کم لاگت والا ٹچ کنٹرول سسٹم کیسے ڈیزائن کیا گیا ہے۔

Capacitive ٹچ اسکرینزتیزی سے مرکزی دھارے میں شامل ہو گئے ہیں اور اب کوئی نئی چیز نہیں رہی۔ لاکھوں کی تعداد میں سمارٹ فونز اور ٹیبلیٹس جیسے آلات کی ترسیل کے ساتھ ان کی گود میں اضافہ ہوتا جا رہا ہے۔ لیکن اب جب کہ وہ ہر جگہ موجود ہیں، صارفین ٹیکنالوجی کے لیے زیادہ پریمیم ادا کرنے میں زیادہ ہچکچاتے ہیں۔

اس مسابقتی ماحول میں منافع کے مارجن کو برقرار رکھنے کے لیے، OEMs کو ڈیوائس کی لاگت کو کم کرنا چاہیے — اور ٹچ اسکرین ماڈیول ٹچ اسکرین سے چلنے والے آلات میں سب سے مہنگے اجزاء میں سے ایک ہے۔ دائیں پینل اسٹیک اپس اور پیٹرن، ڈسپلے، مواد، روٹنگ اور کنٹرولر کا استعمال کرکے، ڈیزائنرز اپنے سسٹم کے اخراجات کو کم کرسکتے ہیں۔

کور لینس اور ٹچ اسکرین سینسر

ایک معیاری ٹچ اسکرین سسٹم میں پراجیکٹڈ کیپسیٹو ٹچ اسکرین سینسر ہوتا ہے جو حفاظتی کور لینس پر لگا ہوا ہوتا ہے، ایک بانڈڈ لچکدار پرنٹ شدہ سرکٹ (FPC) جس میں ٹچ اسکرین کنٹرولر نصب ہوتا ہے، اور ایک ڈسپلے ہوتا ہے۔ FPC ٹچ اسکرین کنٹرولر کو میزبان پروسیسر سے جوڑتا ہے۔ ڈسپلے ٹچ اسکرین سینسر کے نیچے بیٹھتا ہے اور عام طور پر ایئر گیپ سے الگ ہوتا ہے یا براہ راست لیمینیٹ ہوتا ہے۔

1. ایک معیاری کیپسیٹو ٹچ اسکرین سسٹم میں ایک پروٹیکٹو کور لینس پر لیمینیٹ شدہ پروجیکٹڈ کیپسیٹو ٹچ اسکرین سینسر، اس پر نصب ٹچ اسکرین کنٹرولر کے ساتھ ایک بانڈڈ ایف پی سی، اور ڈسپلے پر مشتمل ہوتا ہے۔

کور لینس ٹچ اسکرین سسٹم کی سب سے اوپر والی جسمانی تہہ ہے۔ اس کی قیمت مواد کی قسم (گلاس یا پولی میتھائل میٹھاکریلیٹ، یا پی ایم ایم اے)، خصوصی کوٹنگز (اولیوفوبک، ہائیڈروفوبک)، آرائشی سیاہی، یا کیمروں یا سینسر کے لیے ڈرل ہولز کی تعداد کے لحاظ سے وسیع پیمانے پر مختلف ہو سکتی ہے۔ PMMA، ایک سستا، ہلکا، اور زیادہ پائیدار اور بصری طور پر منتقل کرنے والے شیشے کے آپشن کا متبادل، ان اخراجات کو 50% تک کم کر سکتا ہے۔

تاہم، PMMA سینسر کم سگنل کی حساسیت کا شکار ہو سکتے ہیں۔ اس کے علاوہ، پی ایم ایم اے شیشے سے زیادہ لچکدار ہے، لہذا جب کوئی انگلی یا دوسری چیز نمایاں قوت کے ساتھ نیچے دباتی ہے تو یہ پینل کے موڑنے کے مسائل کو ظاہر کر سکتا ہے۔ پینل موڑنے کی وجہ سے غلط اور غلط ٹچ رپورٹنگ ہو سکتی ہے۔ پھر بھی، ٹچ اسکرین سینسر میں شیشے کا سبسٹریٹ یا شیلڈ کی ایک اضافی تہہ پینل کو موڑنے سے روک سکتی ہے۔ لہذا، کسی بھی ٹچ اسکرین سینسر کے اسٹیک اپ کے لیے کور لینس کے مواد کو درست طریقے سے سمجھا جانا چاہیے۔(تصویر 2).

2. جدید ٹچ پروڈکٹس میں متعدد قسم کے سینسر اسٹیک اپ استعمال ہوتے ہیں۔

ٹچ اسکرین سینسر پیچیدہ ڈھانچے ہیں۔ وہ انڈیم ٹن آکسائڈ (ITO) کو شیشے یا پولی تھیلین ٹیریفتھلیٹ (PET) سبسٹریٹ پر پھٹ کر اور پھر ITO میں ملکیتی پیٹرن کو کھینچ کر بنائے جاتے ہیں۔ پیٹرن اور ڈھانچے جو ہر سینسر پرت کو تشکیل دیتے ہیں وہ سسٹم کی ڈیزائن کی ضروریات کے مطابق ہوتے ہیں۔

معیاری ٹچ اسکرین ڈیزائنز عام طور پر دو پرتوں والے ITO ٹچ اسکرین سینسرز کا استعمال کرتے ہیں جیسے کہ MH3 اور ہیرے کے سینسر فگر 2 میں اچھی درستگی، لکیری، اور ملٹی ٹچ پرفارمنس حاصل کرنے کے لیے۔ دو پرتوں والے سینسر کے ڈیزائن یا تو شیشے یا پولی تھیلین ٹیرفتھلیٹ (PET) سبسٹریٹس کا استعمال کرتے ہیں۔ PET سستا ہے اور بہتر ڈسپلے شور سے استثنیٰ فراہم کرتا ہے لیکن آپٹیکل کلیرٹی میں معمولی کمی کا شکار ہوگا۔ بالآخر، ٹچ اسکرین سینسر کی لاگت کو کم کرنے کا سب سے مؤثر طریقہ اسٹیک اپ تہوں کی تعداد کو کم کرنا ہے۔

سنگل لیئر سینسرز کو یکجا کر کے، سسٹم ڈیزائنرز سینسر کی لاگت کو 50% تک کم کر سکتے ہیں۔ کم پرتیں—سبسٹریٹ، آئی ٹی او، آپٹیکلی صاف چپکنے والی (او سی اے) — ٹچ پینل فروشوں کو مواد اور ٹولنگ کے اخراجات کو تراشنے میں مدد کرتے ہیں۔ کم تہوں کو سنبھالنے سے مینوفیکچرنگ کی پیداوار بھی بہتر ہوتی ہے۔ کم لاگت والی سنگل لیئر ٹچ اسکرینز اچھی آپٹیکل ٹرانسمسیویٹی کے ساتھ ایک آسان ملکیتی پیٹرن کے ساتھ واحد PET سبسٹریٹ استعمال کرتی ہیں۔

کارکردگی کے نقطہ نظر سے، سنگل لیئر سینسرز کم درستگی اور خطوط کو نمایاں کرتے ہیں اور معاون انگلیوں کے چھونے کی تعداد کو محدود کرتے ہیں (عام طور پر صرف ایک انگلی یا دو انگلیاں)۔ یہ کم لاگت والے سنگل لیئر سینسر سلوشنز کم قیمت والے سمارٹ فونز اور فیچر فونز کے لیے مثالی ہیں۔

سسٹم ڈیزائنرز جو پہلے مزاحم ٹچ اسکرین استعمال کرتے تھے یا کوئی ٹچ اسکرین نہیں رکھتے تھے، انہیں اس اسٹیک اپ آپشن کو ان کے ڈیزائن اور بجٹ کی ضروریات کے لیے مناسب تلاش کرنا چاہیے۔ مزاحمتی ٹچ اسکرینوں کے مقابلے میں، سنگل لیئر کیپسیٹیو ٹچ اسکرینز مخصوص فوائد پیش کرتی ہیں، بشمول بہتر نظری وضاحت، کم طاقت، پائیداری میں اضافہ، اور بہتر صارف کا تجربہ۔

سنگل لیئر ملٹی ٹچ سلوشنز جیسے سائپرس سلم (سنگل لیئر انڈیپنڈنٹ ملٹی ٹچ) ڈوئل لیئر سینسرز کے مقابلے میں 40 فیصد تک لاگت کم کر سکتے ہیں۔ سنگل لیئر سینسرز قدرے کم کارکردگی پیش کرتے ہیں لیکن سب سے پتلی شکل کے عوامل کو سپورٹ کرنے میں بہترین ہیں۔ سنگل لیئر ملٹی ٹچ سینسرز پتلی بارڈر یا بارڈر لیس ٹچ اسکرین سینسرز کو بھی سپورٹ کرتے ہیں، جس سے ٹچ اسکرین ایکٹو ایریا کو بڑھایا جاسکتا ہے۔ ڈیزائنرز جو لاگت اور موٹائی دونوں کو کم کرنے میں دلچسپی رکھتے ہیں وہ سنگل لیئر سینسر کو ایک قابل عمل آپشن کے طور پر غور کر سکتے ہیں۔

چھوٹی اسکرین کے سائز نمایاں طور پر زیادہ اقتصادی ہیں۔ فعال علاقے کا سائز ٹچ اسکرین کے اخراجات کو متاثر کرے گا۔ واضح طور پر، سسٹم ڈیزائنرز کو پینل ڈیزائن اور انتخاب کو بہتر بنانے کے لیے تمام راستوں پر غور کرنا چاہیے۔

ایف پی سی ڈیزائن

ڈیوائس کی لاگت کو کم کرنے کا ایک اور راستہ FPC ڈیزائن کے ذریعے ہے۔ FPC انفرادی سینس ان پٹ/آؤٹ پٹ (I/Os) کو ٹچ اسکرین پینل سے ٹچ اسکرین کنٹرولر اور ٹچ اسکرین کنٹرولر سے میزبان پروسیسر سے جوڑتا ہے۔

FPCs فعال یا غیر فعال ہو سکتے ہیں۔ فعال FPCs میں، ٹچ اسکرین کنٹرولر اور کوئی بھی دیگر مطلوبہ بیرونی اجزاء جیسے ریزسٹرس اور کیپسیٹرز خود FPC پر نصب ہوتے ہیں۔ غیر فعال FPCs میں، FPC میں صرف روٹنگ کے نشانات اور ٹچ اسکرین کنٹرولر شامل ہوتے ہیں، اور بیرونی اجزاء کو پرنٹ شدہ سرکٹ بورڈ (PCB) پر نصب کیا جاتا ہے۔

چاہے فعال ہو یا غیر فعال، FPCs کو کئی طریقوں سے روٹ کیا جا سکتا ہے۔ روٹنگ جتنی زیادہ موثر اور ورسٹائل ہوگی، ہارڈ ویئر کے دوسرے اجزاء کے لیے ان کا مربوط ہونا اتنا ہی آسان ہوگا۔ تاہم، ذہن میں رکھیں کہ روٹنگ کے لیے درکار پرتوں کی تعداد کے ساتھ لاگت میں اضافہ ہوتا ہے۔ ایک پرت پر سوچ سمجھ کر روٹنگ FPC کے اخراجات کو کم کرنے میں مدد کرے گی۔ سنگل لیئر روٹنگ میں سگنل کی سالمیت اور کمپیکٹ FPC ڈیزائن دونوں کے لیے بھی کافی فوائد ہیں۔

دکھاتا ہے۔

ٹچ اسکرین سسٹم میں، پیش کردہ کپیسیٹیو ٹچ اسکرین سینسر ڈسپلے کے اوپر بیٹھتا ہے۔ ڈسپلے فطری طور پر شور ہوتے ہیں، جس کی وجہ سے ٹچ اسکرین سینسر کے ساتھ براہ راست جوڑا جا سکتا ہے(تصویر 3). یہ ٹچ کی حساسیت کو کم کرتا ہے اور جھوٹی ٹچ ایکٹیویشن پیدا کرتا ہے۔ اچھے ڈیزائن کے انتخاب ڈسپلے شور کو کم کر سکتے ہیں اور کارکردگی اور لاگت پر کافی اثر ڈال سکتے ہیں۔

3. ڈسپلے فطری طور پر شور ہوتے ہیں۔ ڈسپلے سے شور ٹچ اسکرین کے ساتھ قابلیت کے ساتھ جوڑ سکتا ہے اور ٹچ کی کارکردگی کو کم کر سکتا ہے۔

ڈسپلے شور کو روکنے کے لیے، انڈسٹری روایتی طور پر ڈسپلے اور ٹچ اسکرین سینسر کے درمیان ایک اضافی ITO "شیلڈ" کی تہہ لگاتی ہے۔ اگرچہ مؤثر ہے، شیلڈ پرت لاگت میں اضافہ کرتی ہے اور ٹچ اسکرین ماڈیول کی موٹائی کو بڑھاتی ہے۔ ایک متبادل ٹچ اسکرین سینسر سے ڈسپلے کو الگ کرنے کے لیے، عام طور پر {{0}}.2 ملی میٹر اور 0.5 ملی میٹر کے درمیان ہوا کا ایک چھوٹا سا فرق استعمال کرنا ہے۔

ایئر گیپ شیلڈ پرت کے مقابلے میں زیادہ سرمایہ کاری مؤثر ہے، لیکن یہ ٹچ اسکرین ماڈیول کی موٹائی کو بھی بڑھاتا ہے، جو کہ زیادہ چیکنا اور پتلے آلات بنانے کے خواہاں OEMs کے لیے ناپسندیدہ ہوتا جا رہا ہے۔ ایک زیادہ اہم ڈیزائن کا انتخاب خود ڈسپلے کا انتخاب ہوگا۔

فی الحال موبائل فونز اور ٹیبلیٹس کے لیے استعمال ہونے والے سب سے زیادہ مقبول ڈسپلے اب بھی پتلی فلم ٹرانزسٹر (TFT) LCDs ہیں، جو عام طور پر دو ذائقوں میں دستیاب ہیں: dc کامن وولٹیج (DCVCOM) اور AC کامن وولٹیج (ACVCOM)۔ فرق وہ طریقہ ہے جو عام الیکٹروڈ لیئر (VCOM) کو چلانے کے لیے استعمال ہوتا ہے۔ ہائی اینڈ ڈیوائسز میں ایک اور تیزی سے مقبول ڈسپلے ایکٹیو میٹرکس آرگینک ایل ای ڈی (AMOLED) ہے جس کے وسیع دیکھنے کے زاویے، بہتر چمک اور اس کے برعکس، کم بجلی کی کھپت، اور کم موٹائی ہے۔

AMOLEDs بہت کم ڈسپلے شور خارج کرتے ہیں اور سب سے پرسکون ڈسپلے میں سے ہیں، لیکن وہ مہنگے ہیں۔

DCVCOM عام طور پر ایک پرسکون ڈسپلے اور مہنگا بھی ہے۔ اس کے برعکس، ACVCOM زیادہ شور والا ہے لیکن نسبتاً سستا ہے۔ ڈسپلے کا انتخاب آخری صارفین کے لیے ڈیوائس کے ارادے پر بہت زیادہ انحصار کرتا ہے۔ ٹارگٹ ایپلیکیشن اس ہارڈ ویئر اور کارکردگی کو سمجھے گی جو اس کے صارفین کے لیے موزوں ہے۔

ٹچ اسکرین کنٹرولر

اگرچہ ڈسپلے یا ٹچ اسکرین پینل جتنا مہنگا نہیں ہے، ٹچ اسکرین کنٹرولر کا انتخاب ٹچ اسکرین سسٹم کی کارکردگی کے لحاظ سے سب سے زیادہ اثر ڈالتا ہے۔ ٹچ اسکرین کنٹرولر میزبان پروسیسر کو ان کے مقام اور رویے کی اطلاع دے کر انگلیوں کے چھونے اور اشاروں کو حل کرنے کے لیے کیپسیٹو سینسنگ اور پروسیسنگ ٹیکنالوجی کو شامل کرتا ہے۔

جب ایک انگلی کو متوقع capacitive ٹچ اسکرین پر رکھا جاتا ہے، تو ٹچ اسکرین کنٹرولر اہلیت میں تبدیلی کا پتہ لگاتا ہے اور اس معلومات کو ڈیجیٹل اقدار میں تبدیل کرتا ہے۔ اس ڈیجیٹل تبدیلی کو ٹچ اسکرین کنٹرولر کے اندر جدید ترین ٹچ ریزولوشن الگورتھم کا استعمال کرتے ہوئے ٹچ کوآرڈینیٹس اور دیگر متعلقہ ڈیٹا کو میزبان پروسیسر کو منتقل کرنے سے پہلے مزید پروسیس کیا جاتا ہے۔

ٹچ اسکرین کے لیے شور سے حساس سگنلز ایک بڑا تکنیکی چیلنج ہیں۔ ایسے کنٹرولرز جو اعلیٰ معیار کے اینالاگ فرنٹ اینڈز، بلٹ ان شور ہینڈلنگ کی صلاحیتیں، اور نفیس پروسیسنگ الگورتھم کو استعمال کرتے ہیں۔ بہت سے صارفین کے الیکٹرانک آلات کے لیے ٹچ کے انتخاب کا صارف انٹرفیس بننے کے ساتھ، ٹچ اسکرین کنٹرولرز کا معیار براہ راست صارف کے آخری مصنوعات کے تجربے کو متاثر کرے گا۔ صحیح ٹچ اسکرین کنٹرولر کا انتخاب کارکردگی اور لاگت کے فوائد کے حصول کے لیے لازمی ہے۔

ایک کنٹرولر جو ہائی سگنل ٹو نوائس ریشو (SNR) فراہم کرتا ہے اور موثر شور ہینڈلنگ سگنل کی طاقت کے انحطاط کی تلافی کر سکے گا جو شور کے ذرائع سے آتی ہے، جیسے کہ ایک سستا PMMA کور لینس یا شور والا ACVCOM ڈسپلے۔ کم لاگت اور ملٹی ٹچ سنگل لیئر سینسر کی کارکردگی کو بہتر بنانے میں مدد کے لیے، ٹچ اسکرین کنٹرولرز کو ہم آہنگ پروسیسنگ الگورتھم فراہم کرنا چاہیے۔ اس کے علاوہ، سنگل لیئر ایف پی سی روٹنگ کے لاگت کے فوائد صرف اس صورت میں حاصل کیے جا سکتے ہیں جب ٹچ اسکرین کنٹرولر پن آؤٹ لچکدار روٹنگ ڈیزائن کی اجازت دیتا ہے۔

ٹچ اسکرین کنٹرولرز کچھ جدید خصوصیات کے ذریعے سسٹم کے اخراجات کو بھی کم کر سکتے ہیں جن کی وہ حمایت کرتے ہیں۔ مثال کے طور پر، زیادہ تر ٹچ اسکرین کنٹرولرز ٹچ اسکرین پر پانی کو انگلی کے ٹچ سے تعبیر کرتے ہیں کیونکہ پانی اور انگلی کے باہمی اہلیت کے دستخط ایک جیسے ہوتے ہیں۔ اس مسئلے کو حل کرنے کے لیے، ٹچ اسکرین پینل فروش کور لینس میں ہائیڈروفوبک کوٹنگ کی ایک مہنگی تہہ شامل کر سکتے ہیں۔

جب پانی کے قطرے کور لینس پر اترتے ہیں، تو کوٹنگ انہیں چھوٹی بوندوں میں الگ کرنے میں مدد کرتی ہے تاکہ وہ چھونے کے طور پر مزید رجسٹر نہ ہوں۔ اسی طرح، ایک ٹچ اسکرین کنٹرولر جو اپنے ہارڈ ویئر اور فرم ویئر فیچرز کے استعمال کے ذریعے آبی طور پر پانی کو مسترد کرنے کے قابل بناتا ہےٹچ اسکرینبلٹ ان الگورتھم کے ساتھ اور OEM اضافی کوٹنگ کے اخراجات کو بچا سکتا ہے۔

خلاصہ

پریمی ڈیزائنرز جو اچھی طرح سمجھتے ہیںٹچ اسکرین سسٹماور اس کے اہم اجزاء کور لینس، سینسر میٹریل اور اسٹیک اپ، ڈسپلے کی قسم، اور FPC روٹنگ کے ڈیزائن اور انتخاب میں ذہین انتخاب کے ذریعے لاگت کو نمایاں طور پر کم کر سکتے ہیں۔ ایک جدید اور اعلیٰ کارکردگی کا ٹچ اسکرین کنٹرولر کارکردگی پر سمجھوتہ کیے بغیر لاگت میں کمی حاصل کرسکتا ہے، جس کی وجہ سے آخر پروڈکٹ پہلی جگہ فروخت ہوتی ہے۔