Успехи в технологии полимерных пленок расширяют применение резистивных сенсорных экранов
Сенсорные экраны играют роль основного средства ввода информации в промышленных системах управления, а также во многих других развивающихся отраслях и приложениях. Существующие технологии — ре-зистивные, емкостные, инфракрасные (ИК) или на основе поверхностных акустических волн (ПАВ) -упрощают точный и оперативный ввод данных пользователем. Различие между технологиями заключается в способе обнаружения сенсорного ввода данных и уровне производственных затрат.
В настоящее время наиболее распространенным видом являются резистивные сенсорные панели. Они воспринимают ввод данных практически любыми средствами (пальцем (голым или в перчатке), стилусом, уголком кредитной карты и т.п.). Они легко сопрягаются с различными конструкциями оборудования и имеют наибольшую экономическую эффективность. Несмотря на широкое применение, резистивные сенсорные панели имеют недостатки в жёстких условиях эксплуатации. Один из них — это стеклянная опорная панель, имеющая сопряжённую проводящую поверхность, работающую с PET-файлом (таблицей выбора элементов изображения) для образования полной схемы. Стекло можно сделать прочнее, увеличив его толщину или применив химическую обработку, но оно все равно останется хрупким. Однако новейшие разработки в технологии пластмасс привели к созданию небьющейся структуры пленка-пленка-пластик.
Другое слабое место резистивной панели — ее твердый проводящий слой керамического оксида индия и олова (ITO), наносимый на гибкую пленку из пластмассы (по-лиэтилентерефталата), используемую для распознавания сенсорного ввода данных. Нанесение этого слоя требует применения дорогостоящего и неблагоприятного для окружающей среды процесса высоковакуумного осаждения. Кроме того, при многократном воздействии на сенсорную поверхность эффективность ITO снижается.
Решением этой проблемы была разработка гибкого прозрачного сенсорного проводника для создания более прочной, экономичной и экологичной чувствительной поверхности. Такие характеристики позволили увеличить срок службы и сделать доступными новые возможности использования сенсорной панели в неблагоприятных условиях эксплуатации.
Замена ITO проводящим полимером увеличивает срок службы панели, особенно в жестких условиях, таких как использование ручки-стилуса с сильным нажимом (см. рис.).
Разработать такую сенсорную панель было нелегко, но недавно появившаяся органическая проводящая полимерная пленка является достаточно гибкой и прочной, чтобы увеличить срок службы в пять раз (см. рисунок). Также был усовершенствован и производственный процесс: напыление заменено нанесением накатом на полиэти-лентерефталатную пленку сенсорной панели очень тонкого слоя жидкого полимерного раствора на водной основе. Технология экономична, безопасна для окружающей среды и создает одинаковое поверхностное сопротивление в диапазоне покрытий ITO.
Тонкослойное покрытие увеличивает прозрачность полимера до величины более 90% (примерно на 1% меньше, чем у ITO), но при этом также увеличивается и удельное сопротивление. Изменение химической структуры полимера с использованием технологии ориентации молекул уменьшает удельное сопротивление до 600 — 800 Ом/квадрат, т.е. такого же, как у ITO.
Эти усовершенствования позволили создать тонкие, высокопрочные проводящие полимерные панели, устойчивые к царапинам, герметичные, стойкие к химикатам и неправильному обращению при вводе данных. Эти характеристики позволяют использовать резистивные сенсорные панели в более жестких условиях эксплуатации, таких как сложные портативные устройства управления потоком, торговые терминалы и переносные промышленные терминалы, используемые в полевых испытаниях. Усовершенствования позволили расширить область применения панелей, использовать их в более жестких условиях, вывести их на рынок мобильных промышленных устройств, использовать в тяжелых производственных процессах — и все это при незначительном увеличении или вообще без увеличения затрат.
Брюс ДеВиссер,
менеджер по маркетингу продукции,
устройств ввода данных,
Fujitsu Components America Inc.