25 Фев 2015

Что такое «тачскрин»?

Развитие сферы устройств мобильной связи происходит невиданными темпами. Ещё не все привыкли к «моноблоку», «слайдеру» или «раскладушке», как начинают появляться новые устройства. Например, независимо желаний потребителя, производитель насильно переводит всех на работу с сенсорным экраном, принуждая отказаться от кнопок. Сегодня выбор в пользу кнопочных аппарата ничтожно мал. Плохо это, или хорошо — покажет время, однако, что такое тачскрин следует знать каждому.

Термин «тачскрин » появился в результате слияния слов «Touch » и «Screen », что с английского можно перевести дословно, как «реагирующий на прикосновение экран». Устройство с сенсорным экраном встречается жителям городов практически ежедневно: это банкоматы, банковский бокс для приема платежа, справочный терминал, экран мобильного телефона и многое другое. Нажатие на определенный участок экрана приводит к регистрации факта прикосновения и выполняется действие, согласно алгоритму работающей программы. Сегодня на вопрос, что такое тачскрин есть достаточно много информации в Интернете. Однако, на самом деле, такие экраны обладают довольно простым общим принципом работы, в котором разберется даже далекий от электроники человек. Следует отметить, что данным термином называют различные устройства, тип сенсорного экрана которых определяется технологией изготовления.

Каждый, кто выбирает себе современный телефон, обращает внимание на вид сенсорного экрана, который может быть резистивным или емкостным. Человек, разбирающийся в этом вопросе и, знающий «что такое тачскрин», легко выбирает лучшую модель потому, что знает разницу между ними.

Где купить тачскрин?

Если Вы собираетесь купить тачскрин для телефона, будьте бдительны! Следует покупать только оригинальные тачскрины, так как эта деталь очень важна в смартфоне или планшете. Если тачскрин не работает, то по факту не работает и устройство. То же касается и ситуации, если Вы собираетесь купить тачскрин для планшета .

Основа тачскрина.

Основа любого тачскрина — это матрица на жидких кристаллах, которая фактически является уменьшенной копией той, что находится в мониторе. На обратной стороне расположены диоды подсветки, а на лицевой — ряд слоев, которые фиксируют нажатие (резистивный экран) или прикосновение (емкостной экран).

Человек, который хорошо разбирается в том, что такое тачскрин, понимает, что большая часть произведенных устройств использует резистивный сенсорный экран. Это следует из их дешевизны и относительной простоты конструкции. Многие китайские «смартфоны», заполонившие рынок, имеют резистивный тип экрана, технология изготовления которого, кстати, появилась раньше, чем емкостная.

Сенсор резистивного экрана состоит из двух прозрачных пластмассовых пластин с тонкой токопроводящей сеткой, которые находятся на поверхности обычного жидкокристаллического экрана. Между пластинами — прозрачный диэлектрический слой. Программа выводит графический интерактивный интерфейс, который благодаря прозрачным материалам на матрице хорошо видно. Отвечая на запрос программы, пользователь нажимает на нужную точку интерфейса (например, изображение кнопки). — Расходится пластичный диэлектрик расходится, соприкасаются пластмассовые пластины, подавая ток с электрода одной на сетку другой. Появление тока фиксируется регистрирующим контроллером, который в соответствии с сеткой координат определит точку нажатия. Координаты точки поступают в программу и обрабатываются по заложенным алгоритмам.

Недостатки резистивного экрана:

• прикосновения недостаточно, требуется именно нажать;
• перераспределение массы изолирующего слоя приводит к калибровке экрана;
• число нажатий для каждого участка экрана — 3÷35 млн.

По-другому устроен емкостной экран. На верхней поверхности экрана имеется прозрачное токопроводящее покрытие, с электродами по углам. Прикосновение человека приводит к утечке тока в тело (большая емкость). Координаты точки прикосновения обрабатывают и вычисляют. Сенсорный экран, изготовленный по такой технологии, выдержит более 200 млн. прикосновений.

Сегодня, в мире современных технологий, у каждого человека есть телефон, планшет или компьютер. Из-за неосторожного обращения с этой техникой она может выйти из строя. Если уронить планшет, пролить на него воду или просто неаккуратно обращаться, то очень скоро вам нужно будет менять экран. на планшете - это довольно сложная процедура, которая требует определенных умений и знаний. Если вы решили отремонтировать свое устройство самостоятельно, то нужно очень кропотливо отнестись к этому. Прежде чем начать замену, необходимо ознакомиться с некоторыми правилами, чтобы не допустить других поломок.

Начало

Как правило, замена тачскрина на планшете может понадобиться из-за разбитого экрана. Если вы столкнулись с такой проблемой, не нужно расстраиваться, ведь эту проблему можно решить. Самой простой вариант - отнести планшет в сервисный центр, где специалисты за довольно короткий промежуток времени устранят все дефекты.

А что если вы не можете по каким-нибудь причинам сходить в мастерскую к профессионалам? В этом случае можно попробовать поменять экран и тачскрин самостоятельно. Конечно, это довольно кропотливая работа. Но если вы сможете сами отремонтировать свое устройство, это позволит сэкономить.

Что нам понадобится? Для замены экрана необходимо взять следующие инструменты:

Выбор экрана и тачскрина

Итак, следующим шагом будет выбор экрана и тачскрина. К этому необходимо подходить серьезно, так как на всех планшетах разные экраны. Чтобы сделать правильный выбор, нужно проконсультироваться с продавцом. Не имеет значения, где вы будете покупать. В обычном специализированном магазине вы можете подойти к продавцу и задать все интересующие вопросы. В интернет-магазине также вы можете позвонить консультантам и узнать, какое стекло вам подойдет.

Чтобы продавец подобрал качественный экран и тачскрин, необходимо посмотреть полное название Выбранные элементы нужно проверить на наличие повреждений.

Разбор экрана

Замена тачскрина на планшете проводится после снятия треснутого экрана. Как произвести разборку? Чтобы все прошло хорошо, необходимо руководствоваться правилами и по возможности соблюдать их. Давайте рассмотрим ремонт на примере такого устройства, как планшет Asus. Замена тачскрина в этом случае осуществляется по следующему алгоритму:

1. Если у вас крышка планшета держится на болтах, то необходимо их открутить. Как правило, они находятся на гранях девайса.
2. Дальше нам нужно снять крышку. Для этого берем пластиковую карту и поддеваем крышку. После этого проведите ею по периметру девайса.
3. На некоторых планшетах крышка соединяется с корпусом шлейфом, который нужно аккуратно отсоединить. Как это сделать? Сбоку шлейфа есть специальная защелка, которую необходимо нажать. После этого вы сможете аккуратно его отсоединить.

Полная разборка девайса

1. Замена тачскрина на планшете своими руками производится довольно сложно. Начать необходимо со снятия поврежденного экрана. Для этого нужно взять фен и прогреть им корпус девайса.
2. На втором этапе надо канцелярским ножом аккуратно поддеть экран и провести по периметру. Если вы все правильно сделаете, то сможете легко достать экран.
3. Когда вы снимите экран, необходимо избавиться от остатков скотча. Для этого можете использовать нож или пинцет.
4. Если экран был сильно поврежден, то необходимо тканью или салфеткой убрать остатки стекла.
5. Итак, мы сняли поврежденную деталь. Что делать дальше? Перед установкой экрана нужно снять все защитные пленки и различные наклейки.
6. Новый тачскрин необходимо положить на свое устройство, где был поврежденный экран. Аккуратно нажимайте на него и проводите пальцами по периметру, чтобы он равномерно зашел в корпус.

На этом все. Остается только собрать крышку и закрепить шлейф. После таких манипуляций рекомендуется наклеить защитную пленку, чтобы уберечь тачскрин от повреждений. Как правило, этой пленки хватает на год использования. Если вы провели качественную замену экрана, то можете включать гаджет и использовать его в прежнем режиме. Замена тачскрина на "Самсунг" и других популярных устройствах производится по этому принципу.

Цены

Если замена тачскрина на планшете производится самостоятельно, то необходимо потратить деньги только на новый экран. Цены на стекло сейчас колеблются от 500 рублей до 1500 рублей. Это зависит от модели и года выпуска.

Сейчас есть новые девайсы, в которых при повреждении тачскрина придется поменять экран вместе с матрицей. Конечно, цена на такое стекло будет стартовать от 1000 рублей.

Как уберечь планшет от повреждений

• Не роняйте девайс.
• Следите за тем, чтобы планшет не оставался на стуле или диване, так как на него можно случайно сесть.
• Купите защитную пленку и наклейте ее.
• Приобретите чехол.
• Следите за условиями, в которых находится девайс, так как экран не переносит перепада температур.

Если вы будете следовать всем руководствам, то сможете продлить жизнь своему планшету. Помните, что срок эксплуатации девайса зависит только от вас.

iPhone 2G был первым мобильным телефоном, управление которым полностью строилось на взаимодействии с сенсорным экраном. С момента его презентации прошло больше десяти лет, но многие из нас все еще не знают, как устроен Touchscreen. А ведь мы сталкиваемся с этим интуитивным средством ввода не только в смартфонах, но и в банкоматах, платежных терминалах, компьютерах, автомобилях и самолетах - буквально повсюду.
До тачскринов самым распространенным интерфейсом для ввода команд в электронные устройства были различные клавиатуры. Хотя, кажется, что у них с тачскринами нет ничего общего, на самом деле то, насколько сенсорный экран по принципам работы схож с клавиатурой, может удивить. Давайте рассмотрим их устройство в деталях.

Клавиатура представляет собой печатную плату, на которой устанавливается несколько рядов переключателей-кнопок. Вне зависимости от их конструкции, мембранной или механической, при нажатии каждой из клавиш происходит одно и то же. На компьютерной плате под кнопкой замыкается электрическая цепь, компьютер регистрирует прохождение тока в этом месте схемы, «понимает», какая клавиша нажата и выполняет соответствующую ей команду. В случае с сенсорным экраном происходит почти тоже самое.

Существует порядка десятка различных видов сенсорных экранов, однако большинство из этих моделей или давно устарело и не используется, или относится к экспериментальным и вряд ли когда-нибудь появится в серийных устройствах. Прежде всего, я расскажу об устройстве актуальных технологий, тех из них, с которыми постоянно взаимодействуете или хотя бы можете столкнуться в повседневной жизни.

Резистивный сенсорный экран

Резистивные сенсорные экраны изобретены еще в 1970 году и с тех пор изменились мало.
В дисплеях с такими сенсорами над матрицей располагается пара дополнительных слоев. Впрочем, оговорюсь, матрица здесь вовсе не обязательна. Первые резистивные сенсорные устройства не были экранами вовсе.

Нижний сенсорный слой состоит из стеклянной основы и называется резистивным слоем. На него наносится прозрачное металлическое покрытие, хорошо передающее ток, например, из такого полупроводника, как оксид индия-олова. Верхний слой тачскрина, с которым взаимодействует пользователь нажимая на экран, сделан из гибкой и упругой мембраны. Он называется проводящим слоем. В пространстве между слоями оставляют воздушную прослойку, либо равномерно усеивают его микроскопическими изолирующими частицами. По краям к сенсорному слою подводится четыре, пять или восемь электродов, связывающих его с датчиками и микроконтроллером. Чем больше электродов, тем выше чувствительность резистивного такчскрина, поскольку изменение напряжения на них постоянно отслеживается.

Вот экран с резистивным тачскрином включен. Пока ничего не происходит. Электрический ток свободно течет по проводящему слою, но когда пользователь дотрагивается до экрана, мембрана сверху прогибается, изолирующие частицы расступаются, и она касается нижнего слоя тачскрина, вступает в контакт. За этим следует изменение напряжения разом на всех электродах экрана.

Контроллер тачскрина обнаруживает изменения напряжения и считывает показания с электродов. Четыре, пять, восемь значений и все разные. По разнице в показаниях между правым и левым электродами микроконтроллер вычислит X-координату нажатия, а по различиям в напряжении на верхнем и нижнем электродах, определит Y-координату и, таким образом, сообщит компьютеру точку, в которой слои сенсорного слоя экрана соприкоснулись.

Резистивные сенсорные экраны могут похвастать длинным перечнем недостатков. Так, они в принципе не способны распознать двух одновременных нажатий, не говоря уже о большем числе. Они плохо ведут себя на холоде. Из-за необходимости в прослойке между слоями сенсора, матрицы таких экранов заметно теряют в яркости и контрастности, склонны бликовать на солнце, и в целом выглядят заметно хуже. Тем не менее, там, где качество изображения играет второстепенную роль, их продолжают применять в силу устойчивости к загрязнениям, возможности использования в перчатках и, что самое главное, низкой стоимости.

Такие средства ввода повсеместно монтируются в недорогих массовых устройствах, вроде информационных терминалов в общественных местах и все еще встречаются в устаревающих гаджетах, типа дешевых MP3-плееров.

Инфракрасный сенсорный экран

Следующим, куда менее распространенным, но, тем не менее, актуальным вариантом сенсорного экрана является инфракрасный тачскрин. Он не имеет ничего общего с резистивным сенсором, хотя и выполняет схожие функции.

Инфракрасный тачскрин сконструирован из массивов светодиодов и светочувствительных фотоэлементов, расположенных на противоположных сторонах экрана. Светодиоды подсвечивают поверхность экрана невидимым инфракрасным светом, образуя на ней нечто вроде паутины или координатной сетки. Это напоминает охранную сигнализацию, какой ее показывают в шпионских боевиках или компьютерных играх.

Когда к экрану что-то прикасается, не важно палец это, рука в перчатке, стилус, или карандаш, два или более луча прерываются. Фотоэлементы фиксируют это событие, контроллер тачскрина выясняет, какие из них недополучают инфракрасный свет и по их положению вычисляет зону экрана, в которой возникло препятствие. Остальное - сопоставить прикосновение с тем, какой элемент интерфейса находится на экране в этом месте - задача программного обеспечения.

Сегодня с инфракрасными сенсорными экранами можно столкнуться в тех гаджетах, чьи экраны обладают нестандартной конструкцией, там, где добавлять дополнительные сенсорные слои технически сложно или нецелесообразно - в электронных книгах на базе дисплеев E-link, например, Amazon Kindle Touch и Sony Ebook. Кроме того, устройства с подобными сенсорами из-за простоты и ремонтопригодности приглянулись военным.

Емкостный сенсорный экран

Если в резестивных сенсорных экранах компьютер регистрирует изменение проводимости, последовавшее за нажатием на экран, непосредственно между слоями сенсора, то емкостные сенсоры фиксируют прикосновение непосредственно.

Человеческое тело, кожа - хорошие проводники электричества и обладают электрическим зарядом. Обычно это замечаешь пройдясь по шерстяному ковру или сняв любимый свитер, а затем прикоснувшись к чему-либо металлическому. Все мы знакомы со статическим электричеством, испытывали его действие на себе и видели крошечные искры, срывающиеся с наших пальцев в темноте. Более слабый, незаметный обмен электронами между человеческим телом и различными проводящими поверхностями происходит постоянно и именно его фиксируют емкостные экраны.

Первые такие тачскрины назывались поверхностно-емкостными и были логичным развитием резистивных сенсоров. В них всего один проводящий слой, похожий на тот, что использовался ранее, устанавливался прямо поверх экрана. К нему также присоединялись чувствительные электроды, на этот раз по углам сенсорной панели. Следящие за напряжением на электродах датчики и их программное обеспечение были сделаны заметно чувствительнее и теперь могли улавливать малейшие изменения в течении электрического тока по экрану. Когда палец (другой проводящий ток предмет, например, стилус) касается поверхности с поверхностно-емкостным тачскрином, проводящий слой немедленно начинает обмениваться с ним электронами, а микроконтроллер это замечает.

Появление поверхностно-емкостных тачскринов стало прорывом, однако из-за того, что нанесенный прямо поверх стекла токопроводящий слой было легко повредить, они не были пригодны для устройств нового поколения.

Для создания первого iPhone потребовались проекционно-емкостные сенсоры. Этот тип тачскринов быстро стал наиболее распространенным в современной потребительской электронике: смартфонах, планшетах, ноутбуках, моноблоках и прочих бытовых устройствах.

Верхний слой экрана с тачскрином этого типа выполняет защитную функцию и может быть сделан из закаленного стекла, например, знаменитого Gorilla Glass. Ниже располагаются тончайшие электроды, образующие сетку. Поначалу их накладывали друг на друга в два слоя, затем для уменьшения толщины экрана стали располагать на одном уровне.

Выполненные из полупроводниковых материалов, в том числе уже упоминавшегося оксида индия-олова, эти токопроводящие волоски создают электростатическое поле в местах своего пересечения.

Когда палец касается стекла, за счет электропроводных свойств кожи он искажает локальное электрическое поле в местах ближайших пересечений электродов. Это искажение может быть измерено, как изменение емкости в отдельно взятой точке сетки.

Поскольку массив электродов делается достаточно мелким и плотным, такая система способна отслеживать касание очень точно и без проблем улавливает сразу несколько прикосновений. Кроме того, отсутствие дополнительных слоев и прослоек в бутерброде из матрицы, сенсора и защитного стекла положительно сказывается на качестве изображения. Правда, по той же причине, разбитые экраны, как правило, заменяются полностью. Однажды собранный воедино, экран с проекционно-емкостным сенсором чрезвычайно сложно поддается ремонту.

Сейчас преимущества проекционно-емкостных тачскринов не звучат, как что-то удивительное, но на момент презентации iPhone они обеспечили технологии колоссальный успех, несмотря на объективные минусы - чувствительность к загрязнениям и влажности.

Чувствительные к давлению сенсорные экраны - 3D Touch

Идейным предшественником сенсорных экранов, чувствительных к давлению, стала фирменная технология Apple, под названием Force Touch, применявшаяся в умных часах компании, MacBook, MackBook Pro и Magic Trackpad 2.

Опробовав на этих устройствах интерфейсные решения и различные сценарии использования распознавания силы нажатия, Apple начала внедрение похожего решения в свои смартфоны. В iPhone 6s и 6s Plus распознавание и измерение давления стало одной из функций тачскрина и получило коммерческое наименование 3D Touch.

Хотя в Apple и не скрывали, что новая технология лишь модифицирует привычные нам емкостные сенсоры и даже показали схему, в общих чертах объяснявшую принцип ее действия, подробности об устройстве сенсорных экранов с 3D Touch появились только после того, как первые iPhone нового поколения были разобраны энтузиастами.

Для того, чтобы научить емкостной сенсорный экран распознавать нажатия и различать несколько степеней давления, инженерам из Купертино потребовалось пересобрать бутерброд сенсорного экрана. Они внесли изменения в отдельные его части и добавили к емкостному еще один, новый слой. И, что интересно, делая это, они явно вдохновлялись устаревшими резистивными экранами.

Сетка емкостных сенсоров осталась без изменений, однако она была перенесена назад, ближе к матрице. Между набором электрических контактов, следящих за местом прикосновения к дисплею, и защитным стеклом был интегрирован дополнительный массив из 96 отдельных датчиков.

Его задача заключалась не в том, чтобы определить местоположение пальца на экране iPhone. С этим по-прежнему отлично справлялся емкостный тачскрин. Эти пластины необходимы для обнаружения и измерения степени изгиба защитного стекла. Компания Apple специально для iPhone заказала у Gorilla Glass разработку и производство такого защитного покрытия, которое бы сохраняло прежнюю прочность и, в то же время, было достаточно гибким, чтобы экран мог реагировать на давление.

На этой разработке можно было закончить материал, повествующий о сенсорных экранах, если бы не еще одна технология, которой несколько лет назад прочили большое будущее.

Волновые сенсорные экраны

Инструкция

Технология тачскрин (от англ.t ouch-касаться и screen-экран) была разработана на замену кнопочного управления более 40 лет назад на Западе с целью удобства пользования и экономии места на рабочей поверхности банкоматов. Позднее же она нашла применение практически во всех сферах современной действительности: от уже привычных смартфонов и платежных терминалов до приборной панели в автомобилях. Тачскрин представляет собой сенсорный экран, управляемый при помощи касания пальцами или специальным стиллусом. Причем ввиду отсутствия кнопок и, следовательно, зазоров между ними, исключается риск попадания пыли или влаги внутрь самого прибора.

Помимо широкого спектра применения сенсорных технологий в работе самих мониторов используются разные системы, способные распознать прикосновение человека. Резистивная панель состоит из двух пластин, разделенных диэлектриком и покрытых специальным токопроводящим составом. Верхняя пластина гибкая, а нижняя – жесткая. Заряд проходит через два слоя в момент и в месте касания пользователем экрана. Данное изменение электроды, расположенные по краям пластин, передают контроллеру, который и обрабатывает сигнал, вычисляя координаты касания. Данный тип экрана является самым распространенным, однако, несмотря на свою простоту и дешевизну, он имеет существенный недостаток. Гибкая пластина подвержена быстрому износу и рассчитана на миллион касаний в одной точке.

Больший «запас» касаний имеет емкостный тип экрана. Еще одним преимуществом перед резистивной моделью является способность передачи более четкого изображения. Принцип же работы данного типа экрана основывается на способности человека проводить электрический заряд. В данной системе, слой, который хранит электрический заряд, находится на стеклянной панели монитора. В момент касания часть заряда переходит к пользователю. Уменьшение заряда на емкостном слое передается электродами контроллеру, который определяет координаты касания.

Самой интересной и дорогостоящей системой является технология поверхностных акустических волн. Вместо электродов по углам экрана размещаются пьезоэлектрические излучатели, преобразующие сигнал в ультразвуковую волну, которая равномерно распространяется отражателями по всей площади экрана. Затем ультразвук фокусируется на приемнике, который преобразует полученное колебание обратно в электрический сигнал.

Любое касание экрана приводит к изменению картины за счет распространения волн. Контроллер сравнивает его с эталонной матрицей и вычисляет искомую координату. Также контроллер может определять и силу нажатия, что, помимо высокой точности и высокого качества картинки, является одним самых главных достоинств ПАВ-панелей.

Статьи и Лайфхаки

Сегодня сложно встретить человека, который никогда раньше не слышал о touch-screen. Тем не менее, многие пользователи старшего поколения не знают, что же такое на самом деле тачскрин в телефоне.

Попробуем дать ответ на этот вопрос, поскольку с текущим термином сегодня связано всё новое поколение компьютерной и мобильной техники.

Что же это такое и как работает

В переводе с английского языка «touch-screen» означает «касание экрана», или «экран, который касаются».

Иными словами - сенсорный дисплей, управлять которым можно при помощи пальцев.

Сегодня тачскрин весьма распространён, ведь он полностью заменяет собой такие внешние устройства, как мышь и клавиатура. Данная технология используется при создании смартфонов и планшетов.

Конструктивно это выглядит так: у нас есть экран, а над ним расположена сенсорная панель. Мы видим нужную нам кнопку и нажимаем на её изображение, касаясь дисплея пальцами.

Своим появлением touch-screen обязан западным учёным. Самые первые образцы появились на свет во второй половине 60-ых годов прошлого века.

На основании этого можно сделать вывод, что тачскрин используется вот уже более 40 лет.

До появления смартфонов они использовались в банкоматах и т.д.

В настоящий момент каждый человек, который пользуется сотовой связью, автомобильными навигаторами, посещает банки и магазины, сталкивается с данной технологией, порой даже не догадываясь о том, как она называется.

Итак, мы разобрались в том, что это за тачскрин в мобильных устройствах. По сути, это то же самое, что и дисплей, реагирующий на касание пальцев. Он прекрасно используется вместо клавиатуры и активно применяется в мобильных технологиях.

К достоинствам тачскрина можно отнести :

• Защиту от пыли, влаги и прочих неблагоприятных факторов окружающей среды.
• Высокую степень надёжности.

Если наше сенсорное устройство не всегда реагирует на касание, либо и вовсе отказывается это делать, скорее всего, из строя вышел именно touch-screen.

Стоит он относительно недорого (особенно если нас интересует резистивный дисплей), и заменить его легко.

Где ещё используется тачскрин, кроме телефонов

Установка оборудования с технологией touch-screen в магазинах, банках, супермаркетах и прочих коммерческих и торговых учреждениях способна существенно повысить уровень продаж и сервиса.

Это положительно сказывается на конкурентоспособности предприятий и оптимизации их работы.

В последние годы именно наличие подобного оборудования обычно подсознательно ассоциируется у покупателей с успешностью той или иной организации.

Если мы используем POS-терминалы, нам весьма удобно выбирать тот продукт, который нас интересует, рассчитывать его стоимость и т.д.

Также нередко встречаются терминалы самообслуживания с интерактивным меню – например, при оплате услуг или оформлении заказов.