Что такое сенсорный дисплей?

Сенсорный дисплей — это электронный компонент, который объединяет дисплей как устройство отображения и сенсорную панель как устройство ввода, позволяя управлять устройством путем прикосновения к экрану.

Это знакомый продукт, устанавливаемый на самых разных устройствах, поскольку он обеспечивает простое и интуитивно понятное управление для любого человека.

В прошлом существовала проблема, заключающаяся в том, что управление было невозможно в перчатках и т. д. Однако в последние годы разработка и усовершенствование различных методов практически устранили такие проблемы.

Применение сенсорных дисплеев

Сенсорные дисплеи — это очень знакомые компоненты, которые проникают в нашу повседневную жизнь. Например, смартфоны и планшеты всегда оснащены сенсорными дисплеями.

В зависимости от предполагаемого использования некоторые сенсорные дисплеи могут использоваться как для ввода пальцем, так и для ввода с помощью специального пера.

Например, ввод пальцем подходит для простых и фиксированных операций, таких как нажатие кнопок в банкоматах, в то время как ввод пером подходит для деликатных и сложных операций, таких как подписание квитанций о доставке.

Принцип сенсорного дисплея

Принципы, которые позволяют осуществлять ввод на сенсорных дисплеях, можно в целом классифицировать следующим образом.

1. Метод емкости

Определяет емкость человеческого тела и возвращает его координаты. Слабое электрическое поле растягивается по поверхности экрана, и ток, который течет, когда палец приближается к поверхности панели, обнаруживается.

2. Метод резистивной пленки

Метод резистивной пленки имеет структуру, в которой прозрачные электродные пленки наклеиваются близко друг к другу, и когда поверхность панели нажимается, электроды соприкасаются друг с другом, и протекает электрический ток. Абсолютные координаты нажатой позиции определяются путем обнаружения колебания напряжения в это время. Этот метод иногда называют методом чувствительности к давлению.

3. Инфракрасный метод

Инфракрасный луч, параллельный поверхности панели, обнаруживает положение пальца, приближающегося и блокирующего свет на основе триангуляции. Ультразвуковая поверхностная акустическая волна: Поверхность панели вибрирует под действием ультразвуковых волн (поверхностных акустических волн), и при прикосновении пальца к ней обнаруживаются изменения частоты и амплитуды. Метод электромагнитной индукции: Этот метод обнаруживает изменения в электрическом поле, создаваемом электромагнитной индукцией, при приближении ручки и характеризуется чрезвычайно высокой точностью обнаружения.

Удобство использования, видимость и тонкость

Сенсорные дисплеи, типичными представителями которых являются смартфоны, стали незаменимыми в современном обществе и используются в банкоматах, билетных автоматах, торговых автоматах, автомобильных навигационных системах, а также в производственном и контрольно-измерительном оборудовании — и это лишь некоторые из них.

С точки зрения работоспособности и видимости, вот несколько примеров. Во-первых, резистивная сенсорная панель ламинируется на жидкокристаллический дисплей, конфигурация, широко используемая в автомобильных навигационных приложениях. Работоспособность сенсорной панели в этой конфигурации имеет следующие особенности.

Определение координат касания ограничено одним местом (одиночное касание)
Требуется определенная степень физического давления
Нет необходимости в проводимости сенсорных средств (можно надевать любые перчатки)

Характеристики видимости дисплея в той же конфигурации включают следующее

Немного более низкая пропускаемость панели (яркость дисплея)
Кольца Ньютона легко видны из-за наличия воздушных зазоров

В последние годы этот метод резистивной пленки был заменен проекционно-емкостным методом (тип емкостного метода), который стал основной конфигурацией, и его эксплуатационные характеристики включают следующие характеристики.

Возможно обнаружение нескольких координат (мультитач)
Координаты определяются простым поднесением пальца к поверхности панели, что обеспечивает бесконтактное управление (ввод наведением) с улучшенной чувствительностью.
Возможность различных движений (щелчок, смахивание, разведение пальцев и т. д.)
Средства касания должны быть токопроводящими (ограничены перчатками, плохо реагируют на ногти)

Характеристики видимости дисплея в той же конфигурации включают

Высокий коэффициент пропускания панели (яркость дисплея)
Улучшенная видимость из-за отсутствия воздушных зазоров, что подавляет кольца Ньютона и нежелательные поверхностные отражения

Такие проекционные емкостные сенсорные панели в настоящее время используются не только в автомобильных навигационных системах, но и в различных других устройствах, а мобильные устройства, такие как смартфоны и планшеты, являются типичными примерами. В погоне за более тонкими и легкими мобильными устройствами сенсорные панели с функциями сенсорной панели, встроенными в дисплей, также нашли практическое применение.

Традиционный метод, при котором сенсорная панель крепится к дисплею снаружи, называется методом out-cell, в то время как метод со встроенной сенсорной функцией называется методом in-cell. Наряду с переходом от метода out-cell к методу in-cell, драйверные микросхемы для управления драйверами дисплея и сенсорными драйверами были интегрированы в одну микросхему, а количество компонентов и производственных процессов было упрощено. Что касается дисплеев, замена ЖК-дисплеев на органические электролюминесцентные (OLED) дисплеи привели к появлению более тонких дисплеев с улучшенной видимостью и производительностью.

Большие сенсорные дисплеи

По мере увеличения размеров дисплеев, доступно большое разнообразие размеров и приложений. Также были представлены продукты, которые можно прикрепить к телевизорам и ЖК-мониторам, чтобы превратить их в сенсорные панели.

Большие телевизоры и мониторы хорошо видны и могут просматриваться многими людьми одновременно, даже на расстоянии, поэтому они использовались для самых разных целей, включая просмотр большими группами людей, рекламу и встречи.

Добавление функциональности сенсорной панели сделает новые и традиционные способы использования еще более удобными.

Возможности использования включают использование в качестве электронной доски в школах, демонстраций на выставках, презентаций на конференциях и цифровых вывесок.

Цифровые вывески устанавливаются на вокзалах, в универмагах и т. д. и используются для рекламы продукции, отображения информации и т. д. С помощью сенсорных панелей возможна интерактивная коммуникация, например, объяснения и указания по продукту, и их можно использовать вместо продавцов и информационного персонала. Возможность накапливать операционные данные создает новую ценность, например, для использования в рекламных акциях.

Сенсорная панель и ввод с помощью пера

Помимо работы с пальцами, для сенсорных панелей также доступен ввод с помощью пера. Существует несколько типов перьев с различными методами ввода.

Чувствительность к давлению: эта система определяет давление при нажатии на сенсорную панель. Этот метод используется уже давно и имеет преимущество в снижении ошибок в работе и повышении удобства работы, поскольку он обеспечивает более детальную работу, чем работа с помощью пальцев.
Емкостный метод (самогенерирующий электростатический заряд): встроенная батарея генерирует электростатический заряд, что делает наконечник тоньше и позволяет писать более тонко. Встроенную батарею необходимо заменить или перезарядить.
Тип электромагнитной индукции: датчик на сенсорной панели обнаруживает магнитное поле, создаваемое кончиком пера. Нет необходимости во встроенной батарее на стороне пера.