Dokunmatik Ekranların Mevcut Durumu ve Gelişim Trendi

Dokunmatik ekran, bir ekranla birlikte kullanılan bir koordinat konumlandırma sistemidir ve basit ve kullanışlı bir giriş aygıtı olarak giderek daha yaygın bir şekilde kullanılmaktadır. Düz panel ekranların hızlı gelişimiyle birlikte, LCD ile birlikte kullanılan dokunmatik ekranlar yaygınlaşmıştır; özellikle kişisel dijital asistan (PDA), gelişmiş fotokopi makineleri, araç navigasyon sistemleri ve kalem girişli PDA'lar için talep oldukça yüksektir.

1. Yaygın dokunmatik ekran

1.1 Dirençli Dokunmatik Ekran Dirençli dokunmatik ekranın ana bileşeni, ekran yüzeyine sıkıca yapıştırılmış dört katmanlı şeffaf kompozit filmdir. Yapı Şekil 1'de gösterilmiştir. Aynı konum farklı çıkış voltajlarına karşılık gelir. Kontrol ünitesi, ADC tarafından dönüştürülen voltaj verilerini alır ve dokunma noktasının konumunu (x, Y) hesaplar. Şekil 1'deki dirençli dokunmatik ekran yapısından sonra, imleç dokunma konumuna yerleştirilir. Bu, dirençli teknoloji dokunmatik ekranın temel prensibidir. Dirençli dokunmatik ekranların anahtarı malzeme teknolojisinde yatmaktadır. Yaygın olarak kullanılan şeffaf iletken kaplama malzemeleri arasında ITO ve nikel-altın kaplamalar bulunur.

1.1.1 Dört telli direnç ekranı

Dört telli dirençli dokunmatik ekranın iki şeffaf IT0 iletken katmanı çalıştığında, her katman 5V'luk sabit bir voltaj ekler: bir dikey yön, bir yatay yön ve toplam dört kablo gereklidir. Özellikleri arasında düşük fiyat, esnek dokunma ve kir, toz, su veya ışıktan etkilenmeme bulunur; ayrıca dört telli dirençli ekran yüksek konumlandırma kararlılığına ve kayma olmamasına sahiptir. Dört telli dirençli ekran yaygın olarak kullanılmaktadır ve dört dokunmatik ekran arasında özel bir sürücü çipi olan ADS7843'e sahip bir dokunmatik ekrandır. Bu nedenle, dört telli dirençli ekranın düşük güç tüketimi, PDA'larda, cep telefonlarında ve diğer taşınabilir cihazlarda geniş uygulama alanı bulmasının önemli bir faktörüdür.

1.1.2 Dirençli Ekranların Sınırlamaları

Dirençli dokunmatik ekranın kompozit filminin dış katmanı plastik malzemeden yapılmıştır. Aşırı kuvvet veya keskin bir cisimle dokunma, dokunmatik ekranı çizebilir ve kullanılamaz hale getirebilir. Dört telli dirençli dokunmatik ekran için küçük bir çizik bile ölümcül olabilirken, beş telli dirençli dokunmatik ekran için, dokunmatik ekranın dış iletken katmanı bağımsız küçük parçalara ayrılmadığı ve iç katman hasar görmediği sürece normal şekilde çalışmaya devam edebilir.

1.1.3 Beş telli direnç ekranı

Beş telli direnç teknolojisine sahip dokunmatik ekranın taban katmanı, camın iletken çalışma yüzeyine voltaj uygular ve dış iletken katman yalnızca saf iletken olarak kullanılır. Kullanıcı ekrana dokunduğunda, sistem iç katman ITO'nun temas noktasının X ve Y ekseni voltaj değerlerini zaman bölmeli olarak algılayarak dokunma noktasının konumunu ölçer. Yüksek çözünürlük ve hızlı tepki hızı ile karakterize edilir. Yüzey sertliği yüksektir ve dört telli direnç ekranına kıyasla dayanıklılığı büyük ölçüde artırılmıştır ve aynı noktaya 30 milyon kez temas edilebilse bile kullanılabilir. Yüzeydeki nikel-altın iletken katman güçlü hasar direncine sahiptir ve çizilmelere karşı da normal şekilde kullanılabilir. Aynı zamanda, beş telli dirençli dokunmatik ekranın geçirgenliği de dört telli dirençli ekrana göre daha iyidir, ancak beş telli dirençli dokunmatik ekran daha pahalıdır.

1.2 Kapasitif dokunmatik ekran

Kapasitif dokunmatik ekran, vakum kaplama teknolojisi kullanarak cam ekranın iç yüzeyini ve ara katmanını bir IT0 tabakasıyla kaplar; dış katman cam koruyucu bir tabakadır ve ara katman IT0 kaplaması çalışma yüzeyi olarak kullanılır. Kullanıcı metal katmana dokunduğunda, insan vücudunun elektrik alanı nedeniyle kullanıcı ile dokunmatik ekran yüzeyi arasında bir bağlantı kapasitansı oluşur. Parmak, temas noktasından çok küçük bir akım çeker. Bu akım, dokunmatik ekranın dört köşesindeki elektrotlar arasında bölünür ve akım, parmağın dört köşeye olan mesafesiyle orantılıdır. Kontrolör, dokunma noktasının konumunu elde etmek için dört akımın oranını hesaplar. Kapasitif dokunmatik ekran, ekrana tamamen yapıştırılabilir ve kolayca hasar görmez veya kırılmaz: kapasitif dokunmatik, su geçirmez özelliğe sahip yapıştırma pedi yapıştırma yöntemini kullanabilir ve bu tür dokunmatik ekran yüksek çözünürlük, hassas tepki, iyi dokunma hissi, su geçirmezlik, toz ve güneş ışığına dayanıklılık gibi özelliklere sahiptir ve zorlu ortamlar için çok uygundur. Kapasitif ekranın çalışma prensibi, dokunulacak nesnenin iletken olması gerektiğini belirler; eldivenli elle veya iletken olmayan bir nesneye dokunulduğunda herhangi bir tepki oluşmaz.

1.3 Yüzey Akustik Dalga Dokunmatik Ekran

Kullanıcı ekrana dokunduğunda, başlangıçta ayrı olan iki iletken katman dokunma noktasında birbirine bağlanır. 1.3.1 Yüzey Akustik Dalga Dokunmatik Ekran Yapısı Yüzey akustik dalga dokunmatik ekranın cam plakasının dört kenarı, seyrekten yoğuna doğru 450 açıyla işlenmiş, gelişmiş yansıtıcı şeritlerle donatılmıştır. Cam ekranın sol üst ve sağ alt köşelerine sırasıyla dikey ve yatay ultrasonik iletim dönüştürücüler, sağ üst köşeye ise yansıtıcı şeritler tarafından iki kez yansıtılan ultrasonik sinyalleri almak üzere iki adet karşılık gelen ultrasonik alıcı dönüştürücü yerleştirilmiştir. 1.3.2 Yüzey Akustik Dalga Dokunmatik Ekranın Özellikleri Yüzey akustik dalga dokunmatik ekran çok kararlıdır, sıcaklık ve nem gibi çevresel faktörlerden etkilenmez, uzun ömürlüdür (50 milyon dokunuş), yüksek ışık geçirgenliğine ve netliğe sahiptir, renk bozulması ve kayması olmaz, kurulumdan sonra kalibrasyona gerek yoktur, mükemmel çizilme direncine sahiptir ve çeşitli sert dokunuşlara dayanabilir. Yüzey akustik dalga dokunmatik ekranı doğrudan dikdörtgen koordinat sistemini kullandığı için veri dönüşümünde bozulma olmaz ve doğruluk son derece yüksektir, 4096 × 4096 piksele kadar (f4l). Bununla birlikte, yüzey akustik dalga ekranının sık sık temizlenmesi ve bakımı gerekir, çünkü ekranın kenar şeritlerindeki toz, yağ ve hatta yağmur, dokunmatik ekran ses dalgasının normal yansımasını engelleyebilir veya dalga biçiminin değişmesine ve alıcının normal şekilde algılayamamasına neden olabilir; dokunmatik ekrandaki büyük su damlacıkları, yağ lekeleri vb. dokunmatik ekran tarafından dokunma noktası olarak yanlış algılanabilir ve arızaya neden olabilir.

1.4 Kızılötesi dokunmatik ekran

1.4.1 Kızılötesi Dokunmatik Ekranın Çalışma Prensibi Kızılötesi dokunmatik ekran, ekran yüzeyine kızılötesi yayıcı tüp ve kızılötesi alıcı tüp içeren bir devre kartı çerçevesinin yerleştirilmesiyle oluşturulur. Kullanıcı ekrana dokunduğunda, parmak kızılötesi ışınların geçişini engeller ve ışık sinyalindeki değişiklik, fotoelektrik algılama devresinin değişen bir elektrik sinyali üretmesine neden olur; böylece ekrandaki dokunma noktasının konumu, elektrik sinyali işlenerek belirlenebilir. Kızılötesi ışığa geçirgen olmayan herhangi bir dokunma nesnesi, kızılötesi iletimi sağlayarak dokunma konumlandırmasını gerçekleştirebilir.

1.4.2 Kızılötesi Dokunmatik Ekranın Gelişim Trendi Kızılötesi dokunmatik ekranın avantajı, tamamen şeffaf olması, ekran netliğini etkilememesi, akım, voltaj ve statik parazitlere maruz kalmaması ve zorlu elektromanyetik çalışma ortamlarına uygun olmasıdır. Bununla birlikte, kızılötesi dokunmatik ekranların çalışma şekli, kaçınılmaz bazı uygulama dezavantajlarına da yol açmaktadır. Şu anda, kızılötesi dokunmatik ekran teknolojisinin gelişimi esas olarak iki yönde ilerlemektedir: birincisi, dokunmatik ekran işlevini gerçekleştirmek için yeni sensörler kullanmak (iv), ikincisi ise mevcut dokunmatik ekran teknolojisinin eksikliklerini gidermek ve uygulama işlevini geliştirmektir. Kızılötesi dokunmatik ekranın gelişimi esas olarak çözünürlük ve ışık parazitine karşı direnç performansının iyileştirilmesiyle gerçekleştirilmektedir. Aynı zamanda, çoklu dokunma gibi uygulama işlevlerinin genişletilmesi, dokunmatik ekrana daha zengin işlevler kazandırmaktadır.

2. Sonuç

Bilgi toplumunun gelişmesiyle birlikte, insanların çeşitli bilgilere ulaşma ihtiyacı doğmuştur. Dokunmatik ekranı etkileşimli pencere olarak kullanan bilgi iletim sistemi, gelişmiş bilgisayar teknolojisini benimseyerek metin, resim, müzik, yorum, animasyon, video vb. çeşitli biçimleri kullanarak insanlara sezgisel ve canlı bir şekilde çeşitli bilgiler iletir. Bu da büyük bir kolaylık sağlar. Dokunmatik ekranların gelişimi, çok işlevli, çeşitlendirilmiş ve büyük ekranlı olma eğilimini göstermiştir. Dokunmatik ekran teknolojisinin hızlı gelişimiyle birlikte, dokunmatik ekranların uygulama alanlarının daha da genişleyeceği ve performansının daha da iyileşeceği öngörülebilir.