тачскрин что это такое на телефоне самсунг
Что такое тачскрин на телефоне или смартфоне
При обсуждении мобильных телефонов, смартфонов или планшетов можно услышать такое слово как тачскрин. Из контекста можно понять, что тачскрин как-то связан с экраном устройства, но что это за деталь и какие функции она выполняет знают далеко не все. В данной статье мы расскажем, что такое тачскрин на телефоне или смартфоне, для чего он нужен и как работает.
Что такое тачскрин
Тачскрин или сенсорный экран – это устройство, которое позволяет вводить в компьютер информацию касаясь его экрана с помощью специального пера (стилуса) или просто с помощью пальцев. Данная технология позволяет отказаться от использования дополнительных аппаратных кнопок, что повышает удобство работы и может снизить стоимость всего устройства.
Данный способ ввода информации был изобретен в США в 70-х годах прошлого столетия. Первым компьютером с тачскрином стала появившаяся в 1972 году система PLATO IV. Тот тачскрин работал на основе сетки инфракрасных лучей. Примерно в то же время Сэмюэлем Херстом был разработан первый сенсорный экран, работающий на основе резистивной технологии. А в 1982-году появился первый телевизор с резистивным сенсорным экраном.
Технология изготовления сенсорных экранов развивалась и в начале нулевых годов она начала активно использоваться в производстве мобильных устройств. Сначала появились карманные компьютеры с тачскрином, а потом, телефоны, смартфоны и планшеты. Применение тачскрина позволило значительно расширить возможности мобильных устройств, что стало толчком к значительному росту этой отрасли.
Сейчас тачскрин используется повсеместно, его встраивают в телефоны, смартфоны, планшеты, ноутбуки, моноблоки, мониторы. Также сенсорные экраны активно применяются в автомобильной, медицинской, промышленной и бытовой технике. Фактически, любое устройство, требующее ввода информации, может быть оснащено таким экраном.
Как устроен тачскрин
Существует несколько технологий производства сенсорных экранов, которые основаны на совершенно разных принципах. Одним из наиболее старых и распространенных вариантов является резистивная технология.
Резистивный сенсорный экран состоит из мягкой пластиковой поверхности и стеклянной панели, на которые нанесено специальное резистивное покрытие. При нажатии на экран верхняя мягкая поверхности касается стеклянной панели и электрическая цепь замыкается. Этот контакт позволяет измерить сопротивление и определить точку, в которой две поверхности были соединены.
Принцип работы резистивного сенсорного экрана.
В прошлом резистивные экраны были основной технологией производства тачскринов. В частности, их применяли и в мобильных устройствах (КПК, телефоны и смартфоны). Но, из-за низкой надежности и плохого пропускания света сейчас они все больше вытесняются емкостными сенсорными экранами.
Емкостный сенсорный экран основан на том, что при касании экрана пальцем происходит утечка тока. Данную утечку можно измерить и определить точку, где эта утечка произошла. Конструкция емкостного тачскрина состоит из стеклянной панели, которая покрыта специальным резистивным слоем. По углам экрана прикреплены электроды, они подают на экран небольшое напряжение. В момент касания экрана появляется утечка тока, которая фиксируется во всех четырех углах стеклянной панели. Полученная информация передается в контроллер, который определяет координаты утечки.
Принцип работы емкостного сенсорного экрана.
За счет более простой конструкции ёмкостные тачскрины намного надежней. Они могут выдерживать до 200 млн нажатий (против 35 млн. у резистивных моделей), чего более чем достаточно для любого устройства. Также емкостный тачскрин позволяет обеспечить более качественное изображение, что особенно актуально для телефонов и смартфонов, которые часто используются для фотографирования и просмотра снимков.
Благодаря этим преимуществам емкостная технология сейчас преобладает. 100% всех мобильных устройств используют емкостную технологию тачскрина. В мониторах, ноутбуках и моноблоках также используется преимущественно емкостный тачскрин. На данный момент, резистивные экраны можно встретить только в медицинском и промышленном оборудовании, а также в терминалах самообслуживания.
Тачскрин и его поломки
Тачскрин от телефона Samsung.
В такой ситуации поможет только замена тачскрина. В старых моделях телефонов данную деталь можно было поменять оставив старый экран. Это позволяло сделать замену достаточно простой и не затратной. Но, сейчас тачскрин чаще всего является частью самого экрана и отдельно заменить его невозможно, что значительно удорожает ремонт.
Чтобы избежать подобных расходов можно заблаговременно защитить свой телефон. Для этого поверх тачскрина нужно наклеить защитное стекло. Такое стекло никак не ухудшает работу сенсорной панели, но может спасти ее в случае падения устройства.
Тачскрин. Что это?
Все мы пользуемся мобильными телефонами, большинство из нас – современными мобильными гаджетами: смартфонами и планшетами, которыми можно управлять при помощи нажатия на экран, а если быть точнее – при помощи прикосновения к экрану.
Это довольно удобно. Но что за технология позволяет отдавать команды смартфону простыми нажатиями? Давайте разбираться.
Тачскрин – это сенсорный экран, который позволяет отдавать команды устройству за счёт взаимодействия с элементами при помощи прикосновений. Слово «тачскрин» образовано от двух английских слов «touch» (трогать, прикасаться) и «screen» (экран).
По принципу работы тачскрины делятся на резистивные и ёмкостные.
Тачскрин (сенсорный экран)
Резистивные сенсорные экраны
Резистивный тачскрин – это сенсорный экран, который представляет собой гибкую прозрачную мембрану с токопроводящим покрытием. Такое покрытие ещё называют «резистивным», отсюда и название. Под мембраной располагается стекло со слоем, проводящим ток.
Работают резистивные сенсорные экраны следующим образом. При нажатии на экран происходит замыкание стекла с мембраной в определённой точке, что позволяет микропроцессору вычислить координаты касания. Чем точнее прикосновение (попадание по нужному элементу на экране минимальной поверхностью), тем лучше. Поэтому с резистивными тачскринами лучше работать при помощи стилуса.
Резистивные сенсорные экраны использовались в старых КПК, смартфонах, используются в банкоматах, терминалах оплаты.
Резистивный сенсорный экран
Явными плюсами таких тачскринов является их дешевизна в производстве (по сравнению с ёмкостными) и возможность нажимать на экран любыми предметами (это, правда, не всегда плюс).
К минусам можно отнести низкую прочность, небольшую долговечность, невозможность реализации мультитача (восприятие одновременного нажатия на несколько частей экрана), большое количество ошибок при обработке скользящих жестов (например, перелистывание или прокрутка).
Ёмкостные сенсорные экраны
Вот мы и подобрались к хорошо знакомым нам ёмкостным сенсорным экранам. Такие устанавливаются во всех современных смартфонах и планшетах. Вот только они тоже делятся – на два подтипа: обычные ёмкостные и проекционно-ёмкостные тачскрины.
Обычные ёмкостные сенсорные экраны
В этом случае стекло покрыто токопроводящим слоем, а в углах экрана располагаются электроды, которые подают переменное напряжение. Когда Вы касаетесь экрана, то происходит утечка тока. В зависимости от расстояния до каждого из углов, где расположены электроды, высчитывается точка нажатия. Естественно, работает такое нажатие только с токопроводящим предметом, например, с пальцем человека. При использовании данной технологии мультач также реализовать нельзя.
Проекционно-ёмкостные сенсорные экраны
Более современные экраны имеют на внутренней стороне дисплея сетку электродов. Прикосновение к одному из них при помощи пальца приводит к образованию конденсатора, ёмкость которого измеряется для последующих вычислений и действий. Такие экраны позволяют реализовать мультитач, так как можно создать несколько конденсаторов одновременно. В других типах сенсорных экранов вычисление нескольких нажатий одновременно невозможно.
К плюсам ёмкостных экранов можно отнести возможность реализации мультитача (только в проекционно-ёмкостных), надёжность, отсутствие необходимости давления (сильного нажатия) на дисплей, высокое светопропускание.
К минусам ёмкостных тачскринов относится цена (они достаточно дороги в производстве), невозможность работы со стилусом. Последнее является минусом далеко не для всех. К тому же, сейчас уже имеются специальные стилусы для работы с ёмкостными тачскринами. Так что основным минусом остаётся более высокая производственная стоимость по сравнению с резистивными тачскринами.
Существуют также и другие сенсорные экраны и тачскрины, но в повседневной жизни они встречаются значительно реже.
Что такое тачскрин на смартфоне или планшете?
Друзья приветствую! Наверняка многие из вас слышали такое понятие как тачскрин, но не задумывались что оно значит, хотя пользуемся мы этим устройством постоянно.
Кроме того, многие используют такие названия, как экран, дисплей. Подменяя одно другим. Так что же такое тачскрин, а заодно и экран с дисплеем мы и разберем в этой статье.
Что такое тачскрин на смартфоне или планшете и где он находится?
Тачскрин – это словосочетание из английского, «touch-screen», что означает: «touch» — «касание» и «screen» — «экран». Дословно получается «касание экрана», а в более привычном варианте – сенсорный экран. Его еще называют сенсорной панелью.
Тачскрин представляет собой устройство для ввода информации. Это многослойная пленка, в углах которой располагаются электроды, которые подают низковольтное переменное напряжение на проводящий слой.
Что же касается дисплея – это специальное устройство расположенное под тачскрином. Дисплей отвечает за отображение графической информации, картинок, иконок и пр.
На сам же тачскрин предусматривается специальное стекло, которое и защищает его от поломок. Однако не путайте, это не то стекло или защитная пленка, что вы приобретаете в магазине и наклеиваете на свой смартфон или планшет. Это дополнительная защита.
Сам дисплей является еще одновременно и матрицей, которая в настоящее время представляет собой так называемые жидкие кристаллы.
Чаще всего именно матрица и называется экраном. Таким образом, тачскрин – это та деталь, с помощью которой мы взаимодействуем с устройством, а на дисплее видим отображение этих самых действий.
В приведенном ниже видео наглядно показано, что такое тачскрин.
При падении смартфона или планшета можно повредить или матрицу, или тачскрин. Узнать что повреждено достаточно просто. Если вы не видите по экрану посторонних пятен или полос, если изображение передается нормально, значит матрица у вас цела.
Для повреждения тачскрина характерно наличие трещин и сколов. Но даже если вы визуально не обнаружили трещина, а при нажатии на тачскрин он не срабатывает, т.е. нет отклика, значит этот элемент поврежден.
В этом видео как раз и рассказывается, чем отличается поломка тачскрина от поломки дисплея.
Эти особенности поломок необходимо четко представлять себе, поскольку в некоторых сервисах вам могут, воспользовавшись вашим незнанием предложить поменять полностью дисплей, а не только тачскрин, что, соответственно, гораздо дороже.
Но, некоторые умельцы наловчились самостоятельно проводить замену тачскрина. Все зависит от модели телефона. Современные модели телефонов модульные — в них матрица и тач склеены в одно целое. Менять самостоятельно как раз проще купив полностью модуль.
Теперь снова беремся за отвертку и начинаем откручивать угловые и торцевые винты. В результате, снимаем заднюю крышку гаджета, а так же аккумулятор и шлейфы.
Следующий инструмент, который понадобится – это фен. Им необходимо нагреть тачскрин по бокам. При этом надо следить за температурой. Если она будет очень высокой, то на матрице могут появиться пятна.
Сняв тачскрин, очищаем матрицу от пыли. Теперь приступаем к поклейке нового тачскрина. Для этого необходим будет двусторонний скотч, толщина которого не более одного миллиметра а ширина до 5 мм. Наклеиваем скотч на матрицу, а затем поверх него и новый тачскрин.
На модульных дисплеях очищаем корпус от остатков заводского скотча спиртом. Наклеиваем в нужных местах скотч и приклеиваем новый модуль.
Такой скотч растворяется в спирте (помните об этом) и остаются сопли! Если ширина скотча велика его можно сначала разрезать до нужной, потом клеить. От того как вы подготовите скотч зависит работа нового модуля. Даже оригинальная запчасть работает плохо на касания, если вы переборщили со скотчем. Делайте все тщательно и не торопясь.
Конечно, если вы не уверены в том, что правильно все сделаете, как тут описано, тогда лучше пойти все-таки в сервис. Если же вы решили все же самостоятельно это сделать, то для начала, наверное, лучше потренироваться на каком-нибудь стареньком смартфоне.
Кстати, для поклейки тачскрина используется еще и специальный клей. Если вы решили самостоятельно заменить сломанный тачскрин, то приведенное ниже видео для вас.
В самых общих чертах описал шаги по самостоятельной замене тачскрина (модуля). Все приходит с опытом, а запчасти и инструменты можно заказать в интерент магазинах запчастей для сотовых. Вот и все, успехов!
Что такое тачскрин на телефоне
Экран любого мобильного устройства состоит из нескольких частей, одной из которых является сенсорная поверхность или тачскрин. Разберемся подробнее в том, что представляет собой этот компонент.
В наше время каждый из нас пользуется мобильными устройствами: современными смартфонами, планшетами, смарт-часами и другими девайсами. Если раньше мы управляли ими при помощи физических кнопок, то сравнительно недавно получили распространение устройства с сенсорной поверхностью, позволяющих управлять уже посредством прикосновения к экрану.
Понятие «тачскрин» образовалось после конкатенации двух слов: «тач» (с англ. touch – нажатие) + «скрин» (с англ. screen – экран). Благодаря такой панели стало возможным отдавать команды устройству и взаимодействовать с различными элементами на экране.
Первый сенсорный дисплей появился еще в 1971-м в составе графического планшета. Это был резистивный четырехпроводной экран, который долгие годы применялся и во многих других устройствах чаще медицинской и промышленной отрасли. В жизнь каждого человека тачскрин вошел гораздо позже с появлением больших ЖК-экранов.
Роль сенсорной поверхности в экране
Стандартный жидкокристаллический дисплей (TN, IPS, TFT и подобные) состоят из трех частей: сенсорной поверхности (тачскрин), матрицы (панель, состоящая из пикселей или диодов, формирующая картинку на экране) и подсветки. Каждая из них имеет достаточно сложную структуру и играет важную роль в работе всего экрана.
Основная задача матрицы – создавать изображение на экране, управляя каждым пикселем или диодом посредством регулировки их прозрачности. Подсветка же, хотя и может показаться, что это самый простой элемент во всей трехслойной системе, также имеет сложную структуру. В устройстве дисплея она выступает в качестве источника света на светодиодах.
Сенсорная поверхность, в свою очередь, является самым верхним слоем в структуре экрана, который, как мы уже выяснили, и позволяет нам управлять современными смартфонами, планшетами и прочими устройствами при помощи касаний. Среди наиболее распространенных типов таких панелей стоит выделить емкостные и резистивные. Далее рассмотрим все виды тачскринов, принцип их работы, а также сильные и слабые стороны разных типов сенсорной поверхности.
Самые распространенные виды тачскринов
Стандартные емкостные (поверхностно-емкостные)
В огромном количестве современных устройств на данный момент используются как раз таки емкостные экраны. Их также разделяют еще на две категории: поверхностно-емкостные и проекционно-емкостные. Первые работают по довольно простому принципу.
Сам экран состоит из некоторой стеклянной панели, на которую нанесен специальный резистивный материал, обладающий свойством прозрачности, чтобы он не мог помешать просмотру картинки (чаще всего в качестве него используют смешанный оксид индия-олова). А на его углах размещают электроды, которые подают переменное напряжение на всю поверхность, проводящую ток за счет покрытия уже знакомого нам вещества.
Когда пользователь касается пальцем панели экрана, в определенной точке происходит утечка тока (так как человек также выступает в роли проводника). Значения силы тока, которые фиксировались до касания во всех четырех углах (электродах) не совпадают с теми, которые регистрируют специальные датчики после того, как мы задели экран. На основании, насколько сильно изменились характеристики у каждого электрода, контроллер математически просчитывает точку, в которой и было произведено нажатие.
Чаще всего такой тип экранов использовался в самом расцвете появления сенсорных смартфонов, когда еще существовали старенькие Nokia на операционной системе Symbian.
Преимущества:
- Не пропускают жидкости. Крайне надежная конструкция, выдерживающая около 200 миллионов нажатий. Неуязвимы перед токонепроводящими загрязнениями.
Недостатки:
- Реагирует только на тепло (например, пользоваться таким экраном в перчатках не получится). Проводящее покрытие уязвимо перед суровыми погодными условиями, что сказывается на качестве работы.
Проекционно-емкостные
Есть и еще одна разновидность емкостных экранов – проекционно-емкостные. Это уже более современный вид тачскринов, которые используются, например, в iPhone или известных многим AMOLED-дисплеях. В некотором роде принцип работы схож с предыдущим, но имеет небольшие различия.
Сам проекционно-емкостный экран также представляет собой стеклянную пластину, но на обратной ее стороне мы имеем не прозрачный слой проводящего вещества, а сетку электродов. Если у поверхностно-емкостных панелей только четыре электрода по углам, то здесь они расположены на всей площади дисплея.
Принцип работы такого рода экрана заключается в том, что во время касания сенсорной поверхности палец и электрод, находящийся в определенной точке (которую мы и задели), образуют конденсат. В месте касания накапливается заряд и энергия, благодаря чему напряжение между телом человека и электродом, отвечающим за определенную область на поверхности, возрастает. Это и определяют специальные датчики и таким образом находят точку на экране, с которой взаимодействует пользователь.
Большим прогрессом и шагом вперед стало и то, что проекционно-емкостные панели научились регистрировать сразу несколько касаний человека – появился «мультитач», впервые запатентованный компанией Fingerworks, которая позже была выкуплена Apple. У поверхностно-емкостных дисплеев теоретически максимально возможное количество нажатий равно двум.
Преимущества:
- Умеет регистрировать множество точек соприкосновения. Надежность и долговечность (ввиду особенностей конструкции могут иметь толстое стекло). Неуязвимы перед любыми загрязнениями, в том числе и проводящими (в крайнем случае они контролируются программными способами). Высокое светопропускание (90% и более).
Недостатки:
Резистивные
Еще один тип сенсорного экрана, который также получил огромную популярность в устройствах, предназначенных как для промышленных отраслей, так и для персонального использования – резистивный. Главным отличием от предыдущих видов тачскринов, если не углубляться в принцип работы, является то, что такие дисплеи фиксируют любые касания: пальцем (даже в перчатке), карандашом, кредиткой и т.п.
Резистивный экран состоит из двух частей: пластиковой мембраны и стеклянной панели, на которые нанесено токопроводящее покрытие. При нажатии в определенном месте происходит замыкание пластиковой и стеклянной составляющих данного типа тачскринов, что фиксирует микропроцессор, впоследствии определяя точные координаты точки.
Работа 4-проводного резистивного экрана.
Если быть точнее, то в качестве «микропроцессора» выступает аналогово-цифровой преобразователь, который занимается мониторингом напряжения на всей поверхности панели. Когда ничто не соприкасается с экраном, напряжение во всех точках равно 5 вольтам, но как только происходит какое-либо взаимодействие, то в определенном месте фиксируется другое значение.
Из резистивных различают четырехпроводной и пятипроводной экраны. Структурно глобальных отличий между ними нет, но последний будет более надежным, так как продолжает работать даже с поврежденной мембраной. Ранее такая технология использовалась в старых смартфонах, КПК, а сейчас находит свое применение в банкоматах и различных терминалах оплаты.
Работа 5-проводного резистивного экрана.
Источник: commons.wikimedia.org
Преимущества:
Недостатки:
- Низкое светопропускание (ухудшается контрастность картинки и яркость экрана в целом). Меньшая точность в сравнении с проекционно-емкостными и другими типами экранов. Невозможность определять несколько нажатий одновременно. Далеко не самые надежные и прочные.
Инфракрасные
Устройство инфракрасных сенсорных экранов для многих может показаться более интересным, нежели структура других видов тачскринов. Такая технология наиболее актуальна в тех случаях, когда важно достигать наилучшего качества изображения (к примеру, она часто используется при создании электронных книг).
Представьте себе 2 линейки светодиодов по вертикали и горизонтали, образующих большую прямоугольную сетку с одной стороны и такую же по размерам сетку из фотодиодов с другой. Каждому светодиоду, порождающему невидимое для глаза человека инфракрасное излучение с небольшим углом рассеивания, фактически, противопоставлен свой фотодиод, фиксирующий это излучение.
Во время касания экрана пальцем, человек перекрывает световой поток, который излучает определенный светодиод. Из-за этого до фотодиода, который отвечает за получение пучка света, не доходит инфракрасное излучение. Это порождает некоторый сигнал, поступающий из сетки экрана на управляющий элемент, который и определяет точку касания.
Чем больше светодиодов расположено в одной линии (горизонтальной и вертикальной, то есть, в сетке в целом), тем выше точность определения координат точки нажатия. Основное применение такая технология нашла в электронных книгах, а также в устройствах для образовательных учреждений (например, экраны для видеопроекторов).
Преимущества:
- Отличное качество изображения. Хорошая ремонтопригодность и несложная конструкция.
Недостатки:
- Маленький срок службы ввиду старения инфракрасных светодиодов. Очень чувствительны к пыли и загрязнениям. Уязвимы к воздействию прямых солнечных лучей.
Индукционные
Не менее интересным типом сенсорных экранов являются и более редкие (даже в сравнении с инфракрасными панелями) индукционные тачскрины. В их основе работы лежит сетка чувствительных проводов, в некотором роде похожая на ту, что мы видели у инфракрасного экрана, а также катушка индуктивности.
Когда мы касаемся экрана специальным индуктивным пером (никакие другие нажатия такое устройство просто не воспринимает), питающегося от электромагнитного резонанса, меняется напряженность действующего магнитного поля и порождается соответствующий сигнал, на основе которого датчики распознают координаты выбранной нами точки.
Свое применение индукционные сенсорные панели нашли в графических художественных планшетах, а также некоторых моделях довольно типичных для нас планшетных компьютеров.
Преимущества:
- Максимальная точность регистрации нажатий (поэтому они и используются в дорогих графических планшетах). Различает нажатия разной силы.
Недостатки:
- Способны распознавать касания только от специального пера. Производственная стоимость.
Менее актуальные типы сенсорных экранов
Оптические
Очередной тип сенсорных экранов, который нельзя назвать распространенным на сегодняшний день – оптический. Как и в случае с инфракрасными тачскринами, здесь многое также завязано на невидимом для нашего глаза излучении светодиодов, но сам принцип обнаружения координат точки нажатия несколько отличается.
Состоит такой сенсорный экран из инфракрасной подсветки, порождающей излучение, а также стеклянной панели. Регистрация взаимодействия с экраном осуществляется по принципу наблюдения хода лучей. Если ничто не касается тачскрина (граница «стекло-воздух»), то свет от подсветки не будет преломляться, а значит мы сталкиваемся с полным внутреннем отражением. Но как только какой-либо предмет (граница «стекло-предмет») касается панели, один из инфракрасных лучей рассеивается.
Такое преломление пучка света и фиксируют специальные датчики, восстанавливая исходную картину и находя точку нажатия. Свое применение оптические тачскрины нашли в проекционных экранах, а также некоторых моделях жидкокристаллических дисплеев (например, сенсорный «рабочий стол» Microsoft PixelSense).
Преимущества:
- Присутствует поддержка мультитача. Умеют отличать касание пальцем руки от касаний посторонними предметами. Может использоваться на больших сенсорных поверхностях. Предельная прозрачность составляет 100%.
Недостатки:
Матричные
Данный тип сенсорного экрана по принципу работы наиболее схож с уже знакомыми нам резистивными тачскринами. Единственное отличие между ними заключается лишь в том, что проводники в такой конструкции делятся на горизонтальные и вертикальные. Первые наносятся на стекло, вторые – на гибкую пластиковую мембрану.
В остальном все идентично: после соприкосновения с экраном проводники, находящиеся на разных поверхностях смыкаются, что подает некоторый сигнал, который фиксирует специальное устройство и определяет координаты точки.
Не совсем ясно, для чего истории было необходимо такое ответвление и в принципе такой вид сенсорных экранов, ведь каких-либо новых преимуществ в себе данная конструкция, в сравнении с резистивной, не несет. Ну, разве что, матричные тачскрины являются чуть более простыми и дешевыми в производстве. Особого распространения технология не получила.
Преимущества:
Недостатки:
Тензометрические
Последний вид тачскринов, который мы рассмотрим в этой статье – тензометрические сенсорные экраны. По многим параметрам они похожи на проекционно-емкостные экраны, так как также активно применяются в различных банкоматах, терминалах оплаты, билетных автоматах и прочих устройствах, которые постоянно находятся на улице.
Это связано с тем, что конструкция тензометрического экрана может похвастаться отличной прочностью. Если оптические или, к примеру, инфракрасные тачскрины реагируют на сигналы, связанные с изменением хода пучков света, а принцип работы емкостных или резистивных панелей заключается в постоянном измерении напряжения и мониторинга параметров каждого электрода, то здесь все завязано на деформации экрана.