Экран – неотъемлемый элемент конструкции современного мобильного телефона. Давно канули в Лету времена, когда характеристика «цветной» отражала все достоинства модели, служила доказательством того, что трубка относится к верхнему сегменту и обладает флагманскими характеристиками. Сегодня разнообразие экранов мобильных телефонов позволяет удовлетворить даже самых привередливых покупателей. Обратной стороной медали является обилие технологий и терминов для их обозначения, среди которых порой очень трудно сориентироваться непрофессионалу. Эта статья позволит разобраться со всеми ими, ознакомив вас с основными типами экранов, их конструкцией и свойствами.
При характеристике свойств устройства ввода/вывода, коим является сенсорный дисплей, учитываются такие параметры:
Именно эти показатели служат критериями выбора телефона. А теперь подробнее.
Диагональ экрана большинства современных смартфонов находится в пределах 4-6 дюймов (меньшие размеры традиционно устанавливаются на простые «звонилки», а с отметки в 6" стартуют планшетные ПК).
Разрешение экрана – одна из самых важных характеристик телефона. Именно от нее зависит, насколько качественной будет картинка на экране телефона. Чем выше оно – тем больше плотность пикселей, и тем однороднее будет выглядеть изображение. Сочетание больших габаритов и небольшого разрешения – делают картинку «зернистой» и фрагментированной. Высокая разделительная способность – напротив, обеспечивает информации на экране однородность и плавность форм. Современные Full-HD экраны состоят из элементов, неразличимых невооруженным глазом, и делают изображение сверхчетким.
Термин Retina display введен корпорацией Apple для обозначения экранов, плотность пикселей которых составляет более 300 единиц на дюйм (для телефонов). В таких устройствах человеческий глаз не может отличить отдельные элементы экрана и воспринимает картинку целиком, подобно реальным очертаниям предмета или его изображению на бумаге и холсте. Сегодня производством Retina display занимаются такие компании, как Samsung, Sharp и LG.
Сегодня наиболее распространены следующие разрешения дисплея:
При выборе нового смартфона – следует учитывать размеры дисплея и DPI. 
Покупка телефона с меньшей плотностью пикселей, чем была у предшественника – потребует длительного привыкания, и первое время будет причинять дискомфорт глазам. Если плотность точек на дюйм составляет менее 200 – не исключено, что вы так и не сможете к ней привыкнуть. Обращайте на это внимание при приобретении телефона с большей диагональю, чем у старой трубки: например, разрешение 480х800 дает около 233 DPI при диагонали в 4", а при 5" – всего 186.
Сегодня можно выделить два основных направления в технологиях производства экранов: жидкокристаллические матрицы (LCD) и устройства на органических светодиодах (OLED).
Первые завоевали несколько большее распространение и делятся, в свою очередь, на:
TN матрицы – это самые распространенные дисплеи для телефонов с сенсорным экраном. Их достоинства – низкая стоимость, высокая скорость отклика (время реакции пикселя на подачу напряжения). К недостаткам таких матриц относят недостаточно качественную передачу цвета и посредственный угол обзора.
IPS – следующий шаг в эволюции отображающих устройств. Из-за своей дороговизны – изначально технология применялась только в профессиональных мониторах, но позже пришла в мир телефонов и смартфонов. Позволяют добиться великолепной цветопередачи, хороших углов обзора (до 178 градусов), высокой четкости и контрастности. Такие экраны стоят дороже, потому почти не применяются в телефонах ценой до 200 долларов.
PLS – попытка компании «Самсунг» создать решение, лишенное недостатков TN-матриц, но дешевле IPS. По сути, является модификацией IPS с применением компромиссных решений для снижения себестоимости производства.
Органические дисплеи (OLED, AMOLED) – отличаются от LCD тем, что вместо жидких кристаллов – матрица состоит из микроскопических светодиодов. Такие экраны позволяют обойтись без дополнительной подсветки (в ЖК-матрицах традиционно применяются диоды, устанавливаемые по периметру экрана, а свет от них – направляется на матрицу с помощью слоя отражателей). Их энергопотребление зависит от цвета передаваемого изображения (темные оттенки более экономичны, чем светлые, при отображении которых энергопотребление даже выше, чем у ЖК).
Сверху super amoled
Снизу ips
Теоретически такие дисплеи почти по всем параметрам превосходят LCD, но на практике – не всегда удается достичь идеальной картинки. К недостаткам изделий следует отнести низкую надежность. Super AMOLED дисплей – попытка разработать экран специально для сенсорных смартфонов. В нем тачскрин представляет одно целое с отображающей поверхностью. За счет уменьшения толщины достигается большая яркость, лучшая цветопередача и углы обзора, но снижается механическая прочность изделия.
Наиболее распространенными являются два вида дисплеев:
Резистные состоят из двух слоев, на поверхности которых нанесены прозрачные дорожки проводников. Вычисление координаты нажатия происходит за счет изменения сопротивления тока в месте касания. Сейчас такие экраны почти не применяются, их сфера использования – ограничена бюджетными моделями. Достоинством резистивных тачскринов являются дешевизна и возможность нажатия любым предметом. Недостатки – низкая долговечность, устойчивость к царапинам, потеря яркости экрана.
Экран смартфона с емкостным сенсором – отличается большей яркостью, устойчивостью к царапинам (за счет применения стекла), но более сложен в производстве и не реагирует на касания посторонних предметов. В основе работы технологии – вычисление координаты утечек тока при нажатии пальцем. Такие тачскрины состоят из одного слоя стекла, на внутреннюю поверхность которого нанесен токопроводящий слой, или стекла и сенсорной пленки.
В последнее время емкостные экраны оснащаются специальным закаленным стеклом, наподобие Gorilla Glass , что позволяет достичь высокой устойчивости к механическим повреждениям. Для предотвращения загрязнений на тачскрины смартфонов наносят специальное олеофобное покрытие.
Всеми общепринято считать термины «экран» и «дисплей» аналогичными словами по отношению друг к другу, при этом удобно заменяемыми по своему формированию, в зависимости от выражения заданного характера. На самом деле это не совсем так. Проведём небольшое исследование спорных элементов от их прямого происхождения. Слово display носит английские корни и в переводе на русский означает «показывать ». Сама же форма displicare образована от латинского языка, что дословно звучало как «разбрасывание» или «рассеивание».
Слово ecran пришло к нам из французского языка, где несло применение смысловой нагрузки как «отгораживающий», «заслоняющий». Недаром, у нас в техническом языке закрепила себя такая форма частей предложения, как «экранировать» и «экранированный», достоверно передавая своё истинное значение.
В терминологии за дисплеем закреплено понятие устройства, имеющего предназначение для отображения цифровой, символьной или графической информации электронным путём передачи. В качестве примера можно назвать наиболее частое употребление термина в моделях сотовых телефонов, ноутбуков, навигаторах, платёжных терминалах и других устройствах, являющихся по своей конструкции целой и неотъемлемой частью.
В техническом изложении «экран» считается поверхностью, на которую передаётся проекция изображения с других устройств. Так, можно сказать – экран монитора или телевизора. Или небезызвестное выражение для любителей просмотра кинематографа на «большом экране», где изображение передаётся через специально предназначенное устройство, называемое проектором.
Вообще, уместно будет сказать что везде, где правильно по своему значению применяется термин «экран», должно обязательно существовать устройство или его часть, именуемые проектором. Аксиома такова что, не проектируя изображения на какую-либо отдельную поверхность нельзя получить его в виде экрана. Ещё один элемент, так сказать – разновидность дисплея, это табло. Очень походит по своему техническому определению на значение слова «экран». К его применению можно смело причислить такие варианты, как электронные часы, «бегущая строка». Термин давно уже устарел, и среди нового поколения не имеет массового употребления в своём истинном смысле.
Наверняка вам доводилось слышать такое выражение, как «сенсорный экран ». Смысл содержимого этого значения всем предельно ясен, хотя данная фраза не совсем уместна в обиходе русского языка. Правильней, конечно, будет называть такое устройство всё-таки сенсорным дисплеем, да и то – в общих чертах, касаясь только разговорной части речи.
Тачскрином называют все виды дисплеев, оснащённых вариантом управления с помощью прикосновения пальцев или других элементов (электронного пера или стилуса – специального приспособления в форме заострённой палочки, придающей точность при нажатии на поверхность).
Сенсорный дисплей имеет несколько разновидностей, различающихся по своей функциональности и схеме построения. Рассмотрим основные примеры:
Тачскрин на смартфоне
Как вы уже заметили, что понятия «дисплея» и «экрана» очень тесно переплетаются в интерпретации пользователей современных технологий. Можно уверенно сделать вывод, что дисплей – это всё-таки функциональное устройство с отображением и в некоторых случаях – с управлением поступающей информации.
Ну а экран – это только лишь отдельная часть, дополняющая такое устройства, другими словами – обозначенная поверхность, куда способно передаваться изображение. Поэтому будет неудивительно услышать выражение «смотрите на экранах телевизора», так как это предложение подразумевает и обозначает место, куда проецируется сама картинка. Или фраза «сломался дисплей на телефоне» будет вполне естественной для верного восприятия информации, так как подробно объясняет, какая непосредственно функция и деталь неисправна.
Можно смотреть на экран вашего планшета, но одновременно видеть при этом дисплей. Пожалуй, до сих пор люди не перестают удивлять своей многогранной способностью – говорить об одном, подразумевая при этом совсем другое.
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.
Начнем, пожалуй, с причин. Разделим их на группы, как и все, что связанно с техникой. Вы не раз в своей жизни слышали, что гарантия не распространяется за механические повреждения и залитые жидкостью. От этого и оттолкнемся.
Можно долгое время беседовать о залитых устройствах, причинах отказа работы сенсора после попадания жидкости. Их может быть масса! Жидкость и ток, эта смесь непредсказуема! А непредсказуема она потому - что может вывести из строя практически любой элемент системы. А может и после попадания жидкости с устройством будет все в порядке, оно после полного высыхания, заработает как прежде. Но сразу оговорюсь, не стоит тешить себя надеждами, что все пройдет и гаджет "оживет"!!!
"Ожить" он может лишь в случае, если он был отключен, иногда "оживает" если сразу отключен, но главное после всего он хорошенечко просох. Так чтоб с гарантией, что короткого замыкания при включении - не произойдет. И тут есть одно важное условие, жидкость, в которой "искупалась" или была залита техника, была ВОДА. Да именно если это была вода, есть шансы. Если это сладкий чай, пиво, вино, сок. Все что содержит - сахар, газы, красители, любые примеси. Это губительно для электроники. Будьте готовы, что после этого, может потребоваться дорогостоящий ремонт, при попадании воды тоже, не расслабляйтесь, ремонт может коснуться всех. Лучше не рисковать, а нести в ближайший сервис, пусть проведут чистку, и восстановят, если потребуется пострадавшие части. Чтоб сделать устройство не ремонтопригодным нужно либо полное отсутствие запчастей, что бывает крайне редко или что-то фантастическое, например, расколоть устройство топором. Тогда и возможность ремонтировать пропадет. Но мы говорим о попадании жидкости, ремонт будет упираться лишь в целесообразность восстановления. Итог залили - идем в сервис.
Теперь перейдем к топору. Шутка, топор хоть вещь и полезная, но мы не будем его рассматривать. Все же если по Вашему устройству действительно прошелся топорик, пришлите нам фото, интересно посмотреть. Сохраните остатки на память. (Разместим лучшие фото в этой статье).
Говоря о механических повреждениях, нужно четко понимать, что все они последствия удара! Не бывает такого, что сенсор трескается, как лед, сам по себе. Ну и раз мы решили узнать, что менять, нам нужно понимать силу удара и масштаб повреждений. В любом устройстве с сенсором, д исплейный модуль состоит, грубо говоря, из двух частей - это тачскрин и дисплей. Дисплей отвечает за картинку, тасчкрин за взаимодействие с устройством. И если Ваше устройство подает "признаки жизни", то ремонту быть.
Если же устройство не подает "признаков жизни", то несите в сервис и после диагностики принимайте решение о целесообразности ремонта. "Признаки жизни" при неработающем дисплее и сенсоре, это любое подтверждение работы устройства, индикации, вибрации, звук... Значит "пострадавший" еще "в сознании", и не все потеряно. А если "признаков жизни" нет, то только диагностика сможет выявить поломку, ремонтопригодны сейчас все устройства, дело в цене. Нам известны случаи, когда ради информации покупалось такое же устройство - донор, и перепаивалась память. Ведь, в большинстве случаев, персональные гаджеты, становятся хранителями информации представляющими особую ценность для пользователя. Отошли немного от темы, вернемся к дисплейным модулям и их механическим повреждениям...
тачскрин - устройство ввода информации, представляющее собой поврхность, реагирующую на прикосновения к ней.
дисплей - электронное устройство, предназначенное для визуального отображения текстовой и графической информации.
модуль - устройство предназначенное для визуального отображения информации с реагирующей на прикосновения поверхностью.
Если не вдаваться в детали, модуль состоит из: сенсорного стекла (тачскрина), и дисплея, склеенных между собой. Клей обеспечивает лучшую цветопередачу, без воздушной прослойки, картинка выглядит "сочнее". И такой способ исключает попадание пыли между слоев.
В последнее время началась активная гонка технологий производств дисплеев: LED, AMOLED, IPS, AHVA,PLS. Каждый хочет сделать свой экран ярче, "точнее", "сочнее". Мы не станем затрагивать технологии изготовления и их различия. Но любой современный дисплей состоит из: поляризационного слоя, он нужен для более точной цветопередачи, собственно дисплея и подсветки.
Как правило, модуль, представляет собой полностью готовую к замене часть. Исключения составляют некоторые вариации, когда для установки модуля может потребоваться рамка. Рамка служит для плотного склеивания корпуса и модуля. Зачастую, если ремонтировать самостоятельно, то модуль ставить проще...
| "паутинка" на стекле | сенсор работает | дисплей исправен | рекомен дации |
| нет | да | нет | замена дисплея или модуля |
| есть | да | да | замена тачскрина или модуля |
| есть | нет | да | замена тачскрина или модуля |
| есть | нет | нет | замена модуля |
Условные обозначения:
Не относитесь предвзято к таблице, рекомендации по замене модуля, везде. Да, по стоимости модуль дороже, но стоимость замены модуля, зачастую ниже, это и быстрее и надежней. Как правило, если изначально дисплей шел склеенным с тачскрином, замена модуля в итоге выйдет не многим дороже замены тачскрина. Ведь не все сервисы возьмутся расклеивать модуль, велик риск повредить дисплей осколком сенсорного стекла, а иногда такое сделать просто невозможно технически. Да и просто потому, что на большинство техники отдельно тачскринов для продажи не делают. Поэтому всегда при необходимости ремонта оборудования с сенсором, мы говорим о ноутбуках, планшетах и телефонах. В первую очередь узнайте о возможности и стоимости, отдельной замены дисплея или тачскрина, и сравните со стоимостью модуля.
Надеемся, что данная информация была Вам полезна, Команда сайт.
Еще совсем недавно мало кто мог поверить в то, что телефоны с привычными кнопками уступят место устройствам, которые управляются с помощью прикосновения к экрану. Но времена меняются и спрос на кнопочные телефоны постепенно падает, а на смартфоны - растет.
Термин «тачскрин» образовался от двух слов - Touch и Screen, что в переводе с английского языка переводится как «сенсорный экран». Да, именно так - тачскрин и есть сенсорный экран, к которому вы прикасаетесь, когда пользуетесь своим смартфоном или планшетом. На деле же сенсорные экраны встречаются не только в мире мобильной техники. Так, вы могли видеть их при внесении средств на счет мобильного устройства через терминал, в банкомате, в билетных устройствах и т.д.
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 о том, 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 такое тачскрин в телефонах. 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 тачскрин можно отнести защиту от пыли, влаги и прочих неблагоприятных факторов окружающей среды, а также высокую степень надёжности. Если наше сенсорное устройство не всегда реагирует на касание, либо и вовсе отказывается это делать, к примеру, не желает менять яркость на iPad, скорее всего, из строя вышел именно touch-screen. Стоит он относительно недорого (особенно если нас интересует резистивный дисплей), и заменить его легко.
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.
Сенсорные экраны подразделяются на резистивные, матричные, проекционно-ёмкостные, сенсорные экраны на поверхностно-акустических волнах, инфракрасные, оптическиие, тензометрические, сенсорные экраны DST и индукционные.
Подразделяются на четырехпроводные и пятипроводные.
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.
Резистивный сенсорный экран состоит из стеклянной панели и гибкой пластиковой мембраны. И на панель, и на мембрану нанесено резистивное покрытие. Пространство между стеклом и мембраной заполнено микро-изоляторами, которые равномерно распределены по активной области экрана и надёжно изолируют проводящие поверхности. Когда на экран нажимают, панель и мембрана замыкаются, и контроллер с помощью аналогово-цифрового преобразователя регистрирует изменение сопротивления и преобразует его в координаты прикосновения (X и Y). В общих чертах алгоритм считывания таков:
На верхний электрод подаётся напряжение +5В, нижний заземляется. Левый с правым соединяются накоротко, и проверяется напряжение на них. Это напряжение соответствует Y-координате экрана.
Аналогично на левый и правый электрод подаётся +5В и «земля», с верхнего и нижнего считывается X-координата.
Существуют также восьмипроводные сенсорные экраны. Они улучшают точность отслеживания, но не повышают надёжности.
Пятипроводной экран более надёжен за счёт того, что резистивное покрытие на мембране заменено проводящим (5-проводной экран продолжает работать даже с прорезанной мембраной). На заднем стекле нанесено резистивное покрытие с четырьмя электродами по углам.
Изначально все четыре электрода заземлены, а мембрана «подтянута» резистором к +5В. Уровень напряжения на мембране постоянно отслеживается аналогово-цифровым преобразователем. Когда ничто не касается сенсорного экрана, напряжение равно 5 В.
Как только на экран нажимают, микропроцессор улавливает изменение напряжения мембраны и начинает вычислять координаты касания следующим образом:
На два правых электрода подаётся напряжение +5В, левые заземляются. Напряжение на экране соответствует X-координате.
Y-координата считывается подключением к +5В обоих верхних электродов и к «земле» обоих нижних.
Резистивные сенсорные экраны дёшевы и стойки к загрязнению. Резистивные экраны реагируют на прикосновение любым гладким твёрдым предметом: рукой (голой или в перчатке), пером, кредитной картой, медиатором. Их используют везде, где вандализм и низкие температуры не исключены: для автоматизации промышленных процессов, в медицине, в сфере обслуживания (POS-терминалы), в персональной электронике (КПК). Лучшие образцы обеспечивают точность в 4096×4096 пикселей.
Недостатками резистивных экранов являются низкое светопропускание (не более 85% для 5-проводных моделей и ещё более низкое для 4-проводных), низкая долговечность (не более 35 млн нажатий в одну точку) и недостаточная вандалоустойчивость (плёнку легко разрезать).
Конструкция аналогична резистивной, но упрощена до предела. На стекло нанесены горизонтальные проводники, на мембрану - вертикальные.
При прикосновении к экрану проводники соприкасаются. Контроллер определяет, какие проводники замкнулись, и передаёт в микропроцессор соответствующие координаты.
Имеют очень низкую точность. Элементы интерфейса приходится специально располагать с учётом клеток матричного экрана. Единственное достоинство - простота, дешевизна и неприхотливость. Обычно матричные экраны опрашиваются по строкам (аналогично матрице кнопок); это позволяет наладить мультитач. Постепенно заменяются резистивными.
Ёмкостный (или поверхностно-ёмкостный) экран использует тот факт, что предмет большой ёмкости проводит переменный ток.
Ёмкостный сенсорный экран представляет собой стеклянную панель, покрытую прозрачным резистивным материалом (обычно применяется сплав оксида индия и оксида олова). Электроды, расположенные по углам экрана, подают на проводящий слой небольшое переменное напряжение (одинаковое для всех углов). При касании экрана пальцем или другим проводящим предметом появляется утечка тока. При этом чем ближе палец к электроду, тем меньше сопротивление экрана, а значит, сила тока больше. Ток во всех четырёх углах регистрируется датчиками и передаётся в контроллер, вычисляющий координаты точки касания.
В более ранних моделях ёмкостных экранов применялся постоянный ток - это упрощало конструкцию, но при плохом контакте пользователя с землёй приводило к сбоям.
Ёмкостные сенсорные экраны надёжны, порядка 200 млн нажатий (около 6 с половиной лет нажатий с промежутком в одну секунду), не пропускают жидкости и отлично терпят токонепроводящие загрязнения. Прозрачность на уровне 90%. Впрочем, проводящее покрытие, расположенное прямо на внешней поверхности, всё ещё уязвимо. Поэтому ёмкостные экраны широко применяются в автоматах, лишь установленных в защищённом от непогоды помещении. Не реагируют на руку в перчатке.
Стоит заметить, что из-за различий в терминологии часто путают поверхностно- и проекционно-ёмкостные экраны. По классификации, применённой в данной статье, экран, например, iPhone является проекционно-ёмкостным, а не ёмкостным.
На внутренней стороне экрана нанесена сетка электродов. Электрод вместе с телом человека образует конденсатор; электроника измеряет ёмкость этого конденсатора (подаёт импульс тока и измеряет напряжение).
Компания Samsung сумела установить чувствительные электроды прямо между субпикселями AMOLED-экрана, это упрощает конструкцию и повышает прозрачность.
Прозрачность таких экранов до 90 %, температурный диапазон чрезвычайно широк. Очень долговечны (узкое место - сложная электроника, обрабатывающая нажатия). На ПЁСЭ может применяться стекло толщиной вплоть до 18 мм, что приводит к крайней вандалоустойчивости. На непроводящие загрязнения не реагируют, проводящие легко подавляются программными методами. Поэтому проекционно-ёмкостные сенсорные экраны широко применяются и в персональной электронике, и в автоматах, в том числе установленных на улице. Многие разновидности поддерживают мультитач.
Экран представляет собой стеклянную панель с пьезоэлектрическими преобразователями (ПЭП), находящимися по углам. По краям панели находятся отражающие и принимающие датчики. Принцип действия такого экрана заключается в следующем. Специальный контроллер формирует высокочастотный электрический сигнал и посылает его на ПЭП. ПЭП преобразует этот сигнал в ПАВ, а отражающие датчики его соответственно отражают.
Эти отражённые волны принимаются соответствующими датчиками и посылаются на ПЭП. ПЭП, в свою очередь, принимают отражённые волны и преобразовывают их в электрический сигнал, который затем анализируется с помощью контроллера. При касании экрана пальцем часть энергии акустических волн поглощается. Приёмники фиксируют это изменение, а микроконтроллер вычисляет положение точки касания. Реагирует на касание предметом, способным поглотить волну (палец, рука в перчатке, пористая резина).
Главным достоинством экрана на поверхностных акустических волнах (ПАВ) является возможность отслеживать не только координаты точки, но и силу нажатия (здесь, скорее, способность точно определять радиус или область нажатия), благодаря тому, что степень поглощения акустических волн зависит от величины давления в точке касания (экран не прогибается под нажатием пальца и не деформируется, поэтому сила нажатия не влечет за собой качественных изменений в обработке контроллером данных о координатах воздействия, который фиксирует только область, перекрывающую путь акустических импульсов).
Данное устройство имеет очень высокую прозрачность, так как свет от отображающего прибора проходит через стекло, не содержащее резистивных или проводящих покрытий. В некоторых случаях для борьбы с бликами стекло вообще не используется, а излучатели, приёмники и отражатели крепятся непосредственно к экрану отображающего устройства. Несмотря на сложность конструкции, эти экраны довольно долговечны. По заявлению, например, американской компании Tyco Electronics и тайваньской фирмы GeneralTouch, они выдерживают до 50 млн касаний в одной точке, что превышает ресурс 5-проводного резистивного экрана.
Экраны на ПАВ применяются, в основном, в игровых автоматах, в охраняемых справочных системах и образовательных учреждениях. Как правило, экраны ПАВ различают на обычные - толщиной 3 мм, и вандалостойкие - 6 мм. Последние выдерживают удар кулаком среднего мужчины или падение металлического шара весом 0.5 кг с высоты 1.3 метра (по данным Elo Touch Systems). На рынке предлагаются варианты подключения к компьютеру как через интерфейс RS232, так и через интерфейс USB. На данный момент большей популярностью пользуются контроллеры к сенсорным экранам ПАВ, поддерживающие и тот, и другой тип подключения - combo (данные Elo Touch Systems).
Главным недостатком экрана на ПАВ являются сбои в работе при наличии вибрации или при воздействии акустическими шумами, а также при загрязнении экрана. Любой посторонний предмет, размещённый на экране (например, жевательная резинка), полностью блокирует его работу. Кроме того, данная технология требует касания предметом, который обязательно поглощает акустические волны, - то есть, например, пластиковая банковская карточка в данном случае неприменима.
Точность этих экранов выше, чем матричных, но ниже, чем традиционных ёмкостных. Для рисования и ввода текста они, как правило, не используются.
Принцип работы инфракрасной сенсорной панели прост - сетка, сформированная горизонтальными и вертикальными инфракрасными лучами, прерывается при касании к монитору любым предметом. Контроллер определяет место, в котором луч был прерван.
Инфракрасные сенсорные экраны боятся загрязнений и поэтому применяются там, где важно качество изображения, например, в электронных книгах. Из-за простоты и ремонтопригодности схема популярна у военных. Часто на таком принципе делают клавиатуры домофонов. Данный тип экрана применяется в обильных телефонах компании Neonode.
Стеклянная панель снабжена инфракрасной подсветкой. На границе «стекло-воздух» получается полное внутреннее отражение, на границе «стекло - посторонний предмет» свет рассеивается. Остаётся заснять картину рассеивания, для этого существуют две технологии:
В проекционных экранах рядом с проектором ставится камера.
Так устроен, например, Microsoft PixelSense.
Либо светочувствительным делают дополнительный четвёртый субпиксель ЖК-экрана.
Позволяют отличить нажатия рукой от нажатий какими-либо предметами, есть мультитач. Возможны большие сенсорные поверхности, вплоть до классной доски.
Реагируют на деформацию экрана. Точность тензометрических экранов невелика, зато они отлично выдерживают вандализм. Основное применение - банкоматы, билетные автоматы и прочие устройства, расположенные на улице.
Сенсорный экран DST (Dispersive Signal Technology) регистрирует пьезоэлектрический эффект в стекле. Возможно нажатие на экран рукой или любым предметом.
Отличительной особенностью является высокая скорость реакции и возможность работы в условиях сильного загрязнения экрана. Однако палец должен двигаться, неподвижный палец система не замечает.
