Vad är en pekskärm: hur den fungerar, klassificering efter typ och funktioner

Vad är en pekskärm på en smartphone, och vem uppfann den

Termen pekskärm är bildad av två engelska ord. Den första står för "touch" och den andra står för "screen". Denna fras förmedlar helt principen för användning av denna typ av skärmar, som består i att svara på beröring av en persons fingrar och utföra vissa åtgärder. Trots att denna typ av teknik verkar modern för oss, anses 1970 som datum för uppfinningen av den första pekskärmen. Det var då en universitetslektor från Kentucky, Semuel Hirst, var den första som bestämde sig för att förenkla processen att läsa information från inspelningsband. Resultatet av forskarens utveckling var utseendet på världens första skärm som stöder peksteknik.

FÖR DIN INFORMATION!

Nyheten använde den mest primitiva typen av arbete: en fyrtrådsresistiv metod för att bestämma koordinaterna för beröringspunkten.

De första enheterna som fick ett sådant system för inmatning av information var datorer, och först 1998 föddes den första mobiltelefonen, där man använde touch -uppringning. Det var hjärnbarnet till Alcatel. Därefter erbjöd Ericsson sin egen version av pekskärmen i en mobil enhet. Men dessa prototyper hade liten likhet med moderna versioner av pekskärmar.

Panelen var svartvit, liten i storlek och tillät bara användaren att slå ett nummer. Den första modellen, där pekskärmen fick en modern form, var kommunikatorn från HTC Qtek 1010/02 XDA, som släpptes 2002. Och tanken på att använda pekskärmen i mobila enheter togs till en kvalitativt ny nivå av Apple, som har implementerat möjligheten att Multitouch eller svara på samtidig beröring av skärmen med två eller flera fingrar.

VIKTIG!

Uppfinningen och massanpassningen av pekskärmar gav ett stort antal positiva aspekter för användaren och ökade användbarheten för smarttelefonen. Men detta ledde till en betydande nackdel - enheterna blev mer "känsliga" och krävde noggrann hantering, eftersom skador på glaset kan skada hela sensorn.

Vad är en sensor och var används den?

En modern person kan inte längre föreställa sig sitt liv utan enheter med touch -ingång, denna uppfinning har blivit så fast etablerad i livet. Enligt statistik har mer än 90% av hela jordens befolkning minst en gång stött på en pekskärm som används i en mängd olika elektroniska enheter och prylar:

• smartphones;
• surfplattor och surfplattor;
• bank- eller betalterminaler;
• anordningar för köp av elektroniska biljetter;
• skärmar (dator, i kylskåp, hushållsapparater).

Utvecklingen av beröringsteknik är inte begränsad till mobila enheter. Det finns utvecklingar där pekskärmen introduceras på betydande ytor.

FÖR DIN INFORMATION!

För inte så länge sedan tillkännagavs ett smart bord, vars yta är en stor pekskärm. En sådan bordsskiva kan användas som ett multimediacenter i ett smart hem. För några år sedan introducerades också en hel sensorisk vägg, när du klickar på ett område där du kan öppna olika funktioner.

Vissa människor som är okunniga om teknik undrar vad en pekskärm på en surfplatta är och hur den skiljer sig från en liknande inmatningsenhet på en smartphone. Svaret på denna fråga är enkelt - ingenting, eftersom pekskärmens funktionsprincip är densamma, oavsett vilken enhet den används i.

Billiga smartphones av hög kvalitet. I en särskild publikation av vår portal kommer vi att berätta i detalj om billiga smartphones med pekskärm. Du kommer att ta reda på om en budget -smartphone kan vara bra: fördelar och nackdelar, hur man väljer en smartphone efter parametrar: display, minne, processor.

Hur pekskärmen fungerar

För att helt förstå vad en pekskärm är på en telefon måste du ta reda på vad smartphone -skärmen består av och hur sensorn fungerar. Huvudelementen på pekskärmen är:

1. Matris bestående av ett lager av flytande kristaller. En liknande skärmytteknik används i tv -apparater eller datorskärmar.
2. Mikrodioder, som är placerade i det andra lagret under matrisen och tjänar till att belysa arbetsytan.
3. Dioder som är belägna på bildskiktets yta, som är huvudverktyget för beröringsbehandling.
4. Glas som täcker själva skärmen och förhindrar att den skadas.
5. Antireflekterande beläggning som förhindrar bländning och låter dig titta på skärmen bekvämt i soligt väder.

Baserat på hur pekskärmen fungerar, finns det ett antal fördelar och nackdelar med denna dialogteknologi. användare med en elektronisk enhet, som är indelade i fördelar och nackdelar för stationära enheter och mobiler teknologi.

FÖR DIN INFORMATION!

Många tillverkare, särskilt stationära enheter som använder en pekskärm i sitt arbete, baserat på sina brister, har tagit vägen att duplicera möjligheten att mata in med mekaniska nycklar. Detta är nödvändigt om pekskärmen misslyckas.

Typer av pekskärmar

Den allmänna klassificeringen av pekskärmar som finns på marknaden innebär en indelning i sorter efter typ och designfunktioner. De mest använda är resistiva och kapacitiva typer, som används i de flesta mobila prylar. Det finns också:

• matris;
• infraröd;
• projektionskapacitiv;
• optisk;
• DST -sensorer;
• Vinka;
• induktion.

Motståndskraftig pekskärm

När vi pratar om vad en pekskärm är, är det första att nämna resistiva skärmar, som var de första inom massproduktion. Sådana skärmar består av två transparenta plattor av plast, på vilka det tunnaste ledande nätet appliceras. Ett dielektriskt lager installeras mellan plattorna, vilket krävs för att fånga tryck på det önskade området av skärmen av användaren.

När ägaren till smarttelefonen utför en åtgärd (till exempel genom att klicka på det önskade området på skärmen), rör sig dielektriket isär på denna plats, vilket leder till kontakt mellan de två plattorna med varandra. En ström visas, som registreras av en speciell styrenhet, som bestämmer en specifik nedstigningspunkt på ett rutnät av koordinater. Vidare kommer dessa data in i bearbetningsprogrammet, som enligt en tidigare skapad algoritm utför den nödvändiga åtgärden.

Resistiva skärmar är i sin tur indelade i två undertyper:

1. Fyrtrådssensor. De är gjorda av bara en panel, gjord av glas och ett plastmembran, på vilket skärmens resistiva stöd appliceras. Allt ledigt utrymme mellan glas och plast är fyllt med isolatorer. När du trycker stängs kretsen, vilket leder till att kontaktpunktens koordinater framträder.
2. Femtråd. Ett särdrag hos denna typ är frånvaron av resistivt stöd av membranet, närvaron av ett ledande skikt. Detta säkerställer större tillförlitlighet, eftersom även efter att matrisen är skadad fortsätter den att fungera. Tryckpunkten följs av graden av förändring i membranspänningen.

FÖR DIN INFORMATION!

Det finns också åttatrådiga resistiva skärmar som kan förbättra noggrannheten vid bearbetning av pressning, men inte ökar tillförlitligheten för denna typ av sensorer.

På tal om resistiva pekskärmar, bör man notera deras låga kostnad, förmågan att trycka med ett finger, pekpennan och till och med en handskad hand. Bland nackdelarna är:

• låg ledningsförmåga hos ljusstrålar;
• känslighet för repor och sprickor på grund av stötar;
• brist på multitouch;
• kort livslängd, som i genomsnitt inte överstiger 34 miljoner klick;
• omöjligheten att implementera funktionen att glida över skärmen, eftersom den resistiva matrisen bara reagerar på att trycka.

Kapacitiv pekskärm

Den moderna matrisen är skärmens kapacitiva typ. Vad det är? Kärnan i arbetet av denna typ är att följa lagarna i elementärfysik, nämligen i egenskapen hos ett objekt med större kapacitet att leda växelström.

Med sin struktur är denna typ av matris en glasplatta, på vars yta ett lager av resistivt material appliceras.

FÖR DIN INFORMATION!

I detta fall används indiumoxid och tennoxidlegeringar som de bästa motstånden.

I hörnen av skärmen finns det elektroder som applicerar en liten spänning på hela ytan av matrisen. När en person vidrör ett finger uppstår en läcka, som registreras av sensorerna och överförs till processstyrenheten, som beräknar koordinaterna för tryckpunkten. Utmärkande för denna typ av skärmar är en lång livslängd, som är mer än 200 miljoner klick, ökad transparens och möjligheten att inte låta vätska passera. Men ytan på denna sensor är fortfarande sårbar för mekanisk påfrestning, därför dessa typer matriser används i stationära enheter som är skyddade mot yttre faktorer plats.

Projicerade kapacitiva sensorer

Tala om vad en pekskärm är, var noga med att notera vilken typ av matris som används i de flesta moderna smartphones och surfplattor. Detta är en beräknad kapacitiv sensor. En design av denna typ presenteras, förutom den vanliga panelen, med ett rutnät av elektroder, som appliceras på baksidan av matrisen. De tillgängliga elektroderna, tillsammans med människokroppen, bildar en kondensator och inbyggd elektronik krävs för att mäta kapaciteten hos det resulterande systemet.

FÖR DIN INFORMATION!

En av ledarna inom produktion av skärmar, Samsung, har lyckats montera tryckkänsliga elektroder mellan delpixlarna, vilket gjorde det möjligt att förenkla designen och öka transparensen.

Ökad transparens, möjligheten att använda tjockt glas (upp till 19 mm) - allt detta ger en minskning risken för skador på projektionskapacitiva skärmar, därför installeras de i enheter som är öppna territorium.

Matris och infraröda pekskärmar

Bland varianterna av sensorer kan två inte de vanligaste typerna nämnas - matris och infraröda skärmar. Matrixenheter fungerar enligt de allmänna principerna för resistiva konstruktioner, men deras särdrag är enkelhet. Vertikala ledande remsor appliceras på membranytan och horisontella ränder appliceras på glasytan. När de trycks in vidrör remsorna och styrenheten beräknar kontaktpunkten och bestämmer koordinaterna för punkten. En betydande nackdel är omöjligheten att säkerställa hög upplösning av sensorn på grund av designens enkelhet.

De infraröda typerna använder en liknande princip för skärande band, som är infraröda strålar. När något föremål vidrör skärmen avbryts strålgallret vid denna tidpunkt. En liknande vy används på enheter där högupplöst bildöverföring krävs, till exempel e-böcker. Nackdelen med en IR -sensor är dess känslighet för kontaminering.

Optiska pekskärmar och dragmätare

Den optiska typen kännetecknas av närvaron av infraröd belysning, som fördelas mellan glaset och matrisen och kan reflektera upp till 100% av ljuset inuti sig själv. Vid beröring med ett finger sker spridning. Elektroniken behöver bara skapa ett spridningsmönster för att bestämma tryckpunkten. Detta görs på följande sätt:

• installera kameran bredvid projektorn;
• införandet av ett extra subpixel.

Liknande typer av skärmar används i interaktiva whiteboards. Töjningsmätaren är känslig för deformation av skärmytan. Denna typ kännetecknas av ökat motstånd mot skador, därför används dessa matriser på biljettautomater, bankomater.

DST -pekskärmar

Grunden för denna typ av arbete är att fixa det piezoelektriska fenomenet i glaspanelen. Huvudfunktionen är förmågan att reagera på beröring med något föremål och funktion under alla dammiga förhållanden. För ett bra svar måste fingret vara i konstant rörelse.

Så kalibrerar du sensorn (pekskärm)

Ägare till prylar med pekskärm har ofta problem när sensorn slutar "lyssna" eller reagerar korrekt på att trycka. Detta kan hända på grund av skada på matrisen, fuktinträngning i enheten eller byte av displayen.

Det finns två huvudsakliga sätt att kalibrera pekskärmen:

• med standardmedel i operativsystemet;
• använder programvara från tredje part.

Den inbyggda kalibreringstekniken är nästan densamma för alla smarttelefontillverkare. För att konfigurera med standardverktyg behöver du:

• gå till telefoninställningar;
• hitta objektet "Kalibrering";
• tryck minst tre gånger i mitten av målet som visas på skärmen.

Enheten minns oberoende av beröringarna och justerar pekskärmen.

Pekskärmen fungerar inte - hur man bestämmer den

I vissa fall kan pekskärmen misslyckas. Vid mekanisk skada på matrisen är det inte nödvändigt att bestämma brottet, eftersom det är synligt med blotta ögat. Tecken som tyder på att pekskärmen inte fungerar i avsaknad av yttre skador är:

• brist på respons vid beröring;
• delvis skärmsvar för att trycka på till exempel bara ett visst område kan fungera;
• snedvridning av uppfattningen av beröring.

Om sensorn misslyckas måste enheten repareras. Modern teknik innebär tillverkning av en gemensam displaymodul, där pekskärmen och displayen kombineras till en enda enhet. Därför krävs en komplett byte av enheten för reparationer om pekskärmen inte kan separeras. Detta kan endast göras under användarvillkoren.

Pekskärm och display: vad är skillnaden

Skillnaden mellan dessa två delar ligger i de funktioner de utför. Displayen är den del av en smartphone som behövs för att visa bilder och information.

En pekskärm är ett pekglas som används för att utlösa enheten till användaråtgärder och svara på att trycka för att ringa en viss funktion. Moderna tillverkare började alltmer producera ett slags "smörgåsar", där det används lamineringsteknik, när displayen och pekskärmen kombineras till en monolitisk enhet som limmas ihop med en transparent tätningsmedel. Detta förbättrar prestandan, men kräver en komplett ersättning om någon komponent misslyckas.

Nu tar du en ny titt på din smartphone eller surfplatta. I alla fall, dela i kommentarerna din erfarenhet av att låsa upp "sovskärmen" och ställ frågor till författaren av artikeln.