Dokunmatik ekran: buluş tarihi ve çalışma prensipleri. Hangisi daha iyi: dirençli veya kapasitif ekran? Dokunmatik ekran türleri

Modern cihazların ekranları sadece bir görüntü gösteremez, aynı zamanda sensörler aracılığıyla cihazla etkileşime girmenizi sağlar.

Başlangıçta dokunmatik ekranlar bazı cep bilgisayarlarında kullanılıyordu, ancak günümüzde dokunmatik ekranlar mobil cihazlarda, oynatıcılarda, fotoğraf ve video kameralarda, bilgi kiosklarında vb. Aynı zamanda, listelenen cihazların her birinde bir veya başka tür dokunmatik ekran kullanılabilir. Şu anda, birkaç tip dokunmatik panel geliştirilmiştir ve buna göre her birinin kendi avantajları ve dezavantajları vardır. Bu yazıda, sadece ne tür dokunmatik ekranların olduğunu, avantajlarını ve dezavantajlarını, hangi dokunmatik ekranın daha iyi olduğunu ele alacağız.

Dört ana dokunmatik ekran türü vardır: dirençli, kapasitif, yüzey akustik dalgalarının ve kızılötesinin belirlenmesi ile ... Mobil cihazlarda yalnızca ikisi en yaygın olanıdır: dirençli ve kapasitif ... Temel farkları, dirençli ekranların basmayı ve kapasitif olanları - dokunmayı tanımasıdır.

Dirençli dokunmatik ekranlar

Bu teknoloji, teknolojinin basitliği ve düşük üretim maliyetleri nedeniyle mobil cihazlar arasında en yaygın olanıdır. Dirençli ekran, üzerine bir dielektrik katmanla ayrılmış iki şeffaf plakanın üst üste bindirildiği bir LCD ekrandır. Üst plaka, kullanıcı üzerine bastıkça esnektir, alt plaka ise ekrana sert bir şekilde sabitlenmiştir. İletkenler birbirine bakan yüzeylere uygulanır.

Dayanıklı dokunmatik ekran

Mikrodenetleyici, üst ve alt plakaların elektrotlarına seri olarak voltaj uygular. Ekrana basıldığında esnek üst tabaka bükülür ve iç iletken yüzeyi alt iletken tabakaya dokunarak tüm sistemin direncini değiştirir. Dirençteki değişim mikrodenetleyici tarafından kaydedilir ve böylece temas noktasının koordinatları belirlenir.

Dirençli ekranların avantajları arasında basitlik ve düşük maliyet, iyi hassasiyet ve ekrana parmağınızla veya herhangi bir nesneyle basabilme yeteneği vardır. Eksiler arasında, zayıf ışık iletimi (sonuç olarak, daha parlak bir arka ışık kullanmanız gerekir), çoklu tıklamalar için zayıf destek (çoklu dokunma), baskı kuvvetini ve oldukça hızlı mekanikleri belirleyemezler. aşınma, telefonun ömrü ile karşılaştırıldığında, telefon genellikle dokunmatik ekrandan daha hızlı arızalandığından bu dezavantaj o kadar önemli değildir.

Başvuru: cep telefonları, PDA'lar, akıllı telefonlar, iletişim cihazları, POS terminalleri, TabletPC, tıbbi ekipman.

Kapasitif dokunmatik ekranlar

Kapasitif dokunmatik ekranlar iki türe ayrılır: yüzey kapasitif ve projeksiyon kapasitif . Yüzey kapasitif dokunmatik ekranlar üzerine koruyucu bir kaplama uygulanan, yüzeyine ince bir şeffaf iletken kaplama uygulanan camdır. Camın kenarları boyunca iletken kaplamaya düşük voltajlı alternatif voltaj sağlayan baskılı elektrotlar bulunur.

Yüzey kapasitif dokunmatik ekran

Ekrana dokunulduğunda, büyüklüğü ekranın her köşesinden temas noktasına olan mesafeyle orantılı olan temas noktasında bir akım darbesi üretilir, bu nedenle, denetleyicinin koordinatlarını hesaplaması oldukça kolaydır. Bu akımları karşılaştırarak temas noktası. Yüzey kapasitif ekranların avantajları arasında şunlar sayılabilir: iyi ışık iletimi, kısa tepki süresi ve geniş bir dokunmatik kaynak. Eksiklikler arasında: yanlara yerleştirilen elektrotlar mobil cihazlar için pek uygun değil, dış sıcaklığı talep ediyor, çoklu dokunmayı desteklemiyor, parmaklarınızla veya özel bir kalemle dokunabilirsiniz, basma kuvvetini belirleyemezler.

Başvuru: bazı ATM'lerde güvenlikli tesislerde bilgi kioskları.

Öngörülen kapasitif dokunmatik ekranlar bir dielektrik tabaka ile ayrılmış, iletken bir malzemenin yatay ön çizgileri ve iletken bir malzemenin dikey tanımlayıcı çizgileri olan camdır.

Öngörülen kapasitif dokunmatik ekran

Böyle bir ekran şu şekilde çalışır: Bir mikro denetleyici tarafından iletken bir malzemedeki elektrotların her birine sırayla bir voltaj uygulanır ve elde edilen akım darbesinin genliği ölçülür. Parmak ekrana yaklaştıkça parmak altındaki elektrotların kapasitansı değişir ve böylece kontrolör dokunma yerini belirler, yani dokunmanın koordinatları artan kapasitansa sahip kesişen elektrotlardır.

Öngörülen kapasitif dokunmatik ekranlar, hızlı dokunma tepkisi, çoklu dokunma desteği, dirençli ekranlardan daha doğru konumlandırma ve basınç algılama avantajına sahiptir. Bu nedenle bu ekranlar daha çok iPhone ve iPad gibi cihazlarda kullanılmaktadır. Ayrıca, bu ekranların daha fazla güvenilirliğine ve sonuç olarak daha uzun hizmet ömrüne dikkat çekmeye değer. Eksikliklerden, bu tür ekranlarda yalnızca parmaklarınızla (parmaklarınızla elle çizim yapmak veya yazmak çok elverişsizdir) veya özel bir kalemle dokunabileceğiniz belirtilebilir.

Başvuru: ödeme terminalleri, ATM'ler, sokaklardaki elektronik kiosklar, dizüstü bilgisayarların dokunmatik yüzeyleri, iPhone'lar, iPad'ler, iletişim cihazları vb.

Dokunmatik ekranlar SAW (yüzey akustik dalgaları)

Bu tip ekranların bileşimi ve çalışma prensibi şu şekildedir: Ekranın köşelerine kendilerine verilen elektrik sinyalini ultrasonik dalgalara dönüştüren ve bu dalgaları ekranın yüzeyi boyunca yönlendiren piezoelektrik elemanlar yerleştirilir. Reflektörler, ultrasonik dalgaları ekran boyunca dağıtan ekranın bir tarafının kenarları boyunca dağıtılır. Ekranın reflektörlerin karşısındaki kenarlarında, ultrasonik dalgaları odaklayan ve bunları dönüştürücüye ileten sensörler vardır, bu da ultrasonik dalgayı tekrar elektrik sinyaline dönüştürür. Böylece, denetleyici için ekran, her değeri ekran yüzeyinde belirli bir noktaya karşılık gelen dijital bir matris olarak temsil edilir. Bir parmak ekrana herhangi bir noktada dokunduğunda, dalgalar emilir ve sonuç olarak, ultrasonik dalgaların yayılmasının genel resmi değişir ve sonuç olarak dönüştürücü, dijital matris ile karşılaştırıldığında daha zayıf bir elektrik sinyali üretir. hafızada saklanan ekran ve böylece ekrana dokunmanın koordinatları hesaplanır.

SAW dokunmatik ekran

Avantajları arasında, ekran iletken yüzeyler içermediğinden, dayanıklılık (50 milyona kadar dokunuş) ve yüzey aktif madde dokunmatik ekranları içermediğinden, yüksek şeffaflık not edilebilir. basarak.

Eksiklikler arasında, koordinatları belirlemenin kapasitif olanlardan daha düşük doğruluğu not edilebilir, yani bu tür ekranlarda çizim yapmak işe yaramaz. Büyük bir dezavantaj, akustik gürültüye, titreşimlere maruz kaldığında veya ekran kirli olduğunda, yani. ekrandaki herhangi bir kir, çalışmasını engelleyecektir. Ayrıca bu ekranlar yalnızca akustik dalgaları emen nesnelerle doğru çalışır.

Başvuru: esas olarak korumalı bilgi kiosklarında, eğitim kurumlarında, slot makinelerinde vb. yüzey aktif dokunmatik ekranlar.

Kızılötesi dokunmatik ekranlar

Kızılötesi dokunmatik ekranların tasarımı ve çalışması oldukça basittir. Dokunmatik ekranın iki bitişik tarafı boyunca kızılötesi ışınlar yayan LED'ler bulunur. Ve ekranın karşı tarafında kızılötesi ışınları alan fototransistörler var. Böylece, tüm ekran kesişen kızılötesi ışınların görünmez bir ızgarası ile kaplanır ve ekrana parmağınızla dokunursanız, ışınlar üst üste gelir ve kontrolör tarafından hemen kaydedilen fototransistörlere çarpmaz ve dolayısıyla koordinatları. dokunma belirlenir.

Kızılötesi dokunmatik ekran

Başvuru: Kızılötesi dokunmatik ekranlar ağırlıklı olarak bilgi kioskları, otomatlar, tıbbi cihazlar vb.

Avantajlar arasında, ekranın yüksek şeffaflığı, dayanıklılığı, basitliği ve devrenin bakımı yapılabilirliği not edilebilir. Dezavantajları arasında: kirden korkarlar (bu nedenle sadece iç mekanlarda kullanılırlar), baskı kuvvetini, koordinatları belirlemenin ortalama doğruluğunu belirleyemezler.

not Bu nedenle, en yaygın sensör teknolojilerinin ana türlerine baktık (her ne kadar optik, gerinim ölçer, indüksiyon vb. gibi daha az yaygın olanlar da olsa). Tüm bu teknolojilerden mobil cihazlarda en yaygın olanı, temas noktasını belirlemede yüksek bir doğruluğa sahip oldukları için dirençli ve kapasitiftir. Bunlardan Öngörülen Kapasitif Dokunmatik Ekranlar en iyi performansa sahiptir.

Metin, Teknoloji Karabin A.S., L.V. Gavrik, S.V. Usaçev

Birçok insan dokunmatik ekranlar döneminin 2000'li yıllarda ilk PDA'ların piyasaya sürülmesiyle başladığını düşünüyor (umarım ilk dokunmatik ekranın iPhone'da göründüğünü düşünen kimse yoktur?) Ancak, bu böyle değil - ilk dokunmatik ekranlı tüketici cihazı, 1982 yılında bir TV idi. Bir yıl sonra, HP'nin ilk dokunmatik ekranlı bilgisayarı ortaya çıktı. 10 yıl sonra, 1993'te Apple Newton ortaya çıktı - kalemler için modayı tanıtan PDA'nın kurucusu (oldukça bir zorunluluk olmasına rağmen - ekran dirençliydi) ve 2007'de iPhone'un piyasaya sürülmesiyle modern bir kapasitif hepimizin görmeye alışkın olduğu bir ekran belirdi. Yani dokunmatik ekranların tarihi 35 yıl geriye gidiyor ve bu süre içinde çok şey oldu.

Adından da anlaşılacağı gibi, böyle bir ekranın kalbinde yatan şey elektrik direncidir. Böyle bir ekranın cihazı basittir: ekranın üzerinde bir alt tabaka vardır (böylece güçlü bir basınçla deforme olmaz), bundan sonra bir dirençli katman, bir yalıtkan ve zaten membran üzerinde ikinci bir dirençli katman vardır:


Membranın sol ve sağ kenarlarına ve altlık üzerindeki dirençli tabakanın alt ve üst kenarlarına voltaj uygulanır. Böyle bir ekrana tıkladığımızda ne olur? Direnç katmanları kapalıdır, direnç değişir, bu, voltajın da değiştiği anlamına gelir - ve bunun kaydedilmesi kolaydır, bundan sonra, dirençli katmanın bir biriminin direncini bilerek, her iki eksendeki direnci kolayca öğrenebilirsiniz. depresyon noktası ve dolayısıyla depresyon noktasının kendisini hesaplayın:

Bu, dört telli dirençli bir ekranın çalışma prensibidir ve bunlar artık basit bir nedenden dolayı kullanılmamaktadır: dirençli bir tabaka ile membranda en ufak bir hasar, ekranın düzgün çalışmasının durmasına neden olur. Ve böyle bir ekranın genellikle keskin bir kalemle dürtüldüğü gerçeği göz önüne alındığında, hasar elde etmek hiç de zor değil.

Sonra farklı bir şekilde yapmaya karar verdiler: zar iletken hale geldi ve 4 elektrotun tümü şimdi alt tabakanın dirençli tabakasına yerleştirildi, ancak zaten köşelerde ve voltaj sadece zara sağlandı - yani ekran beş telli ol. Tıkladığınızda ne olur? Membran dirençli katmana dokunur, 4 elektrottan çıkarılan bir akım akmaya başlar, bu da yine dirençli katmanın direncini bilerek temas noktasını belirlemeye izin verir:

Bu tip zaten daha "vandalizme karşı dayanıklı" - membran kesilse bile ekran normal şekilde çalışmaya devam edecek (tabii ki kesim yeri hariç). Ancak, ne yazık ki, bu, tüm dirençli ekranlarda ortak olan diğer sorunları ortadan kaldırmaz ve birçoğu vardır.

İlk olarak, böyle bir ekran sadece bir dokunuş algılar: İki parmağınızı aynı anda bastığınızda, ekranın basma noktalarını birleştiren çizginin ortasına bastığınızı düşüneceğini tahmin etmek kolaydır. İkinci sorun ise ekrana gerçekten ve tercihen keskin bir cisimle (tırnak, stylus kalem) basmanız gerektiğidir. Elbette buna alışabilirsiniz, ancak bu genellikle ekrana güzellik katmayan karakteristik çiziklere yol açtı. Üçüncü sorun, böyle bir ekranın ışık akısının %85'inden fazlasını iletmemesi ve kalınlığı nedeniyle doğrudan görüntüye parmağınızla dokunduğunuz hissinin olmamasıdır.

Ancak, yine de artıları vardır: ilk olarak, böyle bir ekranda ekranı kırmak çok, çok zordur - bir membran, yalıtkanlar ve bir alt tabaka şeklinde "üçlü korumaya" sahiptir. İkinci artı, ekranın neye dürttüğünüzle ilgilenmemesidir - sıradan eldivenlerle bile (kışın çok önemlidir) onunla çalışabilirsiniz. Ancak, ne yazık ki, bu avantajlar dezavantajlardan daha ağır basmadı ve iPhone'un piyasaya sürülmesiyle kapasitif ekranlarda bir patlama başladı.

Yüzey Kapasitif Ekranlar

Bu alıştığımız kapasitif ekranlar (projeksiyon ekranları) ile eski rezistif ekranlar arasında bir geçiş türü denilebilir. Buradaki çalışma prensibi beş telli bir ekrana benzer: Dirençli bir tabaka ile kaplanmış bir cam plaka ve köşelerde plakaya küçük bir alternatif voltaj uygulayan 4 elektrot var (neden sabit bir voltaj olmasın - Ben yapacağım. aşağıda açıklayınız). İletken topraklanmış bir nesne ile böyle bir ekrana bastığınızda, basma noktasında kolayca kaydedilebilen bir akım kaçağı elde ederiz:


İşte voltajın neden değişken olduğunun cevabı - zayıf topraklamalı sabit bir voltajla, işte kesintiler olabilir, ancak bir değişkende bu böyle değildir.

Ayrıca yeterince sorunları var: ekran artık daha az korumalı ve cam plaka hasar görürse, tamamı çalışmayı durdurur. Yine, çoklu dokunma desteklenmez ve dahası - artık ekran eldivenli bir el veya kaleme yanıt vermiyor - temelde akım iletmiyorlar.

Böyle bir ekranın tek artısı, dirençli olandan daha ince ve şeffaf hale gelmesidir, ancak genel olarak çok az insan bunu takdir etti. Ancak bunların hepsi, zaten çoklu dokunmayı destekleyen biraz farklı bir dokunmatik ekran kullanan iPhone'un piyasaya sürülmesiyle değişti.

Öngörülen kapasitif ekranlar

Şimdi modern tip dokunmatik ekranlara ulaştık. Çalışma prensibine göre, öncekilerden önemli ölçüde farklıdır - burada elektrotlar ekranın iç tarafında bir ızgara ile bulunur (ve köşelerde 4 elektrot değil) ve ekrana bastığınızda parmak oluşur kapasitansına göre elektrotlu kapasitörler, preslemenin yerini belirleyebilirsiniz:

Böyle bir ekran cihazı ile, aynı anda birkaç parmakla üzerine basabilirsiniz - yeterince uzağa yerleştirilmişlerse (ızgaradaki iki bitişik elektrottan daha uzak), o zaman bu tür presler farklı olarak belirlenecektir - ilk önce çoklu dokunma bu şekilde ortaya çıktı. iPhone'da 2 parmakla ve şimdi tabletlerde 10 parmakla. Çok sayıda tıklama artık gerekli değildir (10'dan fazla parmağı olan yeterli insan yoktur) ve aynı anda 5-7'den fazla tıklama tanımı, el arabasının denetleyicisine ciddi bir yük getirir.

Çoklu dokunma desteğine ek olarak böyle bir ekranın avantajlarından biri, OGS (Tek Cam Çözümü) yapma yeteneğidir: ekranın koruyucu camı entegre elektrot ızgarası ve ekran tek parçadır: bu durumda, kalınlık en küçük çıkıyor ve görüntüye parmaklarınızla dokunuyormuşsunuz gibi görünüyor. Bu aynı zamanda kırılganlık sorununa da yol açar: camda bir çatlak göründüğünde, elektrot ızgarasının kırılması garanti edilir ve ekran basmaya yanıt vermeyi durdurur.

Bunlar ana dokunmatik ekran türleridir, ancak başkaları da vardır. Dokunmatik ekranların başladığı en eski türle başlayalım.

Kızılötesi ekranlar

Yine, çalışma prensibi adından açıktır: ekranın kenarlarında kızılötesi aralığında birçok ışık yayıcı ve alıcı vardır. Basıldığında, parmak ışığın bir kısmını bloke eder ve bu da basıncın yerini belirlemenizi sağlar. Bu tür ekranların görünüşlerinin başlangıcındaki avantajları, 1982'de TV ile yapılan herhangi bir ekranla donatılabilmeleriydi. Dezavantajları da açıktır - böyle bir tasarımın kalınlığı etkileyicidir ve konumlandırma doğruluğu oldukça düşüktür.

Gerinim ölçer ekranları

Basınca tepki veren ekranlar (sert basınç). En büyük artıları, mümkün olduğu kadar "vandal geçirmez" olmalarıdır, bu nedenle sokaktaki çeşitli ATM'lerde kullanılırlar.

İndüksiyon ekranları

Yine, adından her şey açıktır: ekranın içinde bir indüktör ve bir tel örgü vardır. Özel bir aktif kalemle ekrana dokunduğunuzda oluşturulan manyetik alanın yoğunluğu değişir - bununla basış kaydedilir. Böyle bir ekranın ana avantajı, mümkün olan en yüksek doğruluktur, bu nedenle pahalı grafik tabletlerde kendilerini kanıtlamışlardır.

Optik ekranlar

Prensip, toplam iç yansımaya dayanmaktadır: cam kızılötesi aydınlatma ile aydınlatılır ve herhangi bir baskı olmadığında, ışık ışınları cam ve hava sınırında tamamen yansıtılır (yani, kırılan ışın yoktur). Böyle bir ekrana tıkladığınızda, kırılan bir ışın belirir ve kırılma açısına göre (kuyu veya yansıma) basınç noktasını hesaplayabilirsiniz.

Yüzey akustik dalgalarında ekranlar

Belki de en karmaşık ekranlardan biri. Çalışma prensibi, camın kalınlığında ultrasonik titreşimlerin oluşmasıdır. Titreşimli cama dokunduğunuzda dalgalar emilir ve köşelerdeki özel sensörler bunu algılar ve temas noktasını hesaplar:


Bu teknolojinin avantajı, ekrana iletken ve topraklanmış olması gerekmeyen herhangi bir nesneyle dokunabilmenizdir. Eksi - ekran herhangi bir kirden korkar, bu nedenle örneğin yağmurda kullanmak imkansız olacaktır.

DST ekranları

Çalışma prensipleri piezoelektrik etkiye dayanır - dielektrik deforme olduğunda polarize olur, bu da potansiyel bir farkın ortaya çıktığı anlamına gelir - ve zaten hesaplanabilir. Avantajlardan - çok hızlı bir reaksiyon hızı ve ciddi derecede kirli bir ekranla çalışma yeteneği. Eksi - parmağın yerini belirlemek için sürekli hareket etmesi gerekir.

Bunlar genel olarak tüm dokunmatik ekran türleridir. Tabii ki, çoğu tuhaf ve onlarla karşılaşmanız pek mümkün değil, ancak bu teknolojinin çeşitliliği ve gelişimi memnun ediyor.

Bir bilgi giriş-çıkış aygıtı olarak dokunmatik ekran, nispeten uzun zaman önce ortaya çıktı. Geçen yüzyılın 90'lı yıllarında, PDA'ları ve dokunmatik ekranlı diğer taşınabilir cihazları satışta bulmak mümkündü. Teknoloji ilerledikçe dokunmatik ekranlı akıllı telefonlar gelişti ve onlar için yeni gereksinimler ortaya kondu, bu nedenle dokunmatik ekranlar son on yılda önemli ölçüde değişti.

Dirençli sensörler

Akıllı telefonlar için en basit ve en uygun fiyatlı sensörler. Üzerine şeffaf iletken malzeme ağının uygulandığı iki katmandan oluşurlar. Alt kısım camdan (mineral veya organik) yapılmıştır ve üst kısım plastiktir. Aralarında ince bir hava boşluğu var. Dokunma anında, devre farklı katmanların ızgaraları arasında kapanır ve kontrolör, basma noktasının koordinatlarını belirler.

Dirençli ekranların avantajları, herhangi bir nesne ile basınca duyarlılık, düşük maliyet, tasarım kolaylığı ve doğruluktur. Ana dezavantaj kırılganlıktır: plastik üst tabakanın kesilmesi veya delinmesi kolaydır, bundan sonra temas kopacak ve sensör çalışmayacaktır.

Dirençli sensörler ayrıca nispeten düşük bir şeffaflığa (%80'e kadar) sahiptir, bu nedenle 2010'dan itibaren artık akıllı telefonlarda kullanılmamaktadır. Bugün böyle bir dokunmatik ekran sadece ucuz Çin yapımı telefonlarda bulunuyor.

Kapasitif sensörler

Kapasitif akıllı telefon sensörleri, şeffaf bir iletken tabaka ile kaplanmış bir cam panel ve dört köşe sensörlerinden oluşur. Dokunulduğunda sızıntısı sensörler tarafından kaydedilen ve presleme koordinatlarını hesaplayan zayıf bir alternatif akım verilir. Bu tür dokunmatik ekranların yalnızca elektriksel iletkenliğe sahip bir nesnenin dokunuşuna tepki vermesine ek olarak, doğrulukları düşüktür ve aynı anda birkaç tıklamayı algılayamazlar.

Kapasitif Projeksiyon Sensörleri

Modern akıllı telefonlarda en yaygın sensör türü. Önceki türün gelişimini temsil ederler. İletken bir tabaka yerine, panele ayrıca enerji verilen bir elektrot ızgarası uygulanır. Parmağa dokunma anında, kapasitör görevi gören, konumu kontrolör tarafından hesaplanan bir kaçak akım meydana gelir. Bu tasarım, aynı anda birkaç dokunuşu (şu anda 10'a kadar, daha fazla - anlamsız) izlemeyi mümkün kılar.

Bu tür dokunmatik ekranların temel tasarımı, mobil cihaz üreticileri tarafından değiştirilmektedir. Akıllı telefonların modern OGS ekranlarında, hassas elektrotlar doğrudan matrisin kristalleri (veya diyotları) arasına monte edilebilir ve hasara karşı direnç için ekran temperli camla kaplanır.

Önceden, koruyucu camı ve sensör tabakasını ayırmak için de uygulanıyordu: elektrotlar, üstü camla kaplanmış şeffaf bir filme uygulanıyordu. Bu yaklaşım, sensörün ciddi hasar (çatlak, talaş) varlığında bile çalışır durumda kalmasını sağladı.

Dokunmatik ekranlı cihazlar (cep telefonları, tabletler, netbook'lar, hatta kişisel bilgisayarlar) giderek daha popüler hale geliyor. Ancak ekranı dokunmaya duyarlı bir cihaz almaya karar verirseniz, bunun farklı olduğunu bilmelisiniz. dokunmatik ekran türleri.

Farklı türde dokunmatik ekranlar farklı fiziksel prensiplerde çalışır... İki ana dokunmatik ekran türü vardır - kapasitif ve dirençli. Yüzey akustik dalgalar üzerinde ekranlar, kızılötesi, optik, gerinim ölçer, indüksiyon (kullanılır) vb. gibi başka türleri de vardır. en yaygın iki dokunmatik ekran türü ...

Dokunmatik ekran türleri: dirençli

Dirençli dokunmatik ekran daha basit ve daha ucuz bir teknolojidir... Böyle bir ekran iki ana bölümden oluşur: iletken bir alt tabaka ve plastik bir zar. Membran üzerine bastırdığınızda, destek ile kapanır. Bu durumda kontrol elektroniği, membranın kenarları ile alt tabaka arasındaki direnci hesaplar ve böylece basınç noktasının koordinatlarını belirler.

Dirençli dokunmatik ekranlar, PDA'larda, iletişim cihazlarında, bazı cep telefonu modellerinde kullanılır., POS terminalleri, tablet bilgisayarlar, endüstriyel kontrol cihazları, tıbbi cihazlar. Genellikle dirençli bir ekranla donatılmış küçük boyutlu cihazların setinde bir kalem bulunur, böylece membrana basmak daha uygundur (küçük bir ekran alanı ile bunu parmağınızla yapmak zordur).

Dirençli ekranların önemli bir avantajı, basitlikleri ve düşük maliyetleridir., sonuçta tüm cihazın fiyatını düşürür. Ayrıca kire karşı dayanıklıdırlar. Ancak asıl mesele, özel bir kalem olmasa bile, eldeki hemen hemen her katı küt nesneyle onlarla çalışabilmenizdir. El eldiven içinde olsa bile parmakların dokunuşuna da tepki verirler, ancak dokunma yeterince güçlü olmalıdır.

Ancak dirençli ekranların dezavantajları da vardır.... Bu dokunmatik ekran türü mekanik hasara karşı hassastır: ekran kalemi yerine uygun olmayan bir nesne kullanırsanız veya örneğin telefonunuzu anahtarlarla aynı cepte saklarsanız, kolayca çizebilirsiniz. Bu nedenle, bu tür ekranlara sahip cihazlar için ayrıca özel bir koruyucu film satın almak daha iyidir. Dirençli ekranların hassasiyeti düşük sıcaklıklarda azalır. Ayrıca şeffaflıkları da arzulanan çok şey bırakıyor: ekrandan gelen ışığın maksimum %85'ini iletiyorlar.

Dokunmatik Ekran Tipleri: Kapasitif

Kapasitif dokunmatik ekranlar, büyük kapasiteli nesnelerin (bu durumda bir kişi) alternatif bir elektrik akımı iletmesi gerçeğinden yararlanır. Bu tür ekranlar, şeffaf dirençli bir alaşımla kaplanmış bir cam paneldir. İletken tabakaya küçük bir alternatif voltaj iletilir. Parmağınıza bir ekran veya başka bir iletken nesne ile dokunursanız, bir akım kaçağı meydana gelir, sensörler tarafından sabitlenir ve basınç noktasının koordinatları hesaplanır.

Geleneksel kapasitif ekranlar vardır ve projeksiyon kapasitif... İkinci teknoloji daha "gelişmiş". Bu tür ekranlar daha hassastır (örneğin, sadece kapasitif olanlara bağlı olarak bir eldivendeki bir ele tepki verirler), çoklu dokunma teknolojisini destekleyin(birkaç temas noktasının koordinatlarının aynı anda belirlenmesi). Bazı ATM makinelerinde, bilgi kiosklarında ve güvenlikli tesislerde kapasitif ekranlar kullanılmaktadır. Projeksiyon kapasitif - sokak elektronik kiosklarında, ödeme terminallerinde, ATM'lerde, dizüstü bilgisayarların dokunmatik yüzeylerinde, akıllı telefonlarda ve çoklu dokunma teknolojisini destekleyen diğer cihazlarda.

Bu tür dokunmatik ekranların avantajları- bu dayanıklılık, çoğu kirleticiye karşı direnç (akım iletmeyenlere), ekranın yüksek şeffaflığı, düşük sıcaklıklarda çalışma yeteneği. Gerekirse, yüksek mukavemet sağlamak mümkündür - kapasitif bir ekrandaki cam tabakası 2 cm kalınlığa kadar olabilir.Kapasitif ekranlar en ufak bir dokunuşa tepki verir. Öngörülen kapasitif ekranlar da çoklu dokunmayı destekler.

Kapasitif ekranların dezavantajı, dirençli ekranlara göre daha yüksek maliyettir.... Ek olarak, bu tür ekranlar yalnızca iletken nesnelere tepki verir: bir parmak veya özel bir kalem (dirençli ekranlarda kullanılanla aynı değildir). Bazı ustalar sosis kullanmayı başarır, ancak sosisin doğru zamanda elinizin altında olacağının garantisi nerede?

Gördüğün gibi farklı dokunmatik ekran türlerinin kendi avantajları ve dezavantajları vardır, bu yüzden kişisel olarak sizin için hangisinin daha uygun olduğu size kalmış.

Bu yazıda farklı dokunmatik ekran türlerine, özelliklerine, teknolojinin artıları ve eksilerine bakacağız.

"Çoklu dokunuş"

Bu teknoloji, ekranın farklı noktalarında aynı anda birkaç dokunuşu tanımanıza olanak tanır. Bu, cihaz yönetiminde yeni olanaklar açar. Çoklu dokunma teknolojisinin bir örneği Apple iPhone'dur.

Kapasitif dokunmatik ekranlar

Örneğin: HTC Wildfire

Kapasitif dokunmatik ekranın algılama elemanı, şeffaf bir iletken bileşik (genellikle bir indiyum oksit ve kalay oksit alaşımı) ile kaplanmış camdır. Panelin köşelerine, iletken tabakaya küçük bir alternatif voltaj uygulayan dört elektrot yerleştirilmiştir.

Bir parmak (veya başka bir iletken nesne) böyle bir ekrana dokunduğunda, parmak ile ekran arasında (akım kaçağı) kapasitif bir bağlantı oluşur ve bu, temas noktasına bir akım darbesine neden olur. Ekran denetleyicisi, dört elektrotun tamamında üretilen akımı ölçer. Ekranın her köşesinden gelen elektrik akımı, temas noktasına olan mesafeyle orantılıdır, bu nedenle kontrolör, dokunduğu yeri belirlemek için bu akımları karşılaştırır.

Artıları: Hızlı tepki süresi, yüksek mukavemet ve dayanıklılık ile güvenilir şeffaf ekran.

Böyle bir ekranın dezavantajları, yalnızca parmaklarınızla veya elektrik kapasiteli özel bir kalemle çalıştırılabilmesidir. Bu nedenle, kışın böyle bir ekranı eldivenle kullanmayı unutabilirsiniz. Ayrıca, düşük sıcaklıklarda, sensörün elektriksel özellikleri değişir ve bazen yanlış çalışabilir (basma koordinatlarının yanlış belirlenmesinden tam çalışmazlığa kadar).

Öngörülen kapasitif ekranlar

Örneğin: Apple iPhone

Başka bir kapasitif sensör türü daha vardır - öngörülen kapasitif ekran. Arka tarafında, zayıf bir akımın sağlandığı bir elektrot ızgarası uygulanır ve temas yeri artan kapasiteye sahip noktalar tarafından belirlenir.

Bu tür ekranların, yüksek şeffaflık ve dayanıklılığa ek olarak, iki önemli avantajı daha vardır - cam alt tabaka keyfi olarak güçlü (ve oldukça kalın) yapılabilir, ayrıca geleneksel kapasitif ekranların karşılayamadığı çoklu dokunma teknolojisinin kullanılmasına izin verir.

Dezavantajı, presleme koordinatlarının belirlenmesinde biraz daha düşük doğruluk olabilir.

Dirençli dokunmatik ekranlar

Örneğin: HTC Touch Diamond

Dirençli ekran sadece basınca tepki verir. Ekran, esnek bir zarla kaplanmış bir cam sıvı kristal ekrandır. Temas eden taraflara dirençli bir bileşim uygulanır ve düzlemler arasındaki boşluk bir dielektrik ile bölünür.

Parmağınızla (veya başka bir nesneyle) ekrana bastığınızda zara dokunur ve temas noktasında bir akım akmaya başlar. Temas noktasını bulmak için ekran denetleyicisi, panelin kenarlarında bulunan elektrotlar arasındaki voltajı çiftler halinde ölçer. Böyle bir ekrana 4 telli denir (bazı farklılıkları olan 5-6-7 telli de vardır).

Dirençli ekranın özelliği, çalışması için fiziksel çaba gerektirmesi ve bir tırnakla basmayı bir pedden daha iyi tanıması, yüzeye dokunan herhangi bir nesneye tepki vermesidir. Dirençli ekranlı cihazlar genellikle stylus kalemlerle donatılmıştır. Böyle bir ekran, daha yüksek bir kontrol doğruluğu sağlar (kapasitif bir ekranda bir parmak - sadece yeterince geniş bir alandayken bir piksele tam anlamıyla bir kalemle vurmak mümkündür), ancak sert nesnelerle sürekli temas nedeniyle, esnek zar hızlı bir şekilde çiziklerle kaplanır. Çoğu mobil cihaz dirençli ekranlarla donatılmıştır.

Dirençli ekranların dezavantajları ayrıca düşük ışık iletimini içerir - arka ışığın artan parlaklığını gerektiren% 70-85'ten fazla değildir.

Ancak bu ekranların üretimi son derece ucuz, bu da yaygın kullanımlarını açıklıyor.