сенсорний

На початку ери інформаційних технологій користувач спілкувався з комп’ютером через купу твердих паперових карток, в яких систематично пробивали отвори. Потім так званий головний комп'ютер обробляв, декодував, а потім виконував те, що від нього очікували. Пізніше прогрес полягав у спрощенні введення команд за допомогою пристроїв введення, клавіатури та миші. Але справді революційним актом сприяння використанню комп'ютерних технологій став сенсорний екран.

Екрани, що реагують на дотик пальця або спеціальної ручки, тепер є стандартними для банкоматів, інформаційних дощок, зчитувачів електронних книг, побутової техніки та годинників. Однак смартфон все ще є пристроєм, як правило, пов’язаним із сенсорним екраном, якому він багато в чому зобов’язаний своєю популярністю. Сенсорний екран є інтуїтивно зрозумілим, і його легко освоїти маленьким дітям. Однак мало хто із звичайних користувачів знає, як насправді працює "сенсорний екран".

Для кращого розуміння основою перетворення людського дотику в електричний сигнал, що інтерпретується комп’ютером, є ознайомлення спочатку з технологією звичайної клавіатури. В принципі кожна клавіша утворює електричний вимикач. При кожному натисканні такого вимикача замикається одна електрична ланцюг, через яку починає протікати струм. І відповідно до змін електричного струму, комп’ютер розпізнає окремі введені символи та команди.

Усередині клавіатури є два шари провідного пластику, розділені ізолюючою мембраною. Під кожним клавішним вимикачем є невеликий отвір в ізоляційній мембрані. Натисканням клавіші два провідні шари легко з'єднуються і запускається електричний струм. Шматочки еластичної гуми під клавішами гарантують, що вони повертаються у вихідне положення при відпуску і поточний потік знову переривається.

Сенсорні екрани повинні досягати подібного ефекту (перемикачі живлення), але без клавіш та мембран, які заважають огляду відображуваного вмісту.

Резистивний Дисплей працює на основі найбільш подібної стандартної клавіатури. Це найпоширеніший тип, який використовується в банкоматах, супермаркетах та подібних пультах управління. Цей дисплей складається з двох тонких металевих шарів, розділених вузьким повітряним зазором. Через обидва шари проходить електричний струм. Після стискання верхнього, гнучкого шару відбувається те, що він злегка згинається і приєднується до нижнього шару. У точці підключення, подібно до клавіатури, спрацьовує електричний струм. Цього достатньо, щоб пристрій пов’язав дотик із відповідною частиною вмісту, що відображається на екрані (під точкою дотику), і відповів очікуваною функціональністю (натискання кнопок, гіперпосилання, введення тексту тощо).

Можна торкнутися резистивного дисплея будь-яким предметом (в ідеалі, однак, пальцем або стилусом), і він пасивно отримає його. Це може вважатися перевагою за певних обставин, наприклад, коли торкаєтеся пальців у рукавичках. На деяких старих типах вигин верхнього шару іноді навіть помітний неозброєним оком. Верхній шар захищений від подряпин тонкою стійкою плівкою, і вся система також може бути модифікована для мультисенсорних операцій. Недоліками резистивного дисплея є нижча чутливість до слабших дотиків, а також важча для читання (через більш високе відбиття світла), тому він більше підходить для екранів з низькою роздільною здатністю.

Ємнісний дисплей він не реагує на тиск, але працює з електричним зарядом, який природним чином присутній у шкірі пальця. Дотик пальця, який грає роль електричного провідника, змінює величину, яка називається ємністю в сенсорному шарі дисплея. Ємнісний дисплей буває двох варіантів - з поверхневою або проектованою ємністю.

Поверхнева ємність вимагає прямого дотику пальцем. Його зміни реєструються опосередковано, відповідно до відносної близькості точки ємнісних коливань до чотирьох кутів шару електрода, розташованого на дисплеї. Це рішення має відносно хорошу стійкість, але за рахунок якості роздільної здатності та сприйнятливості до фальшивих сигналів. Він не дозволяє одночасно здійснювати навіть кілька дотиків. Він використовується в пристроях електронного підпису (наприклад, у банках), а також у інтерактивних панелях різних торгових автоматів та терміналів.

Прогнозована ємність представляє типове рішення для сучасних смартфонів. Основою його функціонування є сенсорна сітка, найчастіше виготовлена ​​із суміші оксиду олова та індію (ІОТ - «оксид олова індію»). Цей матеріал відповідає обом вимогам, необхідним для сенсорного екрану, - прозорості та провідності електричного струму. Струм низької напруги постійно протікає крізь решітку, приховану по всьому дисплею. Коли палець наближається до сітки, між ними виникає ємність та змінюються електричні характеристики струму в точці контакту. Пристрій інтерпретує ці зміни як введення інформації від користувача.

Перевага проектних ємнісних дисплеїв полягає в тому, що вони набагато чутливіші. Це дозволяє їм працювати навіть під більш товстим захисним шаром або керувати в тонших рукавичках. Зміни ємності також скануються безпосередньо та швидкими циклами, що призводить до більш високої точності та можливості декількох дотиків одночасно. Згадана сітка датчиків - це шедевр електротехніки з делікатно точним розташуванням мікроскопічних поверхонь для найбільш точного розташування контактів.

Невід’ємною частиною цього типу дисплеїв є верхній шар із загартованого скла. Це алюмосилікатне скло, спеціально оброблене ванною в нітраті калію. Під час ванни атоми натрію виганяються зі скла і замінюються більшими атомами калію. Результатом цього процесу є більш заповнений простір по всій конструкції, що зміцнює скло.

Інфрачервоний дисплей Він складається з щільної мережі невидимих ​​інфрачервоних променів, випромінюваних близько до екрана діодами, розташованими по краях пристрою. Переривання пучків у певній точці спрацьовує, як і у сигналізаціях безпеки, заснованих на тому ж принципі, реакція, що фіксує точні координати переривання. Потім пристрій «думає», яку функцію виконувати. Незаперечною перевагою інфрачервоного дисплея є те, що жоден інший суцільний шар не перекриває дисплей. З іншого боку, можуть бути випадкові взаємодії (висихання променів), і мікрочастинки пилу або інших речовин також є проблемою.

Поверхневі акустичні хвилі ("Поверхнева акустична хвиля", скорочено SAW) гарантує виявлення контакту пальця за допомогою ультразвукових хвиль. Високочастотні хвилі вібрують вгору-вниз над поверхнею екрану і, потрапляючи пальцем на перешкоду, поглинають частину її енергії. Цієї зміни частоти достатньо, щоб точно визначити положення пальця. Переваги та недоліки такі ж, як і у інфрачервоного дисплея, але технологія акустичних хвиль трохи дешевша.