Co je dotyková obrazovka: jak funguje, klasifikace podle typu a funkcí

Co je dotyková obrazovka na smartphonu a kdo ji vynalezl

Pojem dotyková obrazovka je tvořen dvěma anglickými slovy. První znamená „dotek“ a druhý znamená „obrazovka“. Tato fráze plně zprostředkovává princip fungování tohoto typu displejů, který spočívá v reakci na dotek prstů člověka a provádění určitých akcí. Navzdory skutečnosti, že se nám tento typ technologie zdá moderní, je rok 1970 považován za datum vynálezu první dotykové obrazovky. Tehdy se jako první rozhodl univerzitní přednášející z Kentucky Semuel Hirst zjednodušit proces čtení informací ze záznamových kazet. Výsledkem vědeckého vývoje byl vzhled první obrazovky na světě, která podporuje technologii dotykového zadávání.

PRO VAŠI INFORMACI!

Novinka používala nejprimitivnější typ práce: čtyřvodičovou odporovou metodu pro určování souřadnic dotykového bodu.

Prvními zařízeními, která obdržela takový systém pro zadávání informací, byly počítače a teprve v roce 1998 se zrodil první mobilní telefon, ve kterém se používalo dotykové vytáčení. Byl to mozek Alcatelu. Dále Ericsson nabídl vlastní verzi dotykové obrazovky v mobilním zařízení. Tyto prototypy se ale jen málo podobaly moderním verzím dotykových obrazovek.

Panel byl jednobarevný, malý a umožňoval uživateli pouze vytočit číslo. Prvním modelem, kde dotyková obrazovka získala moderní tvar, byl komunikátor z HTC Qtek 1010/02 XDA, vydaný v roce 2002. A myšlenku používání dotykové obrazovky v mobilních zařízeních přinesla společnost Apple na kvalitativně novou úroveň, který implementoval schopnost multitouch nebo reagovat na současné dotyky obrazovky dvěma nebo více prsty.

DŮLEŽITÉ!

Vynález a masové osvojení dotykových obrazovek přineslo uživateli velké množství pozitivních aspektů a zvýšilo použitelnost smartphonu. To však vedlo k jedné významné nevýhodě - zařízení začala být „delikátnější“ a vyžadovala pečlivé zacházení, protože poškození skla by mohlo deaktivovat celý senzor.

Co je senzor a kde se používá

Moderní člověk si již nedokáže představit svůj život bez zařízení s dotykovým vstupem, tento vynález se v životě tak pevně etabloval. Podle statistik se více než 90% světové populace alespoň jednou setkalo s dotykovým displejem, který se používá v různých elektronických zařízeních a přístrojích:

• chytré telefony;
• tablety a tabletové počítače;
• bankovní nebo platební terminály;
• zařízení pro nákup elektronických jízdenek;
• displeje (počítač, v ledničkách, domácích spotřebičích).

Vývoj dotykové technologie se neomezuje pouze na mobilní zařízení. Dochází k vývoji, kdy je dotyková obrazovka zavedena na velkou plochu.

PRO VAŠI INFORMACI!

Není to tak dávno, co byl ohlášen chytrý stůl, jehož povrch tvoří jeden velký dotykový displej. Takovou desku lze použít jako multimediální centrum v chytré domácnosti. Také před několika lety byla představena celá senzorická zeď, když kliknete na libovolnou oblast, ze které můžete vyvolat různé funkce.

Někteří lidé, kteří neznají technologie, se zajímají o to, co je dotyková obrazovka na tabletu a jak se liší od podobného vstupního zařízení ve smartphonu. Odpověď na tuto otázku je jednoduchá - nic, protože princip fungování dotykové obrazovky je stejný, bez ohledu na zařízení, ve kterém se používá.

Levné a kvalitní smartphony. Ve speciální publikaci našeho portálu vám podrobně povíme o levných chytrých telefonech s dotykovou obrazovkou. Zjistíte, zda může být rozpočetový smartphone dobrý: výhody a nevýhody, jak si vybrat smartphone podle parametrů: displej, paměť, procesor.

Jak funguje dotykový displej

Abyste plně porozuměli tomu, co je dotyková obrazovka na telefonu, musíte zjistit, z čeho se skládá obrazovka smartphonu a jak funguje senzor. Hlavní prvky dotykové obrazovky jsou:

1. Matice sestávající z vrstvy tekutých krystalů. Podobná technologie povrchu displeje se používá v televizorech nebo počítačových monitorech.
2. Mikrodiody, které jsou umístěny ve druhé vrstvě pod matricí a slouží k osvětlení pracovní plochy.
3. Diody umístěné na povrchu zobrazovací vrstvy, které jsou hlavním nástrojem pro dotykové zpracování.
4. Sklo, které zakrývá samotnou obrazovku a zabraňuje jejímu poškození.
5. Antireflexní vrstva, která zabraňuje oslnění a umožňuje vám dívat se na obrazovku pohodlně za slunečného počasí.

Na základě toho, jak funguje dotyková obrazovka, existuje řada výhod a nevýhod této technologie dialogu. uživatel s elektronickým zařízením, které jsou rozděleny na klady a zápory stacionárních zařízení a mobilních zařízení technika.

PRO VAŠI INFORMACI!

Mnoho výrobců, zejména stacionárních zařízení, která při své práci používají dotykovou obrazovku na základě svých nedostatků, se vydala cestou duplikace možnosti zadávání pomocí mechanických kláves. Je to nutné, pokud dotykový displej selže.

Typy dotykových obrazovek

Obecná klasifikace dotykových obrazovek, které jsou na trhu, zahrnuje rozdělení na odrůdy podle typu a konstrukčních prvků. Nejpoužívanější jsou odporové a kapacitní typy, které se používají ve většině mobilních gadgetů. Jsou tu také:

• matice;
• infračervený;
• projekční kapacitní;
• optický;
• Senzory DST;
• mávat;
• indukce.

Odporová dotyková obrazovka

Když mluvíme o tom, co je dotyková obrazovka, první věcí, kterou je třeba zmínit, jsou odporové obrazovky, které byly první v hromadné výrobě. Takové obrazovky se skládají ze dvou průhledných desek vyrobených z plastu, na které je nanesena nejtenčí vodivá síťovina. Mezi deskami je instalována dielektrická vrstva, která je potřebná k zachycení tlaku na požadovanou oblast obrazovky uživatelem.

Když vlastník smartphonu provede akci (například kliknutím na požadovanou oblast obrazovky), dielektrikum se v tomto místě rozejde, což vede ke kontaktu obou desek mezi sebou. Objeví se proud, který je registrován speciálním ovladačem, který určuje konkrétní bod deprese na souřadnicové síti. Dále jsou tato data vedena do zpracovatelského programu, který podle dříve vytvořeného algoritmu provede potřebnou akci.

Rezistivní obrazovky jsou zase rozděleny do dvou podtypů:

1. Čtyřvodičový senzor. Jsou vyrobeny pouze z jednoho panelu, vyrobeného ze skla a plastové membrány, na který je aplikována odporová podpora samotné obrazovky. Veškerý volný prostor mezi sklem a plastem je vyplněn izolátory. Když stisknete, obvod se uzavře, což vede ke vzniku souřadnic bodu kontaktu.
2. Pětidrátový. Charakteristickým rysem tohoto typu je absence odporové podpory membrány, přítomnost vodivé vrstvy. To zajišťuje větší spolehlivost, protože i po poškození matice pokračuje v práci. Tlakový bod je sledován stupněm změny membránového napětí.

PRO VAŠI INFORMACI!

Existují také osmivodičové odporové obrazovky, které mohou zlepšit přesnost zpracování lisování, ale nezvyšují spolehlivost tohoto typu snímače.

Když mluvíme o odporových dotykových obrazovkách, měli bychom si všimnout jejich nízkých nákladů, schopnosti stisknout prstem, stylusem a dokonce i rukou v rukavici. Mezi nevýhody patří:

• nízká vodivost světelných paprsků;
• náchylnost k poškrábání a prasklinám v důsledku nárazu;
• nedostatek multitouch;
• krátká životnost, která v průměru nepřesahuje 34 milionů kliknutí;
• nemožnost implementace funkce klouzání po obrazovce, protože odporová matice reaguje pouze na stisknutí.

Kapacitní dotykový displej

Moderní typ matice je kapacitní typ obrazovky. Co to je? Podstatou práce tohoto typu je dodržování zákonů elementární fyziky, a to ve vlastnosti předmětu s větší schopností vést střídavý proud.

Svou strukturou je tento typ matrice skleněná deska, na jejíž povrch je nanesena vrstva odporového materiálu.

PRO VAŠI INFORMACI!

V tomto případě se jako nejlepší odpory používají oxid india a slitiny oxidu cínu.

V rozích obrazovky jsou elektrody, které aplikují malé napětí na celý povrch matice. Když se člověk dotkne prstu, dojde k úniku, který je zaznamenán senzory a odeslán do řídicí jednotky zpracování, která vypočítá souřadnice bodu lisování. Charakteristickými rysy tohoto typu obrazovek je dlouhá životnost, což je více než 200 milionů kliknutí, zvýšená průhlednost a schopnost nepropustit kapalinu. Povrch tohoto senzoru však stále zůstává citlivý na mechanické namáhání, proto takové typy matice se používají ve stacionárních zařízeních umístěných v chráněných před vnějšími faktory umístění.

Projektované kapacitní senzory

Když mluvíme o tom, co je dotyková obrazovka, nezapomeňte si všimnout typu matice, která se používá ve většině moderních smartphonů a tabletových počítačů. Toto je projektovaný kapacitní senzor. Konstrukce tohoto typu je kromě obvyklého panelu představena mřížkou elektrod, které jsou naneseny na zadní část matrice. Dostupné elektrody spolu s lidským tělem tvoří kondenzátor a k měření kapacity výsledného systému je zapotřebí vestavěná elektronika.

PRO VAŠI INFORMACI!

Jednomu z lídrů ve výrobě obrazovek, společnosti Samsung, se podařilo mezi subpixely vložit elektrody citlivé na tlak, což umožnilo zjednodušit design a zvýšit transparentnost.

Vyšší průhlednost, možnost použít silné sklo (až 19 mm) - to vše přináší snížení riziko poškození projekčních kapacitních obrazovek, proto jsou instalovány v zařízeních, která jsou otevřená území.

Maticové a infračervené dotykové obrazovky

Mezi různými senzory lze zmínit dva ne nejběžnější typy - maticové a infračervené obrazovky. Maticová zařízení fungují podle obecných principů odporových konstrukcí, ale jejich charakteristickou vlastností je jednoduchost. Na povrch membrány se aplikují svislé vodivé pásy a na skleněný povrch vodorovné pruhy. Po stisknutí se pásy dotknou a ovladač vypočítá kontaktní bod a určí souřadnice bodu. Významnou nevýhodou je nemožnost zajistit vysoké rozlišení snímače kvůli jednoduchosti designu.

Infračervené typy používají podobný princip protínajících se pásem, což jsou infračervené paprsky. Když se dotknete obrazovky jakýmkoli předmětem, mřížka paprsků se v tomto místě přeruší. Podobný pohled se používá na zařízeních, kde je vyžadován přenos obrazu ve vysokém rozlišení, například u elektronických knih. Nevýhodou infračerveného senzoru je jeho náchylnost ke kontaminaci.

Optické a tenzometrické dotykové obrazovky

Optický typ se vyznačuje přítomností infračerveného osvětlení, které je distribuováno mezi sklo a matici, a je schopno odrážet až 100% světla uvnitř sebe. Při dotyku prstem dochází k rozptylu. Elektronika potřebuje k vytvoření tlakového bodu pouze vytvoření rozptylového obrazce. To se provádí následujícími způsoby:

• instalace kamery vedle projektoru;
• zavedení pomocného subpixelu.

Podobné typy obrazovek se používají v interaktivních tabulích. Senzor tenzometru je citlivý na deformaci povrchu obrazovky. Tento typ se vyznačuje zvýšenou odolností proti poškození, proto se tyto matice používají na automatech na lístky, bankomaty.

DST dotykové obrazovky

Základem tohoto druhu práce je fixace piezoelektrického jevu ve skleněné desce. Hlavní funkcí je schopnost reagovat na dotek jakýmkoli předmětem a fungovat za jakýchkoli prašných podmínek. Pro dobrou odezvu musí být prst neustále v pohybu.

Jak kalibrovat senzor (dotykový displej)

Majitelé miniaplikací s dotykovým displejem často čelí problému, když senzor přestane „poslouchat“ nebo správně reagovat na stisknutí. K tomu může dojít v důsledku poškození matrice, pronikání vlhkosti do zařízení nebo výměny displeje.

Kalibraci dotykové obrazovky lze provést dvěma způsoby:

• standardními prostředky operačního systému;
• pomocí softwaru třetích stran.

Vestavěná technologie kalibrace je u všech výrobců smartphonů téměř stejná. K nastavení pomocí standardních nástrojů potřebujete:

• přejděte do nastavení telefonu;
• najděte položku „Kalibrace“;
• stiskněte nejméně třikrát uprostřed cíle, který se objeví na obrazovce.

Zařízení si samostatně pamatuje dotyky a upravuje dotykovou obrazovku.

Dotyková obrazovka nefunguje - jak ji určit

V některých případech může dotyková obrazovka selhat. V případě mechanického poškození matrice není nutné určovat zlomení, protože je viditelné pouhým okem. Známky indikující selhání dotykové obrazovky bez vnějšího poškození jsou:

• nedostatečná reakce na dotek;
• částečná odezva obrazovky na stisknutí, například může fungovat pouze určitá oblast;
• zkreslení vnímání hmatu.

Pokud snímač selže, bude nutné zařízení opravit. Moderní technologie předpokládají výrobu společného zobrazovacího modulu, ve kterém jsou dotyková obrazovka a displej sloučeny do jednoho celku. Pokud tedy nelze dotykovou obrazovku oddělit, je pro opravy nutná úplná výměna jednotky. To lze provést pouze za podmínek služby.

Dotykový displej a displej: jaký je rozdíl

Rozdíl mezi těmito dvěma částmi spočívá ve funkcích, které vykonávají. Displej je součástí smartphonu, která je nezbytná k zobrazování obrázků a informací.

Dotyková obrazovka je dotykové sklo, které slouží ke spouštění zařízení na akce uživatele a reagování na stisknutí pro vyvolání určité funkce. Moderní výrobci stále častěji začali vyrábět jakési „chlebíčky“, kde se používají technologie laminace, kdy jsou displej a dotyková obrazovka sloučeny do monolitické jednotky slepené transparentem tmel. To zlepšuje výkon, ale vyžaduje úplnou výměnu, pokud některá součást selže.

Nyní se znovu podíváte na svůj smartphone nebo tablet PC. V každém případě se v komentářích podělte o své zkušenosti s odemykáním „spící obrazovky“ a pokládejte otázky autorovi článku.