Čo je dotyková obrazovka: ako funguje, klasifikácia podľa typu a funkcií

Čo je dotyková obrazovka v smartfóne a kto ju vynašiel

Pojem dotyková obrazovka je vytvorený z dvoch anglických slov. Prvý znamená „dotyk“ a druhý znamená „obrazovka“. Táto fráza plne vyjadruje princíp fungovania tohto typu displejov, ktorý spočíva v reakcii na dotyk prstov osoby a vykonávaní určitých činností. Napriek tomu, že sa nám tento druh technológie zdá moderný, rok 1970 je považovaný za dátum vynálezu prvého dotykového displeja. Práve vtedy sa univerzitný pedagóg z Kentucky Semuel Hirst ako prvý rozhodol zjednodušiť proces čítania informácií z kaziet so záznamom. Výsledkom vedcovho vývoja bol vzhľad prvej obrazovky na svete, ktorá podporuje technológiu dotykového vstupu.

PRE TVOJU INFORMÁCIU!

Novinka použila najprimitívnejší typ práce: štvorvodičovú odporovú metódu na určovanie súradníc dotykového bodu.

Prvými zariadeniami, ktoré dostali tento systém na zadávanie informácií, boli počítače a až v roku 1998 sa narodil prvý mobilný telefón, v ktorom sa používalo dotykové vytáčanie. Bol to duchovný nápad spoločnosti Alcatel. Ďalej spoločnosť Ericsson ponúkla vlastnú verziu dotykovej obrazovky v mobilnom zariadení. Tieto prototypy sa však len málo podobali na moderné verzie dotykových obrazoviek.

Panel bol monochromatický, malý a umožňoval iba užívateľovi vytočiť číslo. Prvým modelom, kde dotykový displej získal moderný tvar, bol komunikátor z HTC Qtek 1010/02 XDA, vydaný v roku 2002. A myšlienku používania dotykovej obrazovky v mobilných zariadeniach priniesla spoločnosť Apple na kvalitatívne novú úroveň, ktorá implementovala schopnosť multitouch alebo reagovať na súčasné dotyky obrazovky dvoma alebo viacerými prsty.

DÔLEŽITÉ!

Vynález a hromadné osvojovanie dotykových obrazoviek prinieslo používateľovi veľké množstvo pozitívnych aspektov a zvýšilo použiteľnosť smartfónu. To však viedlo k jednej významnej nevýhode - zariadenia sa stali „jemnejšími“ a vyžadovali starostlivé zaobchádzanie, pretože poškodenie skla by mohlo poškodiť celý senzor.

Čo je to snímač a kde sa používa

Moderný človek si už nevie predstaviť svoj život bez zariadení s dotykovým vstupom, tento vynález sa v živote tak pevne etabloval. Podľa štatistík sa viac ako 90% celej populácie Zeme aspoň raz stretlo s dotykovým displejom, ktorý sa používa v rôznych elektronických zariadeniach a prístrojoch:

• smartphony;
• tablety a tabletové počítače;
• bankové alebo platobné terminály;
• zariadenia na nákup elektronických lístkov;
• displeje (počítač, v chladničkách, domácich spotrebičoch).

Vývoj dotykovej technológie sa neobmedzuje iba na mobilné zariadenia. Existuje vývoj, kde je dotyková obrazovka zavedená do významných povrchových oblastí.

PRE TVOJU INFORMÁCIU!

Nie je to tak dávno, čo bol ohlásený inteligentný stôl, ktorého povrch je jeden veľký dotykový displej. Podobnú dosku je možné použiť aj ako multimediálne centrum v inteligentnej domácnosti. Tiež pred niekoľkými rokmi bola predstavená celá senzorická stena, keď kliknete na ľubovoľnú oblasť, z ktorej môžete vyvolať rôzne funkcie.

Niektorí ľudia, ktorí ignorujú technológie, sa zaujímajú o to, čo je dotyková obrazovka tabletu a ako sa líši od podobného vstupného zariadenia v smartfóne. Odpoveď na túto otázku je jednoduchá - nič, pretože princíp činnosti dotykovej obrazovky je rovnaký bez ohľadu na zariadenie, v ktorom sa používa.

Lacné a vysoko kvalitné smartfóny. V špeciálnej publikácii nášho portálu vám podrobne povieme o lacných smartfónoch s dotykovou obrazovkou. Zistíte, či môže byť lacný smartphone dobrý: výhody a nevýhody, ako si vybrať smartphone podľa parametrov: displej, pamäť, procesor.

Ako funguje dotykový displej

Aby ste úplne pochopili, čo je dotyková obrazovka v telefóne, musíte zistiť, z čoho sa skladá obrazovka smartfónu a ako funguje senzor. Hlavnými prvkami dotykovej obrazovky sú:

1. Matrica pozostávajúca z vrstvy tekutých kryštálov. Podobná technológia povrchu displeja sa používa v televízoroch alebo počítačových monitoroch.
2. Mikrodiody, ktoré sú umiestnené v druhej vrstve pod matricou a slúžia na osvetlenie pracovného povrchu.
3. Diódy umiestnené na povrchu zobrazovacej vrstvy, ktoré sú hlavným nástrojom na spracovanie dotykom.
4. Sklo, ktoré zakrýva samotnú obrazovku a zabraňuje jej poškodeniu.
5. Antireflexná vrstva, ktorá zabraňuje oslneniu a umožňuje vám pozerať sa na obrazovku pohodlne za slnečného počasia.

Na základe toho, ako funguje dotykový displej, existuje niekoľko výhod a nevýhod tejto technológie dialógu. používateľ s elektronickým zariadením, ktoré sú rozdelené na výhody a nevýhody stacionárnych zariadení a mobilných zariadení technológie.

PRE TVOJU INFORMÁCIU!

Mnoho výrobcov, najmä stacionárnych zariadení, ktoré pri svojej práci používajú dotykový displej na základe svojich nedostatkov, sa vydalo cestou duplikácie možnosti zadávania mechanickými klávesmi. Je to nevyhnutné, ak dotykový displej zlyhá.

Typy dotykových obrazoviek

Všeobecná klasifikácia dotykových obrazoviek na trhu znamená rozdelenie na odrody podľa typu a vlastností. Najpoužívanejšie sú odporové a kapacitné typy, ktoré sa používajú vo väčšine mobilných pomôcok. Existujú tiež:

• matica;
• infračervené;
• projekcia-kapacitná;
• optické;
• Senzory DST;
• mávať;
• indukcia.

Odporový dotykový displej

Keď hovoríme o tom, čo je dotyková obrazovka, prvé, čo treba spomenúť, sú odporové obrazovky, ktoré boli prvými v hromadnej výrobe. Takéto obrazovky pozostávajú z dvoch priehľadných dosiek vyrobených z plastu, na ktoré je nanesená najtenšia vodivá sieťka. Medzi doskami je nainštalovaná dielektrická vrstva, ktorá je potrebná na zachytenie tlaku na požadovanú oblasť obrazovky používateľom.

Keď vlastník smartfónu vykoná akciu (napríklad klikne na požadovanú oblasť obrazovky), dielektrikum sa v tomto mieste od seba oddelí, čo vedie k vzájomnému kontaktu dvoch dosiek. Zobrazí sa prúd, ktorý je zaregistrovaný špeciálnym regulátorom, ktorý určuje konkrétny bod zníženia na súradnicovej mriežke. Ďalej tieto údaje vstupujú do programu na spracovanie, ktorý podľa predtým vytvoreného algoritmu vykoná potrebnú akciu.

Rezistívne obrazovky sú zase rozdelené do dvoch podtypov:

1. Štvorvodičový senzor. Sú vyrobené iba z jedného panelu, vyrobeného zo skla a plastovej membrány, na ktorý je nanesená odporová podpora samotnej obrazovky. Všetok voľný priestor medzi sklom a plastom je vyplnený izolátormi. Keď stlačíte, obvod sa zatvorí, čo vedie k vzniku súradníc bodu kontaktu.
2. Päťvodičový. Charakteristickou črtou tohto typu je absencia odporovej podpory membrány, prítomnosť vodivej vrstvy. To zaisťuje väčšiu spoľahlivosť, pretože aj keď je matica poškodená, pokračuje v práci. Tlakový bod je sledovaný stupňom zmeny napätia membrány.

PRE TVOJU INFORMÁCIU!

Existujú aj osemvodičové odporové obrazovky, ktoré môžu zlepšiť presnosť spracovania lisovania, ale nezvyšujú spoľahlivosť tohto typu snímača.

Keď už hovoríme o odporových dotykových obrazovkách, treba si všimnúť ich nízke náklady, schopnosť stlačiť prstom, stylusom a dokonca aj ruku v rukavici. Medzi nevýhody patrí:

• nízka vodivosť svetelných lúčov;
• náchylnosť na škrabance a praskliny v dôsledku nárazu;
• nedostatok multitouch;
• krátka životnosť, ktorá v priemere nepresahuje 34 miliónov kliknutí;
• nemožnosť implementácie funkcie posúvania sa po obrazovke, pretože odporová matica reaguje iba na stlačenie.

Kapacitná dotyková obrazovka

Moderný typ matice je kapacitný typ obrazovky. Čo to je? Podstatou práce tohto typu je dodržiavať zákony elementárnej fyziky, a to vo vlastnosti predmetu s vyššou schopnosťou viesť striedavý prúd.

Tento typ matrice je svojou štruktúrou sklenená doska, na ktorej povrch je nanesená vrstva odporového materiálu.

PRE TVOJU INFORMÁCIU!

V tomto prípade sa ako najlepšie rezistory používajú zliatiny oxidu india a oxidu cínu.

V rohoch obrazovky sú elektródy, ktoré pôsobia malým napätím na celý povrch matice. Keď sa osoba dotkne prsta, dôjde k úniku, ktorý je zaznamenaný snímačmi a odoslaný do kontroléra spracovania, ktorý vypočíta súradnice bodu stlačenia. Charakteristickými vlastnosťami tohto typu obrazoviek je dlhá životnosť, ktorá predstavuje viac ako 200 miliónov kliknutí, zvýšená transparentnosť a schopnosť neprepustiť kvapalinu. Povrch tohto senzora však stále zostáva citlivý na mechanické napätie, preto tieto typy matice sa používajú v stacionárnych zariadeniach umiestnených v chránených pred vonkajšími faktormi umiestnenie.

Projektované kapacitné snímače

Keď hovoríme o tom, čo je dotyková obrazovka, nezabudnite si všimnúť typ matice, ktorý sa používa vo väčšine moderných smartfónov a tabletov. Toto je projektovaný kapacitný snímač. Dizajn tohto typu je okrem obvyklého panelu predstavený aj mriežkou elektród, ktoré sú nanesené na zadnú stranu matice. Dostupné elektródy spolu s ľudským telom tvoria kondenzátor a na meranie kapacity výsledného systému je potrebná vstavaná elektronika.

PRE TVOJU INFORMÁCIU!

Jednému z lídrov vo výrobe obrazoviek, spoločnosti Samsung, sa podarilo vložiť medzi subpixely elektródy citlivé na tlak, čo umožnilo zjednodušiť dizajn a zvýšiť transparentnosť.

Zvýšená transparentnosť, schopnosť používať hrubé sklo (až 19 mm) - to všetko prináša zníženie riziko poškodenia projekčných kapacitných obrazoviek, preto sú inštalované v otvorených zariadeniach územie.

Maticové a infračervené dotykové obrazovky

Medzi druhmi senzorov možno spomenúť dva nie najbežnejšie typy - maticové a infračervené obrazovky. Maticové zariadenia pracujú podľa všeobecných princípov odporových konštrukcií, ale ich charakteristickou črtou je jednoduchosť. Na povrch membrány sa nanášajú zvislé vodivé pásy a na sklenený povrch vodorovné pruhy. Po stlačení sa prúžky dotknú a ovládač vypočíta kontaktný bod a určí súradnice bodu. Významnou nevýhodou je nemožnosť zaistiť vysoké rozlíšenie senzora kvôli jednoduchosti dizajnu.

Infračervené typy používajú podobný princíp pretínajúcich sa pásiem, ktorými sú infračervené lúče. Keď sa dotknete obrazovky akýmkoľvek predmetom, mriežka lúčov sa v tomto mieste preruší. Podobný pohľad sa používa na zariadeniach, kde sa vyžaduje prenos obrazu vo vysokom rozlíšení, napríklad v elektronických knihách. Nevýhodou infračerveného senzora je jeho citlivosť na kontamináciu.

Optické a tenzometrické dotykové obrazovky

Optický typ sa vyznačuje prítomnosťou infračerveného osvetlenia, ktoré je distribuované medzi sklo a matricu, a je schopné odrážať až 100% svetla vo svojom vnútri. Pri dotyku prstom dochádza k rozptylu. Elektronike stačí na vytvorenie bodu tlaku vytvoriť rozptylový obrazec. To sa vykonáva nasledujúcimi spôsobmi:

• inštalácia kamery vedľa projektora;
• zavedenie pomocného subpixelu.

Podobné typy obrazoviek sa používajú v interaktívnych tabuliach. Snímač tenzometra je citlivý na deformáciu povrchu obrazovky. Tento typ sa vyznačuje zvýšenou odolnosťou proti poškodeniu, preto sa tieto matice používajú v automatoch na lístky, bankomaty.

DST dotykové obrazovky

Základom tohto druhu práce je fixácia piezoelektrického javu v sklenenej doske. Hlavnou vlastnosťou je schopnosť reagovať na dotyk akýmkoľvek predmetom a fungovať v akýchkoľvek prašných podmienkach. Pre dobrú odozvu musí byť prst neustále v pohybe.

Ako kalibrovať senzor (dotykový displej)

Majitelia pomôcok s dotykovým displejom často čelia problému, keď senzor prestane „počúvať“ alebo správne reaguje na stlačenie. K tomu môže dôjsť v dôsledku poškodenia matice, prenikania vlhkosti do zariadenia alebo výmeny displeja.

Kalibráciu dotykovej obrazovky môžete vykonať dvoma spôsobmi:

• štandardnými prostriedkami operačného systému;
• pomocou softvéru tretej strany.

Vstavaná kalibračná technológia je pre všetkých výrobcov smartfónov takmer rovnaká. Na nastavenie pomocou štandardných nástrojov potrebujete:

• prejdite na nastavenia telefónu;
• nájdite položku „Kalibrácia“;
• stlačte najmenej trikrát v strede cieľa, ktorý sa objaví na obrazovke.

Zariadenie si nezávisle pamätá dotyky a upravuje dotykový displej.

Dotyková obrazovka nefunguje - ako ju určiť

V niektorých prípadoch môže dotykový displej zlyhať. V prípade mechanického poškodenia matrice nie je potrebné určiť zlomenie, pretože je viditeľné voľným okom. Známky označujúce poruchu dotykovej obrazovky bez vonkajšieho poškodenia sú:

• nedostatok reakcie na dotyk;
• čiastočná odozva obrazovky na stlačenie, napríklad môže fungovať iba určitá oblasť;
• narušenie vnímania dotyku.

Ak snímač zlyhá, bude potrebné zariadenie opraviť. Moderné technológie znamenajú výrobu spoločného zobrazovacieho modulu, v ktorom sú dotykový displej a displej kombinované do jedného celku. Preto pri opravách je potrebná úplná výmena jednotky, ak nemožno dotykový displej oddeliť. To je možné vykonať iba za zmluvných podmienok.

Dotykový displej a displej: aký je rozdiel

Rozdiel medzi týmito dvoma časťami spočíva v funkciách, ktoré vykonávajú. Displej je súčasťou smartfónu, ktorá je potrebná na zobrazenie obrázkov a informácií.

Dotyková obrazovka je dotykové sklo, ktoré slúži na spustenie akcií zariadenia zariadením a reagovanie na stlačenie na vyvolanie určitej funkcie. Moderní výrobcovia stále častejšie začínajú vyrábať druh „sendvičov“, kde sa používajú technológia laminácie, keď sú displej a dotykový displej spojené do monolitickej jednotky zlepenej priehľadnou fóliou tmel. To zvyšuje výkon, ale v prípade poruchy niektorého komponentu si vyžaduje úplnú výmenu.

Teraz sa znova pozriete na svoj smartphone alebo tablet PC. V každom prípade sa v komentároch podeľte o svoje skúsenosti s odomykaním „spiacej obrazovky“ a položte otázky autorovi článku.