تشغيل وأنواع شاشة اللمس بالسعة

ستتناول هذه المقالة شاشات اللمس السعوية بالتفصيل.

سيتم تناول الموضوعات التالية بالتفصيل في المقالة:

1. ما هي شاشة اللمس السعوية؟

2. تشغيل شاشات اللمس بالسعة

3. أنواع شاشات اللمس السعوية

1.

ما هي شاشة اللمس السعوية؟

شاشة اللمس السعوية هي شاشة عرض الجهاز التي تستخدم ضغط الإصبع للتفاعل. عادة ما تتصل أجهزة الشاشات التي تعمل باللمس بالسعة المحمولة بالشبكات أو أجهزة الكمبيوتر عبر بنية يمكنها دعم مجموعة واسعة من المكونات ، بما في ذلك الهواتف المحمولة والمساعدين الرقميين الشخصيين وأنظمة الملاحة عبر الأقمار الصناعية. اللمسة البشرية هي موصل كهربائي ينشط وينشط المجال الكهروستاتيكي لشاشة اللمس السعوية. من ناحية أخرى ، يمكن استخدام أقلام أو قفازات قلم خاصة تولد الكهرباء الساكنة. تعد أجهزة الكمبيوتر اللوحية والهواتف الذكية وأجهزة الكمبيوتر المتكاملة أمثلة على أجهزة إدخال الشاشة السعوية التي تعمل باللمس.

تتكون شاشة اللمس السعوية (ITO) من طبقة زجاجية تشبه العازل ومغطاة بموصل شفاف ، مثل أكسيد قصدير الإنديوم. يتم لصق ITO على شاشة اللمس بألواح زجاجية تضغط البلورات السائلة. عند تنشيط الشاشة ، يتم إنشاء شحنة إلكترونية ، مما يتسبب في دوران البلورة السائلة.

2. تشغيل شاشات اللمس بالسعة تم

تصميم تقنية الإدخال باللمس في البداية لدمج شاشة الإخراج مع شاشة الإدخال التي تعمل باللمس لتوفير تجربة مستخدم رسومية أكثر ملاءمة. بالإضافة إلى تقنية اللمس السعوية ، توجد تقنيات أخرى تستخدم مبادئ تكنولوجية مختلفة لجمع مدخلات المستخدم من شاشات اللمس. تستخدم السعة ، كما يوحي الاسم ، في شاشات اللمس السعوية للكشف عن وجود اللمسة البشرية.

عند إعطاء جهد معين, يتطلب المكثف الأساسي بعض الوقت للشحن الكامل قبل تفريغه عند فصل مصدر الجهد وتوصيل المكثف بالحوض. لوحظت هذه المدة الزمنية للشحن والتفريغ وتكون أكثر ثباتا عند عدم إجراء أي تغييرات على الدائرة. تتغير فترة تفريغ الشحنة هذه مع تغير سعة الدائرة. هذا هو المفهوم الأساسي الأساسي لشاشات اللمس السعوية.

عندما يلمس إصبع بشري الدائرة ، تزداد السعة ، مما يضيف مكثفا آخر إلى النظام. البشر لديهم خصائص عازلة. يؤثر هذا المكثف الإضافي على أوقات الشحن والتفريغ للدائرة بالإضافة إلى سعتها الإجمالية. نتيجة لذلك ، ستشير الاختلافات في مدة تفريغ الشحن عبر الدائرة إلى جهات اتصال المستخدم.

عادة ما يتضمن ذلك متحكم دقيق مخصص يشحن الشاشة السعوية أثناء فحص الاختلافات في فترات تفريغ الشحنة للدائرة. عندما تنحرف هذه القيمة عن القاعدة ، يقوم المتحكم الدقيق بإعلام وحدة التحكم الرئيسية بأن المستخدم قد قدم الإدخال. يتم إنشاء شاشة تعمل باللمس واضحة وشفافة من خلال الجمع بين طبقة موصلة من أكسيد قصدير الإنديوم (ITO) وطبقة عازلة زجاجية. عندما يلمس إصبع الإنسان هذا ، فإنه يخلق مكثفا ، ويعمل جلد الإنسان كعازل ، مما يؤثر على السعة الإجمالية للدائرة.

3. أنواع

شاشات اللمس بالسعة

فيما يلي الأنواع المختلفة من شاشات اللمس السعوية:

السعة على السطح: على جانب واحد ، توجد طبقات رقيقة موصلة للجهد. تتميز بدقة منخفضة وتستخدم بشكل شائع في الأكشاك.

اللمس السعوي المتوقع (PCT): تستفيد هذه التقنية من أنماط شبكة القطب الكهربائي على الطبقات الموصلة المحفورة. لديها بنية يمكن الاعتماد عليها وتستخدم بشكل متكرر في معاملات نقاط البيع.

السعة المتبادلة لمعاهدة التعاون بشأن البراءات: يتم توصيل المكثف بالجهد عند كل تقاطع شبكة. يتيح التفاعل متعدد اللمس.

السعة الذاتية لمعاهدة التعاون بشأن البراءات: تتحكم أجهزة القياس الحالية في الأعمدة والصفوف الفردية. إنه يعمل بشكل جيد بإصبع واحد فقط ويوفر إشارة أقوى من السعة المتبادلة لمعاهدة التعاون بشأن البراءات.

يتم

استخدام الاستشعار السعوي على السطح

مثل هذا لقياس سمات العنصر دون التفاعل فعليا مع الشيء لأن العزل الكهربائي القريب يعمل كسعة للدائرة. نتيجة لذلك ، يتم استخدام هذا المفهوم عندما لا يمكن لمس الكائن قيد التحقيق. نتيجة لذلك ، فإن شاشة اللمس السعوية هي في الأساس دائرة مكثف تقوم بشحنها وتفريغها مع مراقبة التغييرات في أوقات الشحن والتفريغ. لقد تجاوزت تقنية الشاشة التي تعمل باللمس الأكثر شيوعا في العالم المقاومة. وفقا للإحصاءات ، تعمل التكنولوجيا السعوية على تشغيل أكثر من 90٪ من جميع شاشات اللمس قيد الإنتاج حاليا. ومع ذلك ، فإن التكنولوجيا السعوية السطحية ليست سوى واحدة من العديد من التقنيات. تشبه أساسيات السعة السطحية تلك الخاصة بالتقنيات السعوية الأخرى. للعثور على أوامر اللمس ، فإنه يولد مجالا كهربائيا ثابتا ويقيسه. لاكتشاف تعليمات اللمس ، تستخدم تقنية شاشة اللمس "السعوية السطحية" مجالا كهربائيا وطبقة مطلية بموصل. توجد طبقة علوية على شاشات اللمس مع ميزة السعة السطحية. هذه الطبقة العليا مغطاة بمادة موصلة. عند تنشيطها ، تطبق شاشات اللمس السعوية السطحية جهدا على الطبقة العليا. نتيجة لذلك ، عندما يتلامس الإصبع مع واجهة العرض أو يضغط عليها ، يتم سحب بعض الجهد إلى الإصبع.

مزايا

الشاشات التي تعمل باللمس ذات السطح السعوي

السطحي لها عمر طويل. نظرا لأنها تستخدم مجالا كهربائيا لاكتشاف أوامر اللمس ، فإنها لا تخضع لنفس الانهيار المبكر والتدهور مثل تقنيات شاشة اللمس الأخرى ، مثل المقاومة. بالطبع ، تشغيل شاشات اللمس المقاومة ميكانيكي. لديهم عدة طبقات تضغط معا لتعمل. تتميز شاشات اللمس بالسعة السطحية بالمتانة للغاية لأنها لا تحتوي على أي أجزاء متحركة.

اعتمادا على الطراز ، يمكن استخدام بعض شاشات اللمس السعوية السطحية مع القفازات. عادة ما يكون الجسم الموصل، مثل الإصبع المجرد، مطلوبا لتنفيذ أمر باللمس على شاشة تعمل باللمس بالسعة. عند وجود جسم موصل ، يمكن لشاشة اللمس السعوية معرفة متى وأين حدثت اللمس عن طريق رسم بعض المجال الكهروستاتيكي للجهاز.

من

ناحية أخرى ، تسمح شاشات اللمس السعوية السطحية بشكل متكرر باستخدام القفازات الرقيقة. عند ارتداء قفازات رفيعة ، يتم تمرير قدر صغير ولكن ملحوظ من الجهد بين الإصبع والجهاز ذي الصلة. لا تسمح غالبية شاشات اللمس السعوية الأخرى باستخدام القفازات. القفازات ، بغض النظر عن مدى ضوئتها ، ستوقف تدفق الكهرباء من الإصبع إلى الأداة. لحسن الحظ ، لا تتأثر بعض شاشات اللمس السعوية السطحية بهذه المشكلة.

اللمس

السعوي الإسقاطي

يكتشف السعة اللمس عن طريق استشعار الاختلافات في المجال الكهربائي (السعة)، بينما يكتشف المقاوم اللمس عن طريق الضغط على طبقة علوية وسفلية معا. بالنسبة للهواتف الذكية والأجهزة اللوحية ، غالبا ما تفضل الشاشات السعوية على شاشات المقاومة. اللمس السعوي المسقط ، المعروف أيضا باسم معاهدة التعاون بشأن البراءات أو PCAP ، هو نوع من تقنيات استشعار اللمس السعوي. في جهاز شاشة تعمل باللمس بالسعة التقليدي المسقط ، يتم تضمين لوح زجاجي بصفوف وأعمدة متقاطعة من المواد الموصلة. اعتمادا على الشركة المصنعة ، يتم إنشاء شبكات المصفوفة هذه عن طريق حفر الصفوف أو الأعمدة في طبقة موصلة أو تشكيل شكل من طبقتين مختلفتين من المواد الموصلة. الفروق بين هذين النهجين طفيفة وليس لها تأثير يذكر على مدى جودة أداء الجهاز. يتم استخدام الشبكة الموصلة بواسطة أجهزة شاشة اللمس السعوية المتوقعة لتطبيق شحنة إلكتروستاتيكية متسقة عبر الصفوف والأعمدة المقابلة. نظرا لأن الشبكة مصنوعة من مادة موصلة ، فإنها تسمح بحركة سهلة وغير مقيدة للشحنة الكهروستاتيكية. يتم استخدام هذه الشحنة بواسطة الأجهزة السعوية المتوقعة لاكتشاف الاتصال. تكتشف شاشات اللمس السعوية المتوقعة اللمس بنفس الطريقة التي تفعل بها شاشات اللمس السعوية التقليدية ، باستخدام الشحنة الكهربائية الناتجة عن جسم المستخدم. يكتشف الجهاز تشوها في المجال الكهروستاتيكي ناتج عن ملامسة الإصبع العارية للواجهة كتغيير في السعة. نظرا للصفيف الشبيه بالشبكة من الصفوف والأعمدة المتقاطعة ، يمكن للجهاز تحديد وقت ومكان حدوث اللمس. عندما يلمس المستخدم واجهة الجهاز في المنتصف، تتشوه الصفوف والأعمدة في هذه المنطقة. تمكن هذه المنطقة الملتوية الجهاز من تحديد مكان حدوث اللمس.

تتمثل إحدى مزايا تقنية شاشة اللمس السعوية المتوقعة في تكلفتها المنخفضة. نظرا لأن الطبقة العليا مصنوعة من الزجاج ، فهي أقل تكلفة من أجهزة الشاشات التي تعمل باللمس المقاومة. يمكن استخدام شاشة تعمل باللمس بالسعة المسقطة ، على عكس جهاز السعة النموذجي ، بإصبع مرتدي قفاز أو قلم.

متانة فوائد الاستشعار باللمس بالسعة الإسقاطية: تتمثل إحدى المزايا الرئيسية لشاشات PCT في قوتها ومتانتها. سيتم استخدام شاشة تعمل باللمس على نطاق واسع في التطبيقات التجارية. لا تمثل الأوساخ ولطخات بصمات الأصابع مشكلة بالنسبة لشاشة تعمل باللمس بالسعة تم اختيارها وإنشائها بشكل صحيح. علاوة على ذلك ، نظرا لعدم وجود مكونات متحركة ، ولا طلاءات أمامية ، وبصريات / محولات طاقة مثبتة (على عكس جميع تقنيات اللمس الأخرى) ، يجب أن تدوم شاشات اللمس السعوية المتوقعة طوال عمر الجهاز أو النظام ، خاصة عند اختيارها بعناية وتصميمها لتلبية متطلبات التطبيق.

وبالمثل ، ما لم تتلف المصفوفة الموصلة المرفقة في الخلف ، يجب أن تستمر شاشة اللمس السعوية المخدوشة في العمل بشكل طبيعي. تسمح هذه الميزة لها بمواصلة قياس تغيرات المجال الكهربائي حتى في حالة تلفها.

الاستخدام الطبيعي: شاشة اللمس السعوية هي تقنية لمس حساسة للغاية تستجيب فقط للإصبع أو القلم الموصل (مما يجعل "اللمسات الخاطئة" غير مرجحة). هذا هو أحد الأسباب الرئيسية لانتشار التكنولوجيا من الإلكترونيات الاستهلاكية إلى التطبيقات التجارية والصناعية. على الرغم من أن الأجسام غير الحية التي تلامس شاشة تعمل باللمس بصرية أو صوتية يمكن أن تسبب مشاكل (المطر ، والأوراق ، وربطات العنق ، والأصفاد ، وما إلى ذلك) ، إلا أن شاشات اللمس السعوية تتطلب ضغطا أقل بكثير من شاشات اللمس المقاومة.

وضوح الصورة: نظرا لأنها مصنوعة من زجاج شفاف غير مطلي مع مصفوفة من الموصلات الصغيرة على الوجه الخلفي ، فإن شاشات اللمس السعوية المسقطة توفر عادة صورة عالية الجودة من معظم تقنيات اللمس الأخرى. نتيجة لذلك ، تعد الألواح السعوية مطابقة جيدا ل OLED وأحدث شاشات عالية الدقة و UHD.

تقنية شاشة اللمس القائمة على السعة المتبادلة

يتم تضمين تقنية شاشة اللمس ذات السعة

المتبادلة في تقنية السعة المتوقعة. من ناحية أخرى ، تختلف السعة المتبادلة عن السعة المتوقعة التقليدية من حيث أنها تولد السعة على شبكة من الأعمدة والصفوف. عند الاتصال بجهازين بشاشة تعمل باللمس ، يتم تمرير جزء من التيار الكهربائي المتدفق بين الأعمدة والصفوف المجاورة إلى الإصبع ، مما يقلل من السعة عند تقاطع الشبكة هذا.

تشكل شاشات اللمس ذات السعة المتبادلة مكثفا عندما تتجمع الأعمدة والصفوف معا. نتيجة لذلك ، سيتم عرض 224 مكثفا على شاشة تعمل باللمس ذات سعة متبادلة مكونة من 14 عمودا في 16 صفا. يقلل لمس الشاشة بشكل طبيعي من السعة عند التقاطع القريب.

يتم دعم أوامر اللمس المتعدد بواسطة السعة

المتبادلة

نظرا لأنه يتم إنشاء السعة المتبادلة على الشبكات ، فقد تسمح شاشات اللمس ذات السعة المتبادلة بلمسات متعددة. بمعنى آخر ، يمكن بدء أمر عن طريق النقر أو لمس موقعين أو أكثر على جهاز شاشة تعمل باللمس بالسعة المتبادلة. تفتح أوامر اللمس المتعدد عالما جديدا تماما من إمكانيات القيادة. على سبيل المثال ، اعتمادا على الطريقة التي يتم بها لمس الشاشة ، يمكن التكبير أو التصغير. بالطبع ، تدعم تقنيات الشاشات التي تعمل باللمس الأخرى إلى جانب السعة المتبادلة أوامر اللمس المتعدد. تتيح السعة الذاتية الاستخدام المتزامن لنقطتي اتصال أو أكثر.

توفر

السعة المتبادلة ، مثل جميع الأنواع الأخرى من تقنية شاشة اللمس ذات السعة المتوقعة ، حساسية عالية للمس ودقة لمس عالية. نتيجة لذلك ، لهذه الأسباب وغيرها ، غالبا ما تفضل شاشات اللمس ذات السعة المتوقعة على شاشات اللمس ذات السعة السطحية.

السطح السعوي مقابل السعة المسقط

بعدة طرق ، تختلف شاشات اللمس السعوية المتوقعة عن شاشات اللمس السعوية السطحية. كلاهما يستخدم السعة لاكتشاف أوامر اللمس ولكن بطرق مختلفة.

تتضمن شاشات اللمس السعوية المتوقعة معالجة ذكية. لديهم مستشعرات تعمل باللمس ذات حساسية عالية لاكتشاف أوامر اللمس. من ناحية أخرى ، فإن تكلفة التكنولوجيا السعوية المتوقعة هي عيب. عادة ما تكون شاشات اللمس بالسعة الإسقاط أغلى من شاشات اللمس السعوية السطحية.