Что такое сенсорное стекло (тачскрин)

Сенсорный экран — устройство ввода-вывода информации, представляющее собой экран, реагирующий на прикосновения к нему.

Сенсорный экран - это устройство ввода и вывода информации посредством чувствительного к нажатиям и жестам дисплея. Как известно, экраны современных устройств не только выводят изображение, но и позволяют взаимодействовать с устройством. Изначально для подобного взаимодействия использовались всем знакомые кнопки, потом появился не менее известный манипулятор «мышь», существенно упростивший манипуляции с информацией на дисплее компьютера. Однако «мышь» для работы требует горизонтальной поверхности и для мобильных устройств не очень подходит. Вот тут на помощь приходит дополнение к обычному экрану - Touch Screen , который так же известен под названиями Touch Panel ,сенсорная панель , сенсорная пленка. То есть, по сути, сенсорный элемент экраном не является - это дополнительное устройство, устанавливаемое поверх дисплея снаружи, защищающее его и служащее для ввода координат прикосновения к экрану пальцем или иным предметом.

Использование

Сегодня сенсорные экраны находят широкое применение в мобильных электронных устройствах. Изначально тачскрин применялся в конструкции карманных персональных компьютеров (КПК, PDA), теперь первенство держат коммуникаторы, мобильные телефоны, плееры и даже фото- и видеокамеры.

Однако технология управления пальцем через виртуальные кнопки на экране оказалась настолько удобной, что ею оснащаются почти все платежные терминалы, многие современные банкоматы, электронные справочные киоски и другие устройства, используемые в общественных местах.

Ноутбук с сенсорным экраном

Нельзя не отметить и ноутбуки, некоторые модели которых оснащаются поворотным сенсорным дисплеем, что придает мобильному компьютеру не только более широкую функциональность, но и большую гибкость в управлении им на улице и на весу.

К сожалению, пока подобных моделей ноутбуков, называемых в народе «трансформеры», не так много, но они есть.

И наконец самое последнее мобильное компьютерное изобретение человечества с сенсорным экраном - это планшетные компьютеры.

Теперь их выпускают практически все известные фирмы. Например, Apple iPad, HTC, ASUS, Samsung и другие.

В целом, технологию сенсорного экрана можно охарактеризовать как наиболее удобную в случае, когда необходим мгновенный доступ к управлению устройством без предварительной подготовки и с потрясающей интерактивностью: элементы управления могут сменять друг друга в зависимости от активируемой функции. Тот, кто хоть раз работал с сенсорным устройством, сказанное выше прекрасно понимает.

Типы сенсорных экранов

Всего на сегодняшний день известно несколько типов сенсорных дисплеев. Естественно, что каждая из них обладает своими достоинствами и недостатками. Выделим основные четыре конструкции:

• Резистивные
• Ёмкостные
• Проекционно-ёмкостные

Кроме вышеуказанных экранов, применяются матричные экраны и инфракрасные, но из-за их низкой точности их область применения крайне ограничена.

Резистивные

Резистивные сенсорные панели относятся к самым простым устройствам. По своей сути, такая панель состоит из проводящей подложки и пластиковой мембраны, обладающих определенным сопротивлением. При нажатии на мембрану происходит её замыкание с подложкой, а управляющая электроника определяет возникающее при этом сопротивление между краями подложки и мембраны, вычисляя координаты точки нажатия.

Преимущество резистивного экрана в его дешевизне и простоте устройства. Они обладают отличной стойкостью к загрязнениям. Основным достоинством резистивной технологии является чувствительность к любым прикосновениям: можно работать рукой (в том числе в перчатках), стилусом (пером) и любым другим твердым тупым предметом (например, верхним концом шариковой ручки или углом пластиковой карты). Однако имеются и достаточно серьезные недостатки: резистивные экраны чувствительны к механическим повреждениям, такой экран легко поцарапать, поэтому зачастую дополнительно приобретается специальная защитная пленка, защищающая экран. Кроме того, резистивные панели не очень хорошо работают при низких температурах, а также обладают невысокой прозрачностью - пропускают не более 85% светового потока дисплея.

Использование пера с сенсорным экраном

Применение:

• КПК - (тачскрины для КПК ВЫ можете посмотреть )
• Коммуникаторы - (тачскрины для коммуникаторов)
• Сотовые телефоны - ()
• POS-терминалы
• Tablet PC
• Промышленность (устройства управления)
• Медицинское оборудование
• Автомагнитолы - ()
• GPS-навигаторы - ()

Коммуникатор

Ёмкостные

Технология ёмкостного сенсорного экрана основана на принципе того, что предмет большой ёмкости (в данном случае человек) способен проводить электрический ток. Суть работы ёмкостной технологии заключается в нанесении на стекло электропроводного слоя, при этом на каждый из четырех углов экрана подается слабый переменный ток. Если прикоснуться к экрану заземленным предметом большой емкости (пальцем), произойдет утечка тока. Чем ближе точка касания (а значит, и утечки) к электродам в углах экрана, тем больше сила тока утечки, которая и регистрируется управляющей электроникой, вычисляющей координаты точки касания.

Ёмкостные экраны очень надежны и долговечны, их ресурс составляет сотни миллионов нажатий, они отлично противостоят загрязнениям, но только тем, которые не проводят электрический ток. По сравнению с резистивными они более прозрачны. Однако недостатками является все же возможность повреждения электропроводного покрытия и нечувствительность к прикосновениям непроводящими предметами, даже руками в перчатках.

Применение:

• В охраняемых помещениях
• Информационные киоски
• Некоторые банкоматы

Проекционно-ёмкостные

Проекционно-ёмкостные экраны основаны на измерении ёмкости конденсатора, образующегося между телом человека и прозрачным электродом на поверхности стекла, которое и является в данном случае диэлектриком. Вследствие того, что электроды нанесены на внутренней поверхности экрана, такой экран крайне устойчив к механическим повреждениям, а с учетом возможности применения толстого стекла, проекционно-ёмкостные экраны можно применять в общественных местах и на улице без особых ограничений. К тому же этот тип экрана распознает нажатие пальцем в перчатке.

Данные экраны достаточно чувствительны и отличают нажатия пальцем и проводящим пером, а некоторые модели могут распознавать несколько нажатий (мультитач). Особенностями проекционно-ёмкостного экрана являются высокая прозрачность, долговечность, невосприимчивость к большинству загрязнений. Минусом такого экрана является не очень высокая точность, а также сложность электроники, обрабатывающей координаты нажатия.

Apple iPhone

Применение:

• Электронные киоски на улицах
• Платежные терминалы
• Банкоматы
• Тачпэды ноутбуков
• iPod -
• iPad -
• Планшетные компьютеры

С определением поверхностно-акустических волн

Суть работы сенсорной панели с определением поверхностно-акустических волн заключается в наличии ультразвуковых колебаний в толще экрана. При прикосновении к вибрирующему стеклу, волны поглощаются, при этом точка прикосновения регистрируется датчиками экрана. Плюсами технологии можно назвать высокую надежность и распознавание нажатия (в отличие от ёмкостных экранов). Минусы заключаются в слабой защищенности от факторов окружающей среды, поэтому экраны с поверхностно-акустическими волнами нельзя применять на улице, а кроме того, такие экраны боятся любых загрязнений, блокирующих их работу. Применяются редко.

Другие, редкие типы сенсорных экранов

• Оптические экраны. Инфракрасным светом подсвечивают стекло, в результате прикосновения к такому стеклу происходит рассеивание света, которое обнаруживается датчиком.
• Индукционные экраны. Внутри экрана расположена катушка и сетка чувствительных проводов, реагирующих на прикосновение активным пером, питающимся от электромагнитного резонанса. Логично, что такие экраны реагируют на нажатия только специальным пером. Применяются в дорогих графических планшетах.
• Тензометрические - реагируют на деформацию экрана. Такие экраны имеют малую точность, зато очень прочны.
• Сетка инфракрасных лучей - одна из самых первых технологий, позволяющих распознавать прикосновения к экрану. Сетка состоит из множества светоизлучателей и приемников, расположенных по сторонам экрана. Реагирует на блокировку соответствующих лучей предметами, на основании чего и определяет координаты нажатия.

Мультитач (Multi-touch)

Мультитач, о котором все так много говорят и популярность которого только растет, не является типом сенсорного экрана. По своей сути, технология множественного нажатия - что является вольным переводом словосочетания multi-touch - это дополнение к сенсорному экрану (чаще всего построенному по проекционно-ёмкостному принципу), позволяющее экрану распознавать несколько точек прикосновения к нему. В результате мультитач-экран становится способным к распознаванию жестов. Вот лишь некоторые из них:

• Сдвинуть два пальца вместе - уменьшение изображения (текста)
• Раздвинуть два пальца в стороны - увеличение (Zoom)
• Движение несколькими пальцами одновременно - прокрутка текста, страницы в браузере
• Вращение двумя пальцами на экране - поворот изображения (экрана)

Плюсы и недостатки:

В карманных устройствах сенсорные экраны появились давно. Причин этому несколько:

• Возможность делать минимальное количество органов управления
• Простота графического интерфейса
• Легкость управления
• Оперативность доступа к функциям устройства
• Расширение мультимедийных возможностей

Однако и недостатков хоть отбавляй:

• Отсутствие тактильной обратной связи
• Частая необходимость в использовании пера (стилуса)
• Возможность повреждения экрана
• Появление отпечатков пальцев и других загрязнений на экране
• Более высокое потребление энергии

В результате, полностью избавиться от клавиатуры не всегда получается, ведь гораздо удобнее набирать текст с помощью привычных клавиш. Зато сенсорный экран интерактивнее, благодаря более оперативному доступу к элементам меню и настройкам современных гаджетов.

Часто при неосторожном обращении с сенсорными телефонами или планшетами, на передней панели аппарата появляются трещины или так званые "паутины", после нежелаемого контакта с асфальтом или же другими твердыми предметами.Здесь мы постараемся разъяснить что делать, и как понять что разбилось.

1. Появились трещины на передней части. Можно ли ее заменить?

Часто мы заблуждаемся, думая, что передняя часть девайса и сенсор - это две разные детали. Это не так. Передней частью в сенсорных телефонах является само сенсорное стекло (тачскрин). Есть случаи, когда после падения тачскрин продолжал работать, хоть и имел видимые повреждения. Но, как правило, со временем проявляются самопроизвольные нажатия, не правильная реакция на касания или полная не работоспособность. Если у Вас разбилась передняя часть (ещё называют - защитное стекло, не путать с защитным стеклом которое клеют вместо пленки), то Вам придется менять тачскрин (сенсор), .

2. Разбит сенсор, но дисплей работает. Можно будет только сенсор поменять?

Существуют модели, имеющие модуль, где тачскрин "склеен" с дисплеем. Это зависит от модели Вашего аппарата.

3. А там меняют сенсор на модуле!

Бывают случаи, когда человек, придя в Мастерскую и услышав стоимость замены модуля, возмущается, что в какой-то Мастерской меняют всё отдельно. Замена тачскрина отдельно от дисплея, когда к Вас установлен модуль, вполне возможна и практикуется, но 100% гарантии на то что процедура снятия Вашего старого, разбитого, сенсорного стекла пройдет успешно ни один мастер не даст, часто в процессе "отклеивания" повреждается, лопает дисплей и замены модуля целиком не избежать. Да и конечная стоимость ремонта по замене сенсоного стекла в модуле существенно не отличается чем замена модуля целиком.

Коротко о главном:

1. Разбив переднюю панель на сенсорном телефоне, Вы разбили именно сам сенсор (тачскрин). Поэтому и меняется именно он или дисплейный модуль целиком (зависит от модели устройства).

2. Если после падения и появления на сенсоре трещин, он продолжает работать - помните, что это временно. Малейшые дальнейшие повреждения могут вывести его из строя. Так что, желательно заменить его в ближайшее время, пока телефон работоспособный. Или хотя бы извлеките из такого аппарата всю важную Вам информацию (фото, видео, контакты), если ремонт в дальнейшем не планируется.

3. В моделях, в которых возникли проблемы с модулем (сенсор вместе с дисплеем), лучше сразу произвести замену именно модуля.

4. Сэкономив на качестве деталей один раз, Вы рискуете в скором времени заплатить ещё раз, при чём сумму побольше.

Тачскрин - разновидность дисплея, которая востребована в самых разных отраслях рынка электронного оборудования. В чем особенности данного устройства?

Что такое тачскрин?

Под тачскрином принято понимать любой сенсорный экран - тот, которым можно управлять с помощью прикосновений пальцем или при использовании дополнительного девайса (электронного пера, стилуса и т. д.). Первые тачскрины были изобретены в 70-х годах. Устройства, оснащенные ими, появились на рынке в 80-х.

Иногда тачскрином называют только часть сенсорного дисплея - непосредственно ту, которая отвечает за обработку сигналов, формирующихся в результате соприкосновения с пальцем пользователя или устройством управления. Но этот элемент, строго говоря, имеет собственное наименование - «активная панель», или «мембрана». Располагается данный элемент между экранной матрицей, на которой выстраивается изображение, и внешним защитным стеклом.

Изначально сенсорные дисплеи использовались главным образом в сфере промышленности, в медицине - как элемент управления различными типами оборудования. Позднее тачскрины начали задействоваться при выпуске девайсов, ориентированных на потребительский сектор, - компьютеров, смартфонов, планшетов, игровых консолей. Сенсорные дисплеи были призваны заменить традиционные аппаратные элементы управления соответствующими устройствами - клавиатуры, мыши, джойстики и т. д. По факту так оно и произошло - указанные типы девайсов, оснащенные тачскрином, во многих случаях не требуют подключения дополнительных средств управления.

Сенсорные дисплеи также задействуются в качестве аппаратных компонентов банкоматов, платежных терминалов и других устройств подобного назначения.

Основные преимущества тачскринов:

• простота управления;
• компактность (традиционный дисплей и тачскрин ничем не отличаются по размерам);
• компактность с точки зрения габаритов устройства, на котором инсталлирован тачскрин (как мы отметили выше, во многих случаях к ним нет необходимости подключать внешние компоненты управления - клавиатуру, мышь);
• функциональность (тачскрин позволяет вводить текст, перемещать объекты на экране, управлять персонажами в играх и осуществлять многие другие полезные действия).

Есть у сенсорных дисплеев и недостатки:

• чувствительность к механическому воздействию, а также довольно слабая ремонтопригодность;
• дополнительное энергопотребление;
• отсутствие тактильного отклика на нажатие - что часто осложняет пользование тачскринами людям, привыкшим работать с клавиатурой.

Можно отметить, что тачскрины практически всегда собираются на базе ЖК-, LED- или OLED-матрицы. Электронно-лучевые тачскрины - крайне редко встречающиеся девайсы.

Классические дисплеи

Что можно сказать о «несенсорных», классических дисплеях? В сущности, все, что их отличает от тачскринов, - это отсутствие в конструкции тех элементов, которые способны становиться инструментами управления экранным содержимым. Классические дисплеи могут всего лишь выводить данные. Для ввода информации необходимо задействовать сторонние устройства - клавиатуру, мышь, джойстик.

Классические дисплеи представлены на рынке в тех же технологических модификациях, что и сенсорные, - ЖК, LED, OLED. Они бывают также электронно-лучевыми - и в этом случае они практически гарантированно не будут являться тачскринами.

Сравнение

Главное отличие тачскрина от дисплея классического типа - в наличии в конструкции первого элементов, способных преобразовывать внешние прикосновения (пальцем или специальным устройством) в цифровые сигналы. С их помощью может осуществляться управление девайсом, к которому подключен сенсорный экран.

Различие между терминами «тачскрин» и «дисплей» обнаруживается и на уровне понятийного аппарата: как мы отметили выше, «тачскрином» иногда называется часть дисплея, которая непосредственно отвечает за преобразование внешних прикосновений в цифровые сигналы.

Тачскрины в значении «сенсорный дисплей» крайне редко представлены в электронно-лучевой модификации. В свою очередь, значительная часть классических дисплеев - именно электронно-лучевые.

Определив, в чем разница между тачскрином и дисплеем традиционного типа, зафиксируем выводы в небольшой таблице.

Таблица

Тачскрин	Дисплей (традиционного типа)
Что общего между ними?
Вывод информации на экран в обоих устройствах осуществляется по одинаковым технологическим принципам - задействуется экранная матрица типа ЖК, LCD, OLED
В чем разница между ними?
Является дисплеем сенсорного типа, способным преобразовывать внешние прикосновения в цифровые сигналы управления экранным содержимым	Не способен преобразовывать внешние прикосновения в цифровые сигналы
Крайне редко представлен в электронно-лучевых модификациях	Значительная часть дисплеев традиционного типа - электронно-лучевые
Тачскрин (как аппаратный компонент)	Дисплей (сенсорный)
Тачскрином иногда называют активную панель или мембрану, которая является аппаратным компонентом сенсорного дисплея, отвечающим за преобразование внешних прикосновений в цифровые сигналы	Является целостным устройством, в конструкции которого используется тачскрин

Сначала тачскрины (сенсорные экраны) встречались достаточно редко. Их возможно было найти, только лишь в некоторых КПК, PDA (карманных компьютерах). Как известно, устройства такого плана так и не обрели широкого распространения, так как им не хватило самого важного, то есть, функциональности. История смартфонов напрямую связана с тачскринами. Именно поэтому в нынешнее время человека с «умным телефоном» сенсорным экраном сейчас не удивишь. Тачскрин получил широкое применение не только в модных дорогостоящих девайсах, но, даже, в относительно недорогих моделях современных телефонов. В чём же заключаются принципы работы 3-х типов сенсорных экранов, которые возможно встретить в современных устройствах.

Типы тачскринов

Сенсорные экраны уже не являются слишком дорогими. Кроме этого, тачскрины (touchscreen) сегодня намного «отзывчивее» - касания пользователя распознают просто превосходно. Именно эта характеристика проложила им дорогу к большому числу пользователей во всем мире. В нынешнее время существуют три основные конструкции тачскринов:

1. Ёмкостные.
2. Волновые.
3. Резистивные или попросту «упругие».

Ёмкостный тачскрин: принцип работы

В тачскринах конструкции такого рода стеклянную основу покрывают слоем, который выполняет роль вместилища-накопителя заряда. Пользователь своим касанием высвобождает в определённой точке часть электрического заряда. Данное уменьшение определяется микросхемами, которые расположены в каждом углу экрана. Компьютером вычисляется разница электрических потенциалов, существующих между разными частями экрана, при этом, информация о касании в подробностях передаётся немедленно в программу-драйвер тачскрина.

Довольно важное преимущество ёмкостных тачскринов - это способность данного типа экранов сохранять практически 90 % от изначальной яркости дисплея. Из-за этого изображения на ёмкостном экране смотрятся более чёткими, чем на тачскринах, имеющих резистивную конструкцию.

Видео про ёмкостный сенсорный экран:

Будущее: волновые сенсорные дисплеи

На концах осей координатной сетки экрана из стекла располагается два преобразователя. Один из них является передающим, второй - принимающим. На стеклянной основе имеются и рефлекторы, «отражающие» электрический сигнал, который передаётся от одного к другому преобразователю.

Преобразователь-приёмник стопроцентно точно «знает» было ли нажатие, а также в какой конкретно точке оно произошло, так как пользователь своим касанием прерывает акустическую волну. При этом, стекло волнового дисплея не имеет металлического покрытия - это предоставляет возможность сохранить в полном объёме 100 % изначального света. В связи с этим, волновой экран представляет собой наилучший вариант для тех пользователей, которые работают в графике с мелкими деталями, потому, что резистивные и ёмкостные тачскрины не являются идеальными в вопросе чёткости изображений. Их покрытие задерживает свет, что в результате существенно искажает картинку.

Видео про принцип работы сенсорных экранов на ПАВ:

Прошлое: о резистивном тачскрине

Резистивная система - это обычное стекло, которое покрыто слоем проводника электричества, а также упругой металлической «плёнкой», также обладающей токопроводящими качествами. Между этими 2-мя слоями с помощью специальных распорок есть пустое пространство. Поверхность экрана покрыта специальным материалом, который обеспечивает ему защиту от механических повреждений, например, царапин.

Электрический заряд в процессе работы пользователя с тачскрином, проходит через два эти слоя. Каким же образом это происходит? Пользователь в определённой точке касается экрана и упругий верхний слой соприкасается с проводниковым слоем - только в этой точке. Потом компьютером определяются координаты той точки, которой пользователь коснулся.

Когда координаты становятся известны устройству, то специальный драйвер переводит прикосновения в команды, известные операционной системе. В данном случае можно провести аналоги с драйвером самой обычной компьютерной мышки, ведь он занимается точно тем же: объясняет операционной системе то, что конкретно хотел сказать ей пользователь посредством перемещения манипулятора или же нажатия кнопки. С экранами данного типа используют, как правило, специальные стилусы.

Резистивные экраны возможно обнаружить в относительно немолодых устройствах. Как раз таким сенсорным дисплеем оборудован IBM Simon - самый древний смартфон из тех, что были сознаны нашей цивилизацией.

Видео про принцип работы резистивного сенсорного экрана:

Особенности различных типов тачскринов

Наиболее дешёвыми сенсорными экранами, но, при этом, наименее чётко транслирующими изображение являются резистивные тачскрины. Кроме этого, они являются и самыми уязвимыми, ведь абсолютно любым острым предметом возможно серьёзно повредить достаточно нежную резистивную «плёночку».

Следующий тип, т.е. волновые тачскрины, представляют собой самые дорогостоящими среди себе подобных. При этом, резистивная конструкция, вероятнее всего, относится, всё-таки, к прошлому, ёмкостная - к настоящему, а волновая - к будущему. Понятное дело, что грядущее абсолютно никому стопроцентно не известно и, соответственно, в нынешнее время можно только лишь предполагать, какая именно технология имеет большие перспективы для использования её в будущем.

Для резистивной системы тачскринов не имеет никакого особого значения, коснулся резиновым наконечником стилуса или же просто пальцем пользователь экрана устройства. Достаточно того, что между двумя слоями произошло соприкосновение. При этом, ёмкостной экран распознает только лишь касания какими-то токопроводящими предметами. Зачастую пользователи современных устройств работают с ними с помощью собственных пальцев. Экраны волновой конструкции в этом отношении ближе к резистивным. Отдать команду возможно практически любым предметом - при этом нужно только избегать использования тяжёлых или же слишком маленьких объектов, например, стержень шариковой ручки для этого не подойдёт.

Дисплей представляет собой деталь , на которую проецируется изображение . Не сложно догадаться, что именно дисплей выводит необходимую информацию, донося её до владельца аппарата. В случае повреждения дисплея изображение полностью или частично отсутствует, из-за чего вы либо ничего не видите, либо наблюдаете черные кляксы, разводы и неровные полосы.

Тачскрин же является, по сути, сенсорным стеклом . Схема работы тачскрина проста - прикосновения к нему пальцем вызывает какую-либо функцию или производит какое-либо действие. Неисправность тачскрина легко обнаружить: трещины на поверхности, которые можно ощутить пальцем; потеря чувствительности сенсора.

Формулировка «стекло» актуальна не для всех телефонов, а только для тех, у которых нет тачскрина. То есть, их дисплей не защищен сенсорным стеклом. Важно учесть, что если у вас на телефоне имеется сенсор, то никакого отдельно взятого стекла в нем, как правило, нет. У тачскрина нет никакой защиты в виде стекла, его нельзя ни купить, ни установить. Даже если он поврежден, но идеально работает, это не значит, что его не нужно менять, потому что тачскрин является единой конструкцией, содержащий и сенсор, и стекло.

Если же вы направились в сервисный центр с целью починить свое устройство, избегайте такого слова, как «экран». Во-первых, это непрофессиональный термин. Под ним понимается абсолютно всё, вплоть до корпуса. Во-вторых, используя термин «экран» вы вводите специалистов в заблуждение, из-за чего они строят неверный диагноз. Поэтому, если вы не уверены, что именно повреждено - дисплей или тачскрин - описывайте проблему своими словами: «Не показывает изображение», « » и так далее.

За последние несколько лет производители стали выпускать сборный модуль, состоящий из дисплея и тачскрина со стеклом в сборе. Эти три элемента проклеиваются между собой прозрачным герметиком. При повреждении такого сборника отдельная замена какой-либо части (например тачскрина) невозможна, придется менять полностью весь модуль. Это самая дорогая деталь в планшете или смартфоне.

Надеемся, мы смогли вам помочь разобраться в этих понятиях. Если же у вас повредился дисплей или тачскрин , но вы не знаете, что именно - , они мигом обнаружат поврежденную деталь и в кратчайшие сроки заменят её с гарантией 5 месяцев!