pantalla táctil empleada en la visualización
En la estructura básica de una pantalla táctil capacitiva, el panel táctil se adhiere a la parte superior de la pantalla para componer una pantalla táctil
Con la creciente demanda del mercado de pantallas finas y ligeras, sobre todo en los productos electrónicos de consumo, y el desarrollo de IC de TDDI (Touch and Display Driver Integration), se han desarrollado y surgido en el mercado soluciones de pantallas táctiles integradas.
-Clasificación por soluciones
En general, el método para unir el panel táctil a la pantalla se puede dividir en dos soluciones: complementaria e integrada.
-Soluciones complementarias: G+F/ G+F+F, G+G/ OGS
Es la forma tradicional, la pantalla táctil es un panel separado que se añade encima de la pantalla
En función del sustrato utilizado para la capa táctil de la pantalla táctil, la solución complementaria puede clasificarse en "tipo de vidrio" y "tipo de película"
Las soluciones de vidrio incluyen G+G (vidrio de cobertura + vidrio con ITO/ITOs) y OGS (One Glass Solution)
La OGS es una solución mejorada de la G+G mediante la aplicación directa de la ITO sobre el vidrio de cobertura. Ahorra el coste de una pieza de vidrio y una vez de pegado
Sin embargo, el inconveniente es que la resistencia del vidrio disminuye en el proceso.
Las soluciones de película incluyen G+F (vidrio de cubierta + película con ITO/ITOs) y G+F+F, en la que el ITO se recubre en la película en lugar de en el vidrio
Por tanto, puede ser más fina y ligera que la solución G+G
Sin embargo, dado que G+F sólo tiene una capa de sensor (película de ITO), no puede lograr la función multitáctil, pero las otras soluciones no tienen ningún problema.
-Soluciones integradas: In-Cell, On-Cell
La capa táctil se incrusta dentro del módulo de visualización
Existen dos esquemas: On-Cell y In-Cell.
On-Cell consiste en incrustar la capa táctil entre el sustrato del filtro de color (CF) y el polarizador
In-Cell consiste en incrustar la capa táctil detrás del sustrato CF y dentro de la capa celular, lo que es más complicado que On-Cell.
-Comparación de las características de las diferentes soluciones
En general, la tecnología de las soluciones complementarias es madura y sencilla y puede implementarse a bajo coste.
Mientras que la solución incorporada puede satisfacer la tendencia del mercado en cuanto a pantallas finas y ligeras, la tecnología es complicada y tiene mayores requisitos en cuanto a soporte de CI. Todavía necesita tiempo para lograr un alto rendimiento y reducir el coste.
Desde el punto de vista de la industria, compitiendo por la cuota de mercado, los fabricantes de paneles táctiles promueven las soluciones complementarias, mientras que los fabricantes de paneles de visualización, como LG, Samsung y Sharp, impulsan las soluciones integradas.
En comparación:
● Sensibilidad táctil: OGS > On-Cell > In-Cell
● Multi-touch: excepto G+F, los demás son capaces
● Transparencia de pantalla y efectos visuales: OGS＞ Embedded ＞GG＞GF＞GFF
● Ligero y fino: In-Cell＜OGS< On-Cell＜GF＜GFF＜GG (de fino a grueso)
● Anti-impacto/resistencia de la pantalla: On-Cell > OGS > In-Cell
● Coste de mantenimiento: Empotrado > OGS > GF/GFF/GG
● Coste/dificultad técnica: Embedded > Add-on
● Tasa de rendimiento: Complemento > Incrustado
III. Valor de mercado y desarrollo de la pantalla táctil capacitiva
El tacto de los dedos es una interfaz de entrada más intuitiva para interactuar con las pantallas y las máquinas.
- Ventajas y valores de las características
En comparación con otras tecnologías de pantalla táctil, las siguientes características han hecho que el panel táctil capacitivo destaque en la aplicación, especialmente en los productos de consumo, que persiguen una experiencia y una apariencia supremas
● Alta precisión: hasta el 99%
● Alta transmitancia: 85%- 90%
● Alta sensibilidad: la fuerza de detección puede ser inferior a 2oz, tiempo de respuesta inferior a 3ms
● Alta estabilidad: el cursor no se desvía después de una calibración
● Alta durabilidad/ larga vida útil: cada posición puede soportar más de decenas de millones de toques
● Función multitáctil suave: varias opciones para archivar el multitáctil
● Fuerte protección: el cristal de la cubierta puede ser altamente resistente a los arañazos (dureza Mohs 7H) y acabado con un buen blindaje contra la contaminación exterior, como el agua, el aceite, el fuego, la radiación y la electricidad estática.
- Desarrollo y retos en la aplicación
Desde los años 60, con origen en el ejército estadounidense, las aplicaciones de las pantallas táctiles se han extendido a los campos de consumo masivo y a los campos comerciales e industriales
En la era actual del IoT, la demanda de operaciones inteligentes ha aumentado rápidamente, y cada vez más terminales han confiado en las pantallas táctiles como medio de entrada.
Por ejemplo, en la industria de los vehículos, la decoración interior está equipada con cada vez más pantallas táctiles para diversos paneles de control, y las pantallas son cada vez más amplias y grandes.
Con esta tendencia, el mercado de las pantallas táctiles ha entrado en un período de rápido desarrollo de diversificación de productos
Aunque se han logrado muchos avances en las tecnologías de las pantallas táctiles, todavía existen desafíos
La integración con otras tecnologías y las aplicaciones flexibles y diversificadas siguen siendo tendencias y retos para el desarrollo futuro de la industria de las pantallas táctiles.
Si necesita pantallas táctiles en su proyecto, no dude en ponerse en contacto con nosotros, tenemos pantallas táctiles estándar para su selección, y puede proporcionar una solución personalizada para su expectativa de nuestro equipo de ingeniería.
