저항성 스크린.
가장 간단한 유형은 특수 유리 패널과 플라스틱 멤브레인으로 구성된 4 선식입니다. 유리와 플라스틱 멤브레인 사이의 공간은 전도성 표면을 서로 확실하게 절연 할 수있는 미세 절연체로 채워야합니다. 층의 전체 표면에 금속으로 만들어진 얇은 판인 전극이 설치됩니다. 후면 레이어에서 전극은 수직 위치에 있고 전면 레이어에는 좌표를 계산할 수 있도록 수평 위치에 있습니다. 디스플레이를 누르면 패널과 멤브레인이 자동으로 닫히고 특수 센서가 프레스를 감지하여 신호로 변환합니다. 가장 진보 된 유형은 정확도가 높은 8 선식 디스플레이로 간주됩니다. 그러나 이러한 화면은 낮은 수준의 신뢰성과 취약성이 특징입니다. 디스플레이의 신뢰성이 중요하다면 5 선 형태를 선택해야합니다.
1-유리 패널, 2-저항 코팅, 3-마이크로 절연체, 4-전도성 필름
매트릭스 화면.
디자인은 단순화되었지만 저항성 디스플레이와 유사합니다. 수직 전도체는 특별히 멤브레인에 적용되었고 수평 전도체는 유리에 적용되었습니다. 디스플레이를 클릭하면 도체가 확실히 닿고 십자형으로 닫힙니다. 프로세서는 어떤 컨덕터가 닫혀 있는지 추적 할 수 있으며 이는 프레스의 좌표를 감지하는 데 도움이됩니다. 매트릭스 스크린은 고정밀이라고 할 수 없으므로 오랫동안 사용되지 않았습니다.
용량 성 스크린.
용량 성 스크린의 디자인은 매우 복잡하며 인체와 디스플레이가 함께 교류를 전도하는 커패시터를 형성한다는 사실을 기반으로합니다. 이러한 스크린은 전기 접촉이 방해받지 않도록 저항성 재료로 덮인 유리 패널 형태로 만들어집니다. 전극은 디스플레이의 네 모서리에 있으며 aC 전압... 디스플레이 표면을 터치하면 누출이 발생합니다. 교류 앞서 언급 한 \\ "커패시터 \\"를 통해. 이것은 센서에 의해 기록되고 그 후에 정보는 장치의 마이크로 프로세서에 의해 처리됩니다. 용량 성 디스플레이는 최대 2 억 번의 클릭을 견딜 수 있으며 평균 수준의 정확도를 가지고 있지만 아쉽게도 액체의 영향을 두려워합니다.
투영 된 정전 식 스크린.
투영 된 정전 식 스크린은 이전에 고려했던 유형과 달리 한 번에 여러 번의 클릭을 감지 할 수 있습니다. 내부에는 항상 특수한 전극 그리드가 있으며 접촉하면 커패시터가 형성됩니다. 에 여기 전기 용량이 변경됩니다. 컨트롤러는 전극이 교차하는 지점을 결정할 수 있습니다. 그런 다음 계산이 수행됩니다. 즉시 여러 곳에서 화면을 누르면 하나의 커패시터가 형성되지 않고 여러 곳이 형성됩니다.
적외선 그리드가있는 화면.
이러한 디스플레이의 작동 원리는 간단하며 어느 정도 매트릭스와 유사합니다. 이 경우 도체는 특수 적외선... 이 화면 주변에는 송신기와 수신기가 내장 된 프레임이 있습니다. 화면을 클릭하면 광선 중 일부가 겹치며 자신의 목적지, 즉 수신기에 도달 할 수 없습니다. 결과적으로 컨트롤러는 접점을 계산합니다. 이러한 화면은 빛을 투과 할 수 있으며 민감한 코팅이없고 기계적 터치가 전혀 발생하지 않기 때문에 내구성이 있습니다. 그러나 이러한 디스플레이는 현재 매우 정확하지 않으며 오염을 두려워합니다. 그러나 그러한 디스플레이 프레임의 대각선 길이는 150 인치에이를 수 있습니다.
표면 음향 파에 터치 스크린.
이 디스플레이는 항상 다른 모서리에 위치한 압전 변환기가 내장 된 유리 패널 형태로 만들어집니다. 주변을 따라 반사 형 수신 센서도 있습니다. 컨트롤러는 고주파 신호를 생성합니다. 그 후 신호는 항상 압전 변환기로 전송되어 수신 된 신호를 음향 진동으로 변환 할 수 있으며, 이는 이후에 반사 형 센서에서 반사됩니다. 그런 다음 파동은 수신기에 의해 포착되어 압전 변환기로 재전송 된 다음 전기 신호로 변환됩니다. 디스플레이를 누르면 음파의 에너지가 부분적으로 흡수됩니다. 수신기는 이러한 변화에 취약하며 프로세서는 터치 포인트를 계산할 수 있습니다. 가장 큰 장점은 표면 음향 파의 터치 스크린이 누르는 힘인 누르는 지점의 좌표를 추적한다는 것입니다. 이 유형의 디스플레이는 5 천만 번의 터치를 견딜 수있어 내구성이 뛰어납니다. 가장 자주 사용됩니다. 슬롯 머신, 도움말 시스템. 이러한 디스플레이의 작동은 주변 소음, 진동, 음향 오염 조건에서 부정확 할 수 있음을 명심해야합니다.
처음에는 터치 스크린 (터치 스크린)이 매우 드뭅니다. 일부 PDA, PDA (포켓 컴퓨터)에서만 찾을 수 있습니다. 아시다시피, 이러한 종류의 장치는 가장 중요한 기능, 즉 기능이 없기 때문에 널리 사용되지 않았습니다. 스마트 폰의 역사는 터치 스크린과 직접적인 관련이 있습니다. 그렇기 때문에 요즘에는 터치 스크린이있는 "스마트 폰"으로 사람을 놀라게 할 수 없습니다. 터치 스크린은 유행하는 고가의 장치뿐만 아니라 비교적 저렴한 최신 전화기 모델에서도 널리 사용됩니다. 현대 장치에서 볼 수있는 3 가지 유형의 터치 스크린 작동 원리는 무엇입니까?
터치 스크린의 유형
터치 스크린은 더 이상 너무 비싸지 않습니다. 또한 오늘날의 터치 스크린 (터치 스크린)은 훨씬 더 "반응 형"입니다. 사용자의 터치는 잘 인식됩니다. 전 세계의 많은 사용자들에게 그들을위한 길을 닦은 것은 바로 이러한 특징이었습니다. 현재 세 가지 주요 터치 스크린 디자인이 있습니다.
- 용량 성.
- 웨이브.
- 저항성 또는 단순히 "탄성".
정전 식 터치 스크린 : 작동 원리
이러한 종류의 터치 스크린 디자인에서 유리베이스는 전하 저장 용기 역할을하는 층으로 덮여 있습니다. 사용자는 터치로 특정 지점에서 전하의 일부를 방출합니다. 이 감소는 화면의 각 모서리에있는 미세 회로에 의해 결정됩니다. 컴퓨터는 화면의 다른 부분 사이에 존재하는 전위차를 계산하고 터치에 대한 정보는 터치 스크린 드라이버 프로그램으로 즉시 전송됩니다.
정전 식 터치 스크린의 다소 중요한 장점은 이러한 유형의 화면이 원래 디스플레이 밝기의 거의 90 %를 유지할 수 있다는 것입니다. 이 때문에 정전 식 화면의 이미지는 저항성 디자인의 터치 스크린보다 더 선명하게 보입니다.
정전 식 터치 스크린 비디오 :
미래 : 웨이브 터치 디스플레이
유리 스크린의 좌표 그리드 축 끝에는 두 개의 변환기가 있습니다. 그들 중 하나는 전송하고 다른 하나는 수신합니다. 유리베이스에는 하나에서 다른 변환기로 전송되는 전기 신호를 "반사"하는 반사기가 있습니다.
변환기-수신기는 사용자가 터치로 음파를 차단하기 때문에 클릭이 있었는지 여부와 발생한 지점을 절대적으로 확실하게 "알고"있습니다. 동시에 웨이브 디스플레이의 유리는 금속 코팅이되어 있지 않으므로 원래의 빛을 100 % 완전히 보존 할 수 있습니다. 이와 관련하여, 저항성 및 정전 용량 방식 터치 스크린은 이미지 선명도 측면에서 이상적이지 않기 때문에 미세한 디테일의 그래픽 작업을하는 사용자에게는 웨이브 스크린이 최상의 옵션입니다. 그들의 코팅은 빛을 가두어 결과적으로 그림을 크게 왜곡합니다.
SAW에서 터치 스크린 작동 원리에 대한 비디오 :
과거 : 저항 막 방식 터치 스크린
저항성 시스템은 전기 전도체의 층으로 덮여있는 일반 유리와 전도성 특성을 가진 탄성 금속 "필름"입니다. 특수 스페이서를 사용하여이 두 레이어 사이에 빈 공간이 있습니다. 화면의 표면은 스크래치와 같은 기계적 손상으로부터 화면을 보호하는 특수 소재로 덮여 있습니다.
사용자가 터치 스크린으로 작업하는 과정에서 전하는이 두 레이어를 통과합니다. 어떻게 이런 일이 발생합니까? 사용자가 특정 지점에서 화면을 터치하고 탄성 최상층이 전도 층과 접촉합니다.이 지점에서만 가능합니다. 그런 다음 컴퓨터는 사용자가 터치 한 지점의 좌표를 결정합니다.
좌표가 장치에 알려지면 특수 드라이버가 터치를 알려진 명령으로 변환합니다. 운영 체제... 이 경우 가장 일반적인 드라이버로 아날로그를 만들 수 있습니다 컴퓨터 마우스, 왜냐하면 그는 정확히 똑같기 때문입니다. 그는 조작기를 움직이거나 버튼을 눌러 사용자가 구체적으로 말하고자하는 것을 운영 체제에 설명합니다. 일반적으로 이러한 유형의 화면에는 특수 스타일러스가 사용됩니다.
저항 막은 비교적 오래된 장치에서 찾을 수 있습니다. 이러한 터치 스크린 디스플레이에는 우리 문명에서 인정한 스마트 폰 중 가장 오래된 스마트 폰 인 IBM Simon이 장착되어 있습니다.
저항 막 방식 터치 스크린의 작동 원리에 대한 비디오 :
다양한 유형의 터치 스크린 기능
가장 저렴한 터치 스크린이지만 동시에 이미지를 가장 선명하게 전달하는 것은 저항성 터치 스크린입니다. 또한 날카로운 물체는 절대적으로 섬세한 저항성 "필름"을 심각하게 손상시킬 수 있기 때문에 가장 취약합니다.
다음 유형, 즉. 웨이브 터치 스크린은 동종 제품 중에서 가장 비쌉니다. 동시에, 저항성 구조는 결국 과거, 용량 성 구조 (현재를, 파동)를 미래를 가리킬 가능성이 가장 높습니다. 미래는 누구에게도 절대적으로 알려지지 않았으므로 현재로서는 어떤 기술이 미래에 사용될 가능성이 큰지 추측 할 수있을뿐입니다.
터치 스크린의 저항성 시스템의 경우 사용자가 스타일러스의 고무 끝으로 기기 화면을 터치하든 손가락으로 만 터치하든 상관 없습니다. 두 레이어 사이에 접촉이 있으면 충분합니다. 동시에 정전 식 화면은 일부 전도성 물체의 접촉 만 인식합니다. 종종 최신 장치 사용자는 자신의 손가락으로 작업합니다. 웨이브 디자인의 스크린은이 점에서 저항성 스크린에 더 가깝습니다. 거의 모든 물체로 명령을 내릴 수 있습니다.이 경우 무겁거나 너무 작은 물체를 사용하지 않는 것이 좋습니다. 예를 들어 볼펜의 샤프트가 이에 적합하지 않습니다.
조:휴대폰 (스마트 폰) 및 태블릿 디스플레이 장치. 액정 표시 장치. 디스플레이 유형, 차이점.
머리말
이 기사에서는 최신 휴대폰, 스마트 폰 및 태블릿의 디스플레이 장치를 분석합니다. 작은 뉘앙스를 제외하고 큰 장치 (모니터, TV 등)의 화면도 비슷하게 배열됩니다.
분해는 이론적으로뿐만 아니라 실질적으로도 "희생적인"전화기의 디스플레이를 열어 수행됩니다.
가장 복잡한 LCD (액정 디스플레이)의 예를 사용하여 최신 디스플레이가 어떻게 작동하는지 고려할 것입니다. 때때로 그들은 TFT LCD라고 불리며 TFT는 "박막 트랜지스터"를 의미합니다-박막 트랜지스터; 액정의 제어는 액정과 함께 기판 상에 증착 된 트랜지스터에 의해 수행되기 때문이다.
값싼 노키아 105는 디스플레이가 열리는 "희생적인"전화기 역할을 할 것이다.
디스플레이의 주요 구성 요소
액정 디스플레이 (TFT LCD 및 그 수정-TN, IPS, IGZO 등)는 터치 표면, 이미징 장치 (매트릭스) 및 광원 (백라이트 램프)의 세 가지 구성 요소로 구성됩니다. 터치 표면과 매트릭스 사이 또 다른 패시브 레이어가 있습니다. 투명한 광학 접착제 또는 단지 에어 갭입니다. 이 레이어의 존재는 LCD 디스플레이에서 화면과 터치 표면이 완전히 다른 장치, 순전히 기계적으로 결합되었습니다.
각 "활성"구성 요소는 다소 복잡한 구조를 가지고 있습니다.
터치 표면 (터치 스크린, 터치 스크린)부터 시작하겠습니다. 이는 디스플레이의 최상위 레이어에 있습니다 (있는 경우, 예를 들어 누름 버튼 전화에서는 그렇지 않음).
현재 가장 일반적인 유형은 용량 성입니다. 이러한 터치 스크린의 작동 원리는 사용자가 손가락을 터치 할 때 수직 및 수평 전도체 사이의 전기 정전 용량의 변화를 기반으로합니다.
따라서 이러한 도체는 이미지보기를 방해하지 않도록 특수 재료로 투명하게 만듭니다 (일반적으로 산화 인듐 주석이 사용됨).
압력 (소위 저항성)에 반응하는 터치 표면도 있지만 이미 경기장을 떠나고 있습니다.
최근에는 손가락 용량과 누르는 힘 (3D- 터치 디스플레이)에 동시에 반응하는 결합 된 터치 표면이 나타났습니다. 화면의 압력 센서로 보완되는 용량 성 센서를 기반으로합니다.
터치 스크린은 에어 갭 (air gap)에 의해 스크린에서 분리 될 수 있거나 그것에 접착 될 수 있습니다 (소위 "원 글래스 솔루션", OGS-하나의 글래스 솔루션).
이 옵션 (OGS)은 외부 광원으로부터 디스플레이의 반사 수준을 감소 시키므로 품질상의 상당한 이점이 있습니다. 이것은 반사 표면의 수를 줄임으로써 달성됩니다.
"일반"디스플레이 (공극 포함)에는 이러한 표면이 세 개 있습니다. 이것들은 빛의 굴절률이 다른 매체 사이의 전환 경계입니다 : "공기 유리", "유리 공기", 마지막으로 "공기 유리". 가장 강한 반사는 첫 번째와 마지막 경계에서 나옵니다.
OGS를 사용한 변형에서 반사 표면은 하나 (외부) 인 "공기 유리"뿐입니다.
OGS 자체가있는 디스플레이는 사용자에게 매우 편리하고 좋은 특성을 가지고 있지만; 디스플레이가 고장난 경우 "팝업"되는 단점도 있습니다. "일반"디스플레이 (OGS 없음)에서 터치 스크린 자체 (민감한 표면) 만 충격에 의해 파손되는 경우, OGS가있는 디스플레이에 부딪히면 전체 디스플레이도 파손될 수 있습니다. 그러나 이것이 항상 발생하는 것은 아니므로 OGS로 표시되는 일부 포털의 진술은 절대적으로 수리 할 수 \u200b\u200b없습니다. 외부 표면 만 충돌 할 확률은 50 % 이상으로 상당히 높습니다. 그러나 레이어를 분리하고 새 터치 스크린을 붙이는 수리는 서비스 센터에서만 가능합니다. 직접 수리하는 것은 매우 문제가됩니다.
화면
이제 다음 부분 인 화면 자체로 이동하겠습니다.
레이어와 백라이트 램프 (또한 다층!)가있는 매트릭스로 구성됩니다.
매트릭스 및 이와 관련된 레이어의 임무는 백라이트에서 각 픽셀을 통과하는 빛의 양을 변경하여 이미지를 형성하는 것입니다. 즉,이 경우 픽셀의 투명도가 조정됩니다.
이 프로세스에 대해 좀 더 자세히 설명합니다.
"투명도"의 조정은 빛이 전계의 영향을 받아 픽셀의 액정을 통과 할 때 빛의 편광 방향을 변경하여 수행됩니다 (또는 그 반대의 경우 영향이없는 경우). 이 경우 편광 자체의 변화는 투과 된 빛의 밝기를 변경하지 않습니다.
밝기의 변화는 편광 된 빛이 편광 방향이 "고정 된"편광 필름 인 다음 층을 통과 할 때 발생합니다.
다음 그림은 두 가지 상태 ( "빛이 있음"및 "빛 없음")에서 매트릭스의 구조와 작동을 개략적으로 보여줍니다.
(러시아어로 번역 된 Wikipedia의 네덜란드 섹션에서 사용 된 이미지)
인가 전압에 따라 액정 층에서 편광의 회전이 일어난다.
편광 방향이 픽셀 (액정 출구)과 편광이 고정 된 필름에서 일치할수록 결국 더 많은 빛이 전체 시스템을 통과합니다.
편광 방향이 수직으로 밝혀지면 이론적으로 빛은 전혀 통과하지 않아야합니다. 검은 색 화면이 있어야합니다.
실제로, 이러한 "이상적인"편광 벡터 배열은 생성 될 수 없습니다. 그리고 둘 다 "불완전한"액정 때문에 디스플레이 어셈블리의 이상적인 형상이 아닙니다. 따라서 TFT 화면에는 완전히 검은 색 이미지가 표시되지 않습니다. 최상의 LCD 화면에서 흰색 / 검은 색 명암비는 1000 이상이 될 수 있습니다. 평균 500 ... 1000, 나머지-500 미만.
방금 LCD TN + 필름 기술을 사용하여 만든 매트릭스의 작동을 설명했습니다. 다른 기술을 사용하는 액정 매트릭스는 작동 원리가 비슷하지만 기술 구현이 다릅니다. IPS, IGZO 및 * VA 기술 (MVA, PVA 등)을 사용하면 최상의 연색성 결과를 얻을 수 있습니다.
백라이트
이제 디스플레이의 맨 아래 부분 인 백라이트 램프를 살펴 봅니다. 현대 조명에는 실제로 램프가 포함되어 있지 않습니다.
단순한 이름에도 불구하고 백라이트는 복잡한 다층 구조를 가지고 있습니다.
이는 백라이트가 전체 표면의 밝기가 균일 한 평평한 광원이어야하며, 실제로 그러한 광원이 거의 없기 때문입니다. 그리고 존재하는 것은 낮은 효율, "불량한"방출 스펙트럼으로 인해 이러한 목적에 적합하지 않거나 "부적합한"유형 및 글로우 전압의 크기 (예 : 전계 발광 표면 참조)가 필요합니다. 위키 백과).
이와 관련하여 현재 가장 널리 퍼진 것은 순전히 "평평한"광원이 아니라 추가 산란 및 반사 레이어를 사용하는 "점"LED 조명입니다.
디스플레이를 열어 이러한 유형의 백라이트를 고려해 봅시다. nokia 전화 105.
디스플레이 백라이트 시스템을 중간 레이어로 분해하면 왼쪽 하단 모서리에 단일 흰색 LED가 표시됩니다.이 LED는 모서리의 내부 "절단"에있는 평평한면을 통해 거의 투명한 플레이트 내부로 방사를 보냅니다.
그림에 대한 설명. 프레임 중앙에는 계층화 된 휴대폰 디스플레이가 있습니다. 가운데, 전경, 아래에는 금이 간 다이 (분해 중에 손상됨)가 있습니다. 상단의 전경에는 조명 시스템의 중간 부분이 있습니다 (나머지 레이어는 발광하는 백색 LED와 반투명 "도광판"의 가시성을 보장하기 위해 일시적으로 제거됩니다).
디스플레이 뒷면이 보입니다. 마더 보드 전화 (녹색) 및 키보드 (버튼 누름을 전송하는 둥근 구멍이있는 하단).
이 반투명 플레이트는 광 가이드 (내부 재 반사로 인한)이자 첫 번째 산란 요소 (빛의 통과에 장애물을 생성하는 "여드름"으로 인해)입니다. 확대 된 형태는 다음과 같습니다.
이미지 하단 가운데 왼쪽에는 밝은 발광 백색 LED 백라이트가 있습니다.
흰색 LED 백라이트의 모양은 밝기가 감소하여 이미지에서 더 잘 식별됩니다.
이 판의 아래와 위에 일반 흰색 무광택 플라스틱 시트가 배치되어 영역 전체에 광속을 고르게 분배합니다.
조건부로 "반투명 거울과 복굴절이있는 시트"라고 할 수 있습니다. 물리학 수업에서 우리는 빛이 분기되는 아이슬란드 스파링에 대해 들었습니다. 이것은 그와 비슷하지만 거울 속성이 조금 더 있습니다.
이 시트로 일부를 가리면 일반 손목 시계의 모습입니다.
이 시트의 가능한 목적은 편광을 통해 빛을 사전 필터링하는 것입니다 (필요한 것은 유지하고 불필요한 것은 폐기). 그러나 매트릭스를 향한 광속의 방향 측면에서이 필름도 어떤 역할을 할 수 있습니다.
이것이 액정 디스플레이와 모니터에서 "간단한"백라이트 램프가 작동하는 방식입니다.
"대형"화면의 경우 디자인은 비슷하지만 백라이트에 더 많은 LED가 있습니다.
구형 LCD 모니터에서는 lED 백라이트 중고 가스 냉 음극 램프 (CCFL, 냉 음극 형광등).
AMOLED 디스플레이의 구조
이제 새롭고 진보적 인 유형의 디스플레이 장치에 대한 몇 마디-AMOLED (Active Matrix Organic Light-Emitting Diode).
이러한 디스플레이의 디자인은 백라이트 램프가 없기 때문에 훨씬 간단합니다.
이러한 디스플레이는 LED 어레이로 구성되며 각 픽셀은 개별적으로 켜집니다. AMOLED 디스플레이는 무한한 대비, 뛰어난 시야각 및 높은 에너지 효율성을 제공합니다. 그러나 단점은 청색 픽셀의 "수명"감소와 제조의 기술적 어려움입니다. 대형 스크린.
구조가 더 단순함에도 불구하고 AMOLED 디스플레이의 생산 비용은 TFT LCD 디스플레이의 생산 비용보다 여전히 높습니다.
기술에 정통한 사용자가 아니고 가까운 장래에 터치 스크린이있는 휴대폰 또는 스마트 폰을 선택하는 문제에 직면하게 될 것입니다. 모바일 장치 "커패시 티브 스크린"또는 "저항 스크린"과 같은 용어를 접하게 될 것입니다. 그리고 나서 완전히 논리적 인 질문이 떠오를 것입니다-저항성 또는 용량 성 중 어느 것이 더 낫습니까? 그들이 어떻게 다른지 알아 보자 터치 디스플레이, 존재하는 유형 및 장점과 단점은 무엇입니까?
저항력있는 화면
간단히 말해서, 현명한 기술 용어와 문구를 피하는 저항성 터치 스크린은 전도성 (즉, 저항성) 코팅이 적용된 유연한 투명 멤브레인입니다. 전도성 층으로 덮인 유리도 멤브레인 아래에 있습니다. 저항 막의 작동 원리는 손가락이나 스타일러스로 화면을 누르면 특정 지점에서 유리가 막과 함께 닫히는 것입니다. 마이크로 프로세서는 멤브레인 전압의 변화를 기록하고 터치 좌표를 계산합니다. 프레스가 정확할수록 프로세서가 정확한 좌표를 계산하기가 더 쉽습니다. 따라서 저항성 스크린을 사용하면 스타일러스로 작업하는 것이 훨씬 쉽습니다.
저항 막 스크린의 주요 장점은 상대적으로 제조 비용이 저렴하고 주어진 유형 디스플레이는 어떤 물체를 누르는 것에 반응합니다. 특히 오늘날 프로젝터 가격이 매일 떨어지고 있기 때문에 프레젠테이션을 할 때 매우 유용합니다.
저항 막의 단점은 다음과 같습니다. 낮은 강도; 낮은 내구성 (포인트 당 약 3 천 5 백만 클릭); 구현 불가능; 슬라이딩, 스 와이프와 같은 제스처를 처리 할 때 많은 오류가 발생합니다.
그렇다면 어떤 화면이 더 낫습니까 : 저항성 또는 용량 성?
이 기사를주의 깊게 읽으면 쉽게 결론을 내릴 수 있습니다. 나는이 논쟁이 실패 할 운명이라고 만 말할 것입니다. 일부 사용자는 스타일러스 사용을 즐기고 정전 식 디스플레이를 허용하지 않습니다. 그러나 여전히 대부분의 사람들은 정전 식 화면이 장착 된 장치를 작동하는 것이 더 편안하다고 생각합니다. 더 편리하고 멀티 터치 기능이 많은 문제를 해결합니다. 모든 최신 스마트 폰과 태블릿에서 작동하는 것은 우연이 아닙니다. 기계적 인조 인간, 용량 성 디스플레이가 있습니다.
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iPhone 2G는 휴대폰, 제어는 전적으로 터치 스크린과의 상호 작용을 기반으로합니다. 발표 이후 10 년 이상이 지났지 만 우리 중 많은 사람들은 여전히 \u200b\u200b터치 스크린이 어떻게 작동하는지 모릅니다. 그리고 우리는 스마트 폰뿐만 아니라 ATM, POS 단말기, 컴퓨터, 자동차, 비행기 등 모든 곳에서 직관적 인 입력을 접하게됩니다.
터치 스크린 이전에 전자 장치에 명령을 입력하는 가장 일반적인 인터페이스는 다양한 키보드였습니다. 터치 스크린과 공통점이없는 것 같지만, 실제로 터치 스크린이 원칙적으로 키보드와 얼마나 유사한 지 놀라 울 수 있습니다. 구조를 자세히 살펴 보겠습니다.
키보드는 여러 줄의 스위치 버튼이 설치된 인쇄 회로 기판입니다. 디자인, 멤브레인 또는 기계에 관계없이 각 키를 누르면 동일한 일이 발생합니다. 버튼 아래의 컴퓨터 보드에서 닫힙니다. 전기 회로, 컴퓨터는 회로의이 위치에서 전류의 흐름을 등록하고 어떤 키가 눌 렸는지 "이해"하고 해당 명령을 실행합니다. 터치 스크린의 경우도 마찬가지입니다.
약 12 가지 유형의 터치 스크린이 있지만 이러한 모델의 대부분은 오래되어 오랫동안 사용되지 않았거나 실험적이며 직렬 장치에 나타나지 않을 것입니다. 우선 현재 기술의 장치에 대해 이야기 할 것입니다. 여러분이 지속적으로 상호 작용하거나 적어도 일상 생활에서 접할 수있는 장치에 대해 말씀 드리겠습니다.
저항성 터치 스크린
저항 막 방식 터치 스크린은 1970 년에 발명되었으며 그 이후로 거의 변하지 않았습니다.
이러한 센서가있는 디스플레이에서는 매트릭스 위에 몇 개의 추가 레이어가 있습니다. 그러나 나는 예약을 할 것입니다. 여기서 매트릭스는 전혀 필요하지 않습니다. 최초의 저항성 터치 장치는 전혀 화면이 아니 었습니다.
바닥 감각 층은 유리베이스로 구성되며 저항 층이라고합니다. 예를 들어 인듐 주석 산화물과 같은 반도체에서 전류를 잘 전달하는 투명한 금속 코팅으로 코팅되어 있습니다. 사용자가 화면을 눌러 상호 작용하는 터치 스크린의 최상층은 유연하고 탄력적 인 멤브레인으로 만들어져 있습니다. 이를 전도 층이라고합니다. 층 사이의 공간에 공극이 남거나 미세한 절연 입자로 고르게 점선으로 표시됩니다. 가장자리에는 4 개, 5 개 또는 8 개의 전극이 센서 레이어로 이동하여 센서 및 마이크로 컨트롤러와 연결됩니다. 전극이 많을수록 저항성 터치 스크린의 감도가 높아집니다. 전극의 전압 변화가 지속적으로 모니터링되기 때문입니다.
여기에 저항 막 터치 스크린이 있습니다. 아직 아무 일도 일어나지 않습니다. 전류는 전도 층을 통해 자유롭게 흐르지 만 사용자가 화면을 터치하면 멤브레인이 위에서 휘어지고 절연 입자 부분이 터치 스크린의 하단에 닿아 접촉하게됩니다. 그 다음 화면의 모든 전극에서 전압이 한 번에 변경됩니다.
터치 스크린 컨트롤러는 전압 변화를 감지하고 전극에서 판독 값을 읽습니다. 네, 다섯, 여덟 가지 의미가 모두 다릅니다. 오른쪽 전극과 왼쪽 전극 사이의 판독 값 차이를 기반으로 마이크로 컨트롤러는 누름의 X 좌표를 계산하고 상부 및 하부 전극의 전압 차이를 기반으로 Y 좌표를 결정하여 화면의 터치 레이어 레이어가 터치 된 지점을 컴퓨터에 알려줍니다.
저항성 터치 스크린에는 많은 단점이 있습니다. 따라서 원칙적으로 두 번의 동시 클릭을 인식 할 수 없으며 더 큰 수는 말할 수 없습니다. 그들은 추위에 심하게 행동합니다. 센서 층 사이에 중간층이 필요하기 때문에 이러한 화면의 매트릭스는 밝기와 대비가 눈에 띄게 떨어지고 태양 광을받는 경향이 있으며 일반적으로 눈에 띄게 더 나빠 보입니다. 그러나 이미지 품질이 부차적 인 역할을하는 경우 먼지에 대한 내성, 장갑과 같은 사용, 그리고 가장 중요한 것은 저렴한 비용으로 인해 계속해서 사용됩니다.
이러한 입력 장치는 공공 정보 단말기와 같은 저가의 주류 장치에서 유비쿼터스이며 저렴한 MP3 플레이어와 같은 구식 장치에서 여전히 발견됩니다.
적외선 터치 스크린
그 다음으로 훨씬 덜 일반적이지만 그럼에도 불구하고 터치 스크린의 실제 변형은 적외선 터치 스크린입니다. 유사한 기능을 수행하지만 저항 센서와 관련이 없습니다.
적외선 터치 스크린은 화면의 반대편에 위치한 LED와 빛에 민감한 광전지 배열로 구성됩니다. LED는 보이지 않는 적외선으로 화면 표면을 비추어 일종의 거미줄이나 격자를 형성합니다. 이것은 스파이 액션 영화 나 컴퓨터 게임에서 보여지는 도난 경보기를 연상시킵니다.
무언가가 화면에 닿을 때 손가락, 장갑을 낀 손, 스타일러스 또는 연필인지, 두 개 이상의 빔이 차단되는지는 중요하지 않습니다. 광전지는이 이벤트를 기록하고 터치 스크린 컨트롤러는 어느 것이 적외선을 덜 수신하는지 파악하고 위치를 기반으로 장애물이 발생한 화면 영역을 계산합니다. 나머지는 해당 위치의 화면에있는 인터페이스 요소의 터치를 일치시키는 것입니다. 소프트웨어에 따라 다릅니다.
오늘날 적외선 터치 스크린은 화면이 비표준 디자인으로되어있어 터치 레이어를 추가하는 것이 기술적으로 어렵거나 비현실적인 기기에서 접할 수 있습니다. 전자 책 Amazon Kindle Touch 및 Sony Ebook과 같은 E-link 디스플레이를 기반으로합니다. 또한 군대는 단순성과 유지 보수성으로 인해 유사한 센서를 가진 장치를 좋아했습니다.
정전 식 터치 스크린
저항성 터치 스크린에서 컴퓨터가 센서 층 사이에서 직접 화면을 누른 후 전도도의 변화를 등록하면 정전 용량 센서가 터치를 직접 기록합니다.
인체, 피부는 전기의 좋은 전도체이며 전하... 일반적으로 모직 카펫 위를 걷거나 좋아하는 스웨터를 벗고 금속성 물건을 만져서 이것을 알 수 있습니다. 우리는 모두 정전기에 대해 잘 알고 있으며 직접 경험했으며 어둠 속에서 손가락에서 작은 불꽃이 빠져 나가는 것을 보았습니다. 인체와 다양한 전도 표면 사이의 약하고 감지 할 수없는 전자 교환이 지속적으로 발생하며 이것이 정전 용량 스크린에 의해 고정됩니다.
이러한 첫 번째 터치 스크린은 표면 용량 성이라고 불리며 저항성 센서의 논리적 발전이었습니다. 이전에 사용 된 것과 유사한 전도 층이 하나만 있으며 화면 바로 위에 설치됩니다. 민감한 전극도 부착되었습니다. 이번에는 모서리에 터치 패드... 전극의 전압을 모니터링하는 센서와 소프트웨어 눈에 띄게 더 민감 해졌고 이제 화면 전체에 흐르는 전류의 미세한 변화를 포착 할 수 있습니다. 손가락 (스타일러스와 같은 다른 전도성 물체)이 표면 정전 용량 방식 터치 스크린으로 표면에 닿으면 전도성 층이 즉시 전자 교환을 시작하고 마이크로 컨트롤러가이를 감지합니다.
표면 정전 용량 방식 터치 스크린의 외관은 획기적인 것이었지만 유리 위에 직접 도포 된 전도 층이 쉽게 손상되기 때문에 차세대 장치에는 적합하지 않았습니다.
최초의 iPhone을 만들려면 정전 용량 센서가 필요했습니다. 이러한 유형의 터치 스크린은 현대에서 가장 일반적이되었습니다. 가전: 스마트 폰, 태블릿, 노트북, 모노 블록 및 기타 가정용 기기.
이러한 유형의 터치 스크린의 최상층에는 보호 기능이 있으며 유명한 Gorilla Glass와 같은 강화 유리로 만들 수 있습니다. 아래는 그리드를 형성하는 가장 얇은 전극입니다. 처음에는 두 개의 레이어로 서로 겹쳐진 다음 화면의 두께를 줄이기 위해 동일한 레벨에 배치되기 시작했습니다.
이미 언급 한 인듐 주석 산화물을 포함한 반도체 재료로 만들어진이 전도성 모발은 교차점에서 정전기 장을 생성합니다.
손가락이 유리에 닿으면 피부의 전기 전도성 특성으로 인해 전극의 가장 가까운 교차점에서 국부적 인 전기장이 왜곡됩니다. 이 왜곡은 단일 그리드 포인트에서 커패시턴스의 변화로 측정 할 수 있습니다.
전극 배열이 매우 작고 조밀하게 만들어지기 때문에 이러한 시스템은 터치를 매우 정확하게 추적 할 수 있고 한 번에 여러 터치를 쉽게 포착 할 수 있습니다. 또한 매트릭스, 센서 및 센서로 만든 샌드위치에 추가 레이어 및 중간 레이어가 없습니다. 보호 유리 이미지 품질에 긍정적 인 영향을 미칩니다. 그러나 같은 이유로 깨진 화면은 일반적으로 완전히 교체됩니다. 함께 조립되면 투영 정전 용량 센서 화면은 수리하기가 매우 어렵습니다.
이제 투영 된 정전 식 터치 스크린의 장점은 놀랍게 들리지는 않지만 iPhone 프레젠테이션 당시에는 먼지와 습기에 대한 민감성과 같은 객관적인 단점에도 불구하고 엄청난 성공을 거둔 기술을 제공했습니다.
압력 감지 터치 스크린-3D 터치
압력 감지 터치 스크린의 선구자는 Apple의 독점적 인 Force Touch 기술로, 회사의 스마트 워치, MacBook, MackBook Pro 및 Magic Trackpad 2에 있습니다.
이러한 장치에서 압력 인식을 사용하기위한 인터페이스 솔루션과 다양한 시나리오를 테스트 한 후 Apple은 스마트 폰에서 유사한 솔루션을 구현하기 시작했습니다. iPhone 6s 및 6s Plus에서 압력 인식 및 측정은 터치 스크린의 기능 중 하나가되었으며 3D Touch라는 상품명을 받았습니다.
애플은 그것을 숨기지 않았지만 새로운 기술 우리가 익숙한 용량 성 센서 만 수정하고 작동 원리를 일반적인 용어로 설명하는 다이어그램을 보여 주었으며 3D 터치가 적용된 터치 스크린 장치에 대한 세부 사항은 첫 번째 이후에만 나타났습니다. iPhone 새로운 열광 자들에 의해 세대가 분해되었습니다.
정전 식 터치 스크린이 압력을 인식하고 여러 압력을 구분하도록 가르치기 위해 Cupertino의 엔지니어는 터치 스크린 샌드위치를 \u200b\u200b재 조립해야했습니다. 그들은 개별 부품을 변경하고 용량 성 부품에 하나를 더 추가했습니다. 새 레이어... 그리고 흥미롭게도 그렇게함으로써 구식 저항 막에서 영감을 얻었습니다.
용량 성 센서의 그리드는 변경되지 않았지만 매트릭스에 더 가깝게 뒤로 이동했습니다. 디스플레이의 터치 포인트를 모니터링하는 일련의 전기 접점과 보호 유리가 통합 된 사이 추가 어레이 96 개의 개별 센서.
그 임무는 손가락을 iPhone 화면... 정전 식 터치 스크린은 여전히이 문제에 잘 대처했습니다. 이 플레이트는 보호 유리의 굽힘 정도를 감지하고 측정하는 데 필요합니다. 특히 iPhone 용 Apple은 Gorilla Glass에 이전의 강도를 유지하면서 동시에 화면이 압력에 반응 할 수 있도록 충분히 유연하게 보호 코팅을 설계하고 제조하도록 의뢰했습니다.
이 개발에서 몇 년 전에 큰 미래가 예상되는 다른 기술이 아니라면 터치 스크린에 관한 자료를 완성 할 수있었습니다.
웨이브 터치 스크린
놀랍게도 그들은 전기를 사용하지 않으며 빛과 관련이 없습니다. Surface Acoustic Wave 시스템 기술은 접촉 지점을 결정하기 위해 화면 표면을 따라 전파되는 표면 음향 파를 사용합니다. 모서리의 압전 소자에 의해 생성 된 초음파는 사람의 청력을 감지하기에는 너무 높습니다. 그것은 앞뒤로 퍼져서 화면 가장자리에서 반복적으로 튀어 나옵니다. 소리는 화면을 터치하는 물체에 의해 생성 된 이상을 분석합니다.
웨이브 터치 스크린에는 많은 단점이 없습니다. 그들은 심하게 오염 된 유리와 강한 노이즈 조건에서 실수를 시작하지만, 동시에 이러한 센서가있는 화면에는 두께를 증가시키고 이미지 품질에 영향을주는 추가 레이어가 없습니다. 모든 센서 구성 요소는 디스플레이 베젤 아래에 숨겨져 있습니다. 또한 웨이브 센서를 사용하면 손가락이나 다른 물체와 화면의 접촉 면적을 정확하게 계산하고이 영역에서 화면의 압력을 간접적으로 계산할 수 있습니다.
프레임리스 디스플레이의 현재 유행으로 인해 스마트 폰에서이 기술을 접할 가능성은 거의 없지만 몇 년 전 삼성은 표면 음향 파 시스템을 모노 블록으로 실험했고 음향 터치 스크린이있는 패널은 게임기 및 광고 단말기 용 액세서리로 판매됩니다. 지금
