На сегодняшний день никто не станет отрицать, что сенсорный дисплей является очень удобной вещью. Подобные экраны применяются при изготовлении всевозможных планшетов, смартфонов, электронных книг и другие гаджеты.
Сенсорный дисплей способен заменить стандартные кнопки, что довольно комфортно, так как в одном элементе соединен дисплей и отличное устройство ввода. При этом растет уровень надежности, поскольку в гаджете нет механических элементов. На сегодняшний день можно выделить несколько основных типов дисплеев: резистивные, матрично-емкостные, оптические и проекционно-емкостные.
Помимо этого, создание сенсорных дисплеев может базироваться на поверхностно-звуковых волнах или инфракрасном излучении. Уже существует много различных разработок. В основном применяются емкостные и резистивные дисплеи. Ниже будет описание каждого из них.
Резистивный дисплей
Простейшим видом этого типа дисплеев является четырехпроводной, который включает в себя специальную стеклянную поверхность и пластиковую мембрану. Между стеклом и пластиком в обязательном порядке располагаются микроизоляторы, которые способны качественно оградить токопроводящие мембраны друг от друга.
Поверхности слоев располагают электродами, которые представляют собой тончайшие пластины, выполненные из металла. Электроды нижнего слоя располагаются в вертикальном положении, а в верхнем слое они размещены горизонтально. Такое расположение позволяет вычислять координаты. При нажатии на экран панель с мембраной сразу замыкаются, после чего датчик преобразовывает тапы пальцев в сигнал. Самыми продвинутыми резистивными экранами считаются восьмипроводные, поскольку они являются высокоточными.
Но при этом такие экраны не очень надежны и с небольшим сроком службы. Чтобы резистивный экран прослужил намного дольше, необходимо выбирать пятипроводной вариант дисплея.
Матричные экраны
Конструкция данного экрана очень похожа на вышеописанный, хотя значительно проще. На мембране находятся вертикальные проводники, а на стекле расположены горизонтальные. При нажатии на экран проводники соединяются и замыкаются крестом. Процессор в это время следит за замыканием проводников, что помогает установить координаты тапа. Такой тип экранов не отличается точностью, поэтому их уже давно не применяют в производстве.
Емкостные дисплеи
Емкостные дисплеи по своей конструкции очень сложны. В основе ее лежит правило, что пользователь и дисплей составляют конденсатор, который проводит переменное напряжение. Такого вида дисплеи создают из стеклянной панели, на которую наносится резистивный материал для улучшения электропроводимости.
В данном случае электроды размещаются на четырех углах экрана, на которые подается переменное напряжение. При нажатии на экран выполняется утечка переменного напряжения через вышеуказанный конденсатор. Эта утечка захватывается детекторами и передается на микропроцессор гаджета для обработки. Подобного типа дисплеи способны работать около 200 млн. тапов. Уровень точности средний, но при этом эти экраны очень боятся жидкостей.
Проекционно-емкостные дисплеи
Данный тип дисплеев отличается от всех рассмотренных выше тем, что может распознавать сразу несколько тапов. Внутренняя сторона дисплея оснащена специальной электродной сеткой. При соприкосновении с ними всегда будет образовываться конденсатор. При этом в этой точке будет изменяться емкость.
Это позволяет контроллеру устанавливать точку, где произошло перекрещивание электродов. После этого выполняется вычисление. Если коснуться дисплея нескольким пальцами, тогда создаваться будет сразу несколько конденсаторов.
Дисплей с инфракрасными лучами
Данный тип экранов работает по очень простому принципу. Он немного напоминает дисплей с матрицей. Только в данной сборке инфракрасные лучи используются вместо проводников. По периметру такого дисплея выполнена рамка, содержащая интегрированные излучатели и приемники. При нажатии на дисплей некоторая часть лучей будет перекрываться. Вследствие этого луч не может достигнуть своего приемника. Благодаря этому контроллер устанавливает точку контакта.
Такие дисплеи отлично пропускают свет, отличаются долговечностью, так как не имеют чувствительного покрытия, на которое может оказываться механическое воздействие. Но с другой стороны, эти экраны не очень точные и не работают при сильном загрязнении. Однако, применять такую технологию можно на экранах до 150 дюймов.
Дисплеи на поверхностно-звуковых волнах
Такой вид дисплеев изготовлен из стеклянной поверхности, в которую вмонтированы пьезоэлектрические преобразователи, размещенные по углам экрана. Кроме того, вокруг экрана расположены принимающие и отражающие детекторы. Контроллер создает высокочастотные импульсы, которые отправляются на пьезоэлектрические преобразователи. Они обрабатывают полученный сигнал в звуковые колебания, которые потом отбиваются от отражающих детекторов.
После этого волны захватываются приемными детекторами, и снова отправляются на пьезоэлектрические преобразователи, а потом переделываются в электрический сигнал. При нажатии на дисплей энергия звуковых волн поглощается.
Приемные датчики отлично воспринимают небольшие изменения, и процессор способен определить место касания. Преимуществом данного вида экрана является тот факт, что они определяют не только координаты тапа, но и силу. Такого рода дисплеи довольно долго служат и способны работать 50 млн. нажатий.
В большинстве случаев данный вид экранов используется в игровых автоматах и справочниках. Однако, необходимо учитывать тот факт, что такой экран можно неточно работать при посторонних шумах, вибрациях и звуковом загрязнении.
Вот, в принципе, и все самые распространенные типы сенсорных дисплеев. Зная эти данные, можно ее учитывать при выборе устройства с сенсорным дисплеем.