Технологии создания сенсорных экранов

​​

Удобство использования сенсорных экранов послужило толчком к широкому применению этой технологии. Такой экран можно увидеть на каждом смартфоне и множестве других устройств, плеерах или планшетах, к примеру. Сенсорный экран (тачскрин) является устройством, позволяющим вводить или отображать информацию благодаря чувствительной к жестам или прикосновениям поверхности дисплея. Такие экраны предназначены не только для демонстрации изображения, но и для управления устройством. Взаимодействие с техникой изначально происходило при помощи кнопок или клавиатуры, чуть позднее стали применяться компьютерные мышки, которые значительно упростили управление устройством. Но для использования мышки необходим стол, или любая другая горизонтальная поверхность, в связи с чем, такая технология не подходит для компактных переносных устройств.

 

 

Сенсорный экран или панель была разработана специально для прямой передачи команд устройству по средствам касания экрана. По сути, экран устройства остается таким же, как и прежде, только к нему добавляется пленка, способная реагировать на прикосновение. Сенсорная панель является дополнительным элементом, предназначенным для распознавания координат касания поверхности дисплея. Кроме того  устройство служит для защиты экрана.

 

Сенсорные экраны сегодня применяются для устройств различных типов. Первоначально они использовались в создании карманных персональных компьютеров, сегодня на первом месте смартфоны, за ними следуют аудио-плееры, фотоаппараты и видеокамеры. Удобную технологию взяли на вооружение производители банкоматов, терминалов для оплаты услуг, информационных киосков и других мультимедийных устройств для публичного использования. Ряд  моделей ноутбуков сегодня так же оснащается поворотными тачскринами. Высокая интерактивность и быстрый доступ к манипуляции устройством создают удобство использования в любой ситуации.

 

Разновидности сенсорных экранов

 

Современный рынок предлагает устройства с  множеством видов сенсорных экранов. У каждого из видов есть свои плюсы и минусы. По типу конструкции они могут быть: резистивными, емкостными, проекционно-емкостными и базирующимися на принципе распознавания поверхностно-акустических волн. Существует еще ряд технологий изготовления тач панелей,  не получивших распространения в связи с низкой точностью.

 

Наиболее простой из технологий производства тач панелей является резистивная. Такое устройство конструктивно состоит из  нескольких слоев – мембраны и проводящей подложки. Слои обладают сопротивлением. При касании поверхности экрана происходит замыкание слоев. Координаты касания определяются  по сопротивлению, возникающему между ними. Среди основных достоинств экранов, работающих на базе резистивной технологии, можно выделить сравнительно низкую цену и стойкость к загрязнению.

 

Высокая чувствительность резистивных тач панелей позволяет легко манипулировать устройством в перчатках или при помощи подручных средств. Устройства подобного типа могут быть легко повреждены механическим воздействием, что является основным их недостатком. При низкой температуре такой экран может работать менее эффективно, а помимо этого его особенностью является невысокий уровень прозрачности, снижающий световой поток дисплея на 15%. Среди основных сфер применения экранов, базирующихся на резистивной технологии, можно назвать карманные компьютеры, смартфоны, POS-терминалы, планшеты и медицинское оборудование

 

В основу ёмкостной технологии легло свойство некоторых предметов проводить электрический ток. Тело человека обладает свойством проводить электричество, поэтому технология позволяет управлять устройствами при помощи прямого касания пальцем.  На стекло экрана наносится специальный электропроводящий состав, а на каждый из углов подается переменный ток небольшой мощности. Во время касания экрана пальцем происходит утечка тока, так как тело человека является заземленным объектом.  Управляющая электроника устройства фиксирует отдаление от угла экрана точки, в которой происходит утечка тока, и определяет ее координаты. Экраны такого типа отличаются прочностью и долговечностью, им не вредит загрязнение, а ресурс прикосновений достигает сотен миллионов. Прозрачность таких дисплеев, по сравнению с резистивными, значительно выше. Что касается недостатков, среди них можно выделить невозможность использования вспомогательных устройств для управления (экран не реагирует даже на прикосновение в перчатке). Затруднения так же могут возникнуть при повреждении электропроводящего слоя экрана. Дисплеи такого вида можно встретить на некоторых банкоматах и киосках для получения справок.

 

Как следует из названия, проекционно-емкостные экраны схожи по принципу действия с емкостными. Управление устройством происходит по такому же принципу, но переменный ток подается не только на углы экрана, а на сетку проводников, расположенных на обратной стороне дисплея. Благодаря проекционно-емкостной технологии устройство способно реагировать даже на приближение пальца к экрану, не говоря о работе в перчатках. Проводники расположены на обратной стороне стекла дисплея, что защищает его от повреждений. Толщина стекла такого экрана может быть достаточно высокой, что позволяет применять устройства в публичных местах.  Еще одной возможностью проекционно-емкостных экранов является способность распознавания множественных касаний – мультитач. Подобная технология применяется для создания тачпэдов ноутбуков, для экранов смартфонов, платежных терминалов и банкоматов.

 

Функционирование следующего вида экранов базируется на технологии определения поверхностно-акустических волн. Суть технологии заключается в следующем – по углам дисплея расположены пьезопреобразователи, на которые посылается ток. Преобразователь создает акустическую волну, которая отражается датчиками, располагающимися по периметру дисплея. Следствием касания экрана, является поглощение части волны. Координаты касания определяются при сравнении изменений, вызванных прикосновением, с эталоном. Основным преимуществом технологии является высокая степень распознавания касания, а недостатком подверженность негативным воздействиям окружающей среды. Такие экраны нельзя использовать вне помещений.

 

Полностью избавиться от классической клавиатуры производителям электроники, скорее всего, пока не удастся, ведь набирать большие объемы текста таким способом, гораздо удобнее. Но сенсорные экраны надежно заняли свою нишу. Интерактивность таких дисплеев, быстрый доступ к меню и более эффективное управление устройством открывает новые возможности для создания интерфейсов.