Ekrany dotykowe

Wykonał: ManDee



Ekran oporowy (rezystencyjny)



Ekran optyczny



Ekran akustyczny



Ekran pojemnościowy



Ekran powierzchniowo-pojemnościowy
(surface capacitive)



Ekran pojemnościowo-projekcyjny

Rodzaje ekranów

dotykowych

Zasada ich działania jest dość prosta.

Ekran składa się z dwóch warstw – górnej i
dolnej. Na obu znajdują się przezroczyste
elektrody. Warstwy nie stykają się ze sobą.
Naciskając na ekran łączymy je jednak i
zmieniamy opór elektryczny w danym
miejscu. Technologia namierza punkt, w
którym nastąpiła zmiana oporu, i na tej
podstawie odgaduje miejsce dotknięcia
wyświetlacza.

Ekran oporowy

(rezystencyjny)

Zalety:



Można obsługiwać je za pomocą każdego materiału, nie
tylko palcem



Krótki czas reakcji,



Niskie koszty produkcji,



Problemów nie sprawia nawet obsługa lekko zmoczonego
czy zabrudzonego wyświetlacza.

Wady:



Rozpoznają wyłącznie jeden punkt styku,



Wymagają dość mocnego wciśnięcia danego punktu do
wykrycia dotyku,



Przepuszczają stosunkowo mało światła.

Zalety i wady ekranów

oporowych

Tego typu ekrany działają zupełnie inaczej od omówionych
powyżej. Nie wymagają pokrywania wyświetlacza żadną
specjalną warstwą i znalazły zastosowanie na przykład w
czytnikach ebooków wyposażonych w e-papierowe
wyświetlacze.

Na dwóch krawędziach ekranu zamontowane są diody LED
emitujące podczerwone światło, którego wiązki składają się na
siatkę. Jest ono następnie wykrywane przez czujniki
umieszczone na pozostałych krawędziach. Przytknięcie jakiegoś
materiału do wyświetlacza zaburza przesyłanie promieni
podczerwonych w danym miejscu, co pozwala na dokładne
określenie punktu dotyku. Ekrany optyczne obsługują multi
touch i umożliwiają obsługę nie tylko palcem, ale też na
przykład rysikiem.

Ekran optyczny

Zalety:



Umożliwiają obsługę zarówno palcem, jak i rysikiem



Technologia mało podatna na awarie czy uszkodzenia



Potrafią wykryć wiele punktów styku



Prosta implementacja ekranów optycznych nawet w dużych
urządzeniach, na przykład w laptopach



Ekrany nie są pokryte żadną specjalną warstwą, dlatego
mogą zachować 100% swojej jasności

Wady:



Podatne na zakłócenia – np. kurz czy silne światło słoneczne



Rozpoznają dotyk mniej precyzyjnie od konkurencyjnych
rozwiązań

Zalety i wady ekranów

optycznych

Ekrany SAW (Surface acoustic wave) wykrywają miejsce
dotyku palcem lub innym przedmiotem dzięki pomiarowi
tłumienia fali ultradźwiękowej rozchodzącej się po ich
powierzchni. Kluczową rolę w wewnętrznej budowie tych
ekranów pełni klika przetworników piezoelektrycznych
rozmieszczonych w rogach szklanego podłoża i emitujących
ultradźwiękowe fale akustyczne, w postaci wibracji powierzchni
ekranu. Fale te są rejestrowane i mierzone przez przetworniki
umieszczone po przeciwnej stronie. W wyniku dotknięcia
ekranu, ultradźwiękowe fale są absorbowane i tłumione przez
palec lub inny dotykający obiekt. Miejsce dotknięcia jest
ustalane na podstawie wyniki pomiaru tych zmian. Oczywiście
użytkownik nie odczuwa tych wibracji podczas kontaktu z
ekranem. Ekrany te są bardzo łatwe w użyciu.

Ekran akustyczny

Zalety:



wysoka przepuszczalność świetlna



doskonała wyrazistość



wysoka trwałość i wytrzymałość na zadrapania



nawet jeśli powierzchnia ekranu zostanie zarysowana to dalej
pozostanie on wrażliwy na dotyk



zapewnia najwyższą stabilność i długą żywotność

Wady:



ograniczenie wykrywania dotyku do tylko palcami lub innymi
miękkimi obiektami (również rękawiczki), które są w stanie
zaabsorbować fale ultradźwiękowe



Ekrany te wymagają specjalnie do nich dostosowanych stylusów i
mogą reagować na różne przypadkowe substancje, jak np. krople
wody lub małe insekty.

Zalety i wady ekranów

akustycznych

Najważniejsza część ekranów pojemnościowych to

specjalna warstwa przewodząca. W tej roli wykorzystywany
jest tlenek indowo-cynowy. Został wybrany do roli “serca
ekranów” dzięki swym unikalnym właściwościom – pozwala
na budowę bardzo cienkiej i przezroczystej warstwy
przepuszczającej światło, a poza tym rewelacyjnie
przewodzi prąd.

Przewodnikiem jest również nasz palec – gdy dotykamy

nim ekranu, zmieniamy pojemność elektrostatyczną
znajdujących się w danym miejscu elektrod. Dzięki temu
punkt styku naszej skóry z wyświetlaczem może być bardzo
dokładnie określony. Zresztą nie tylko jeden! Za sprawą
technologii pojemnościowej mamy na rynku urządzenia
wykorzystujące multi-touch, czyli potrafiące wykryć
jednocześnie wiele miejsc styku.

Ekran pojemnościowy

Zalety:



Znakomicie wykrywają nawet drobne muśnięcia czy
przesunięcia palcem po wyświetlaczu



Przepuszczają dużo światła



Pozwalają na pokrycie ekranu warstwą ochronną



Wykrywają wiele punktów styku

Wady:



Obsługa możliwa tylko palcem lub specjalnym
materiałem



Utrudniona obsługa w przypadku niektórych zabrudzeń
czy pokrycia ekranu kroplami deszczu

Zalety i wady ekranów

pojemnościowych

Ekrany powierzchniowo- pojemnościowe są najczęściej
wykorzystywane w relatywnie dużych panelach. W
tego typu panelach przeźroczysta elektroda (warstwa
elektrody) jest umieszczona ponad szklanym
podłożem i dodatkowo przykryta warstwą ochronną.
Do elektrod umieszczonych w czterech rogach
szklanego podłoża jest przykładane napięcie,
generujące na całym panelu jednolite niskonapięciowe
pole elektryczne. Współrzędne miejsca dotknięcia
ekranu palcem są obliczane na podstawie pomiaru
zmian w pojemności elektrostatycznej w tych czterech
narożnikach ekranu.

Ekran powierzchniowo-pojemnościowy

Zalety:



prosta budowa



niski koszt produkcji

Wady:



problemy z multi-touch

Zalety i wady ekranów

powierzchniowo - pojemnościowych

Na wewnętrzną strukturę takich ekranów składa się
szklane podłoże ze zintegrowanym układem IC,
niezbędnym do przeprowadzania obliczeń, ponad
nim znajduje się warstwa z wieloma
przeźroczystymi elektrodami ułożonymi wg
specjalnego wzoru. Z wierzchu znajduje się szklana
lub plastikowa powierzchnia ochronna. Kiedy palec
zbliża się do powierzchni ekranu, wartości
pojemności elektrostatycznej na pobliskich
elektrodach zmieniają się, a z ich pomiaru można
precyzyjnie obliczyć miejsce dotyku.

Ekran pojemnościowo-projekcyjny