Зміст
Назва тачскрін (від англ. Touch Screen, дотик і екран) повністю відображає суть девайса — дотик до дисплея призводить до виконання операційних програм, передбачених програмістами ОС.
Творцем тачскріна називають професора університету Кентуккі Семюеля Херста. У 1970 році він працював над поліпшенням зчитування даних з самописців, і в підсумку розробив прототип першого сенсорного екрана, а потім удосконалив його. Технологія отримала подальший розвиток, і в 1998 році Alcatel випустили телефон, в якому підтримувався сенсорний набір номера. Схожу техніку пропонували і Ericsson. Перший же екран з тачскріном сучасного виду з'явився в 2002 році. Його встановили на КПК HTC Qtek 1010/02 XDA. Великий крок вперед зробили фахівці Apple, представивши на ринку технологію Multitouch — підтримку декількох торкань одночасно.
Результатом цих та інших розробок стали точні та ефективні сенсорні екрани сучасних смартфонів. Принцип роботи пристрою і його особливості залежать від типу сенсора, конструкції і матеріалів виготовлення.
Види тачскрінів
Описувати всі існуючі технології ми не будемо, розглянемо тільки ті типи сенсорних екранів, які використовуються (або застосовувалися раніше) при виробництві смартфонів. Таких тачскрінів можна виділити три категорії.
Резистивні (пружні) тачскріни: привіт з минулого
Резистивні сенсори — це система з двох струмопровідних шарів (скло з напиленням + тонкий металевий) з повітряним прошарком між ними. Верхній шар пружний, при натисканні прогинається. Контакт замикається, електроніка зчитує точку дотику, операційна система за допомогою драйвера перетворює дію користувача в команду і виконує її.
Плюси резистивних екранів:
- для натискання підходять практично будь-які невеликі предмети, хоча зазвичай використовувався спеціальний стилус;
- скло захищене додатковим шаром від подряпин і інших пошкоджень.
Правда, мінусів все ж більше:
- невелика точність сенсора;
- низька прозорість;
- відносно повільне спрацьовування.
Тому морально застаріла резистивна технологія в даний час практично не використовується.
Ємнісні сенсорні екрани: сучасна технологія
В ємнісних тачскринах розробники позбавилися від металевої підкладки. Скло сенсора служить основою для струмопровідного шару, він накопичує заряд. Коли користувач торкається екрана, в точках дотику струм вивільняється, і мікросхеми в кутах пристрою зчитують різницю потенціалів у різних ділянках дисплея. Інформація обробляється драйверами, і ОС виконує команду.
Така технологія забезпечує відразу кілька переваг: зберігається до 90% яскравості екрана, тому зображення чітке і насичене. Підтримується система мультитач — зчитування до 10 одночасних торкань. Дані обробляються швидше, ніж резистивними драйверами.
Є і пара недоліків:
- ємнісний екран легко пошкодити, а товсті захисні скла знижують чутливість сенсора (до сучасних аксесуарів товщиною 0,33 мм це не відноситься);
- торкання зчитуються, тільки якщо натискати на тачскрін струмопровідними предметами. Пальці для цього підходять відмінно (людське тіло добре проводить струм), а ось в рукавичках працювати зі смартфоном вже не вийде;
- чутливість сильно знижується на холоді.
Незважаючи на недоліки, на сьогоднішній день переважна більшість сенсорних екранів смартфонів саме ємнісні. Але є і більш «просунуті» варіанти.
Хвильові сенсори: заглянемо в майбутнє
У хвильових екранах скло-основа розкреслене координатною сіткою (для користувача вона невидима). На кожному кінці осей встановлюються перетворювачі сигналу, один передає, другий приймає.
Контролером формуються високочастотні сигнали. Вони передаються на п'єзоелектричні перетворювачі і трансформуються в акустичні коливання. Система рефлекторів (відбивачів) передає їх приймачу. Хвилі реєструються, передаються повторно на п'єзоелектричні перетворювачі, і знову перетворюються в електричний сигнал. Якщо натиснути на дисплей, то енергія акустичних хвиль буде частково поглинена. Саме ці коливання дозволяють зафіксувати торкання користувачів.
Пристрій реагує на натискання, так як пальцем, стилусом або іншим предметом користувач перериває акустичну хвилю, що йде від передавача до приймача. Оскільки для кожної точки екрану визначені свої координати, дотик реєструється мікропроцесором точно і швидко.
Вся електроніка розташована в торцях скла, напилення, як в попередніх типах сенсорів, немає. Тому зберігається практично 100% світла дисплея, картинка найбільш точна і насичена. Логічно, що хвильові екрани найбільш затребувані для роботи з зображеннями, при обробці фото, а також в сучасних тривимірних іграх з високим ступенем промальовування графіки. Крім точки дотику, відстежується і сила натискання, що розширює функціональність хвильових тачскрінів.
Ще один плюс — як і в резистивних екранах, не важливо, чим ви натискаєте на тачскрін, якщо тільки діаметр предмета не занадто маленький. Наприклад, палець або стилус підійдуть, а ось стрижень авторучки не спрацює.
Правда, при всіх перевагах хвильових екранів, широкого поширення при виробництві телефонів вони поки не отримали. Хоча цілком можливо, що ситуація зміниться найближчим часом. Крім того, можливе зниження точності в галасливій обстановці і через зовнішні вібрації. Але такі екрани довговічні і надійні.
Як подбати про сенсорний екран
Пошкодження сенсора або дисплейного модуля телефона — найпоширеніша проблема власників гаджетів. Щоб тачскрін зберіг працездатність як можна довше, в процесі експлуатації пристрою варто дотримуватися простих правил:
- встановлювати додаткові захисні плівки чи стекла;
- при виборі чохла звернути увагу на «книжки» і фліпи, які на відміну від накладок закривають екран;
- для видалення забруднень з дисплея не використовувати агресивні хімічні засоби, тільки ті, які спеціально випущені для очищення сенсорних пристроїв;
- уникати впливу вологи. Це правило не відноситься до вологозахищених і водонепроникних смартфонів.
Також для тачскріна (як і для смартфона в цілому) критичні механічні дії — удари і падіння, контакт з гострими або твердими предметами.
У випадку, якщо неприємність все-таки трапилася, і телефон вийшов з ладу, тачскрін можна замінити. В залежності від моделі смартфона і ступеня пошкоджень, можна перевстановити тільки сенсор або весь дисплейний модуль.