Domov › Telefon › Jak funguje touchpad na telefonu? Typy dotykových obrazovek

Jak funguje touchpad na telefonu? Typy dotykových obrazovek

Zařízení pro vstup informací, což je obrazovka, která reaguje na doteky. Existuje mnoho různých typů dotykových obrazovek, které fungují na různých fyzikálních principech. Budeme však uvažovat pouze ty, které se nacházejí v mobilních telefonech a jiném přenosném zařízení.

Jak fungují odporové dotykové obrazovky

Odporové dotykové obrazovky se dodávají ve dvou typech, čtyřvodičové a pětivodičové. Zvažme princip fungování každého typu zvlášť.

Čtyřvodičové odporové stínění

Princip činnosti 4vodičové odporové dotykové obrazovky

Odporový dotykový displej se skládá ze skleněného panelu a pružné plastové membrány. Na panel i membránu je aplikován odporový povlak. Prostor mezi sklem a membránou je vyplněn mikroizolátory, které jsou rovnoměrně rozmístěny po aktivní ploše obrazovky a spolehlivě izolují vodivé povrchy. Po stisknutí obrazovky se panel a membrána uzavřou a ovladač s nimi analogově-digitální převodník registruje změnu odporu a převádí ji na dotykové souřadnice (X a Y). Obecně platí, že algoritmus čtení je následující:

Na horní elektrodu je přivedeno napětí +5V a spodní je uzemněna. Levá a pravá se zkratují a kontroluje se na nich napětí. Toto napětí odpovídá souřadnici Y obrazovky.
Podobně je +5V a kostra přiváděna do levé a pravé elektrody a X-souřadnice se čte shora a zdola.

Pětivodičové odporové stínění

Pětivodičové stínění je spolehlivější díky tomu, že odporový povlak na membráně je nahrazen vodivým (5drátové stínění funguje i při proříznutí membrány). Zadní sklo má odporovou vrstvu se čtyřmi elektrodami v rozích.

Princip činnosti 5vodičové odporové dotykové obrazovky

Nejprve jsou všechny čtyři elektrody uzemněny a membrána je „vytažena“ rezistorem na +5V. Úroveň napětí na membráně je neustále monitorována analogově-digitální převodník. Když se dotykové obrazovky nic nedotýká, napětí je 5V.

Jakmile je obrazovka stisknuta, mikroprocesor detekuje změnu napětí membrány a začne vypočítat souřadnice dotyku následovně:

Na dvě pravé elektrody je přivedeno napětí +5V, levé jsou uzemněny. Napětí na obrazovce odpovídá X-souřadnici.
Souřadnice Y se čte připojením obou horních elektrod na +5V a k zemi obě spodní.

Jak fungují kapacitní dotykové obrazovky

Kapacitní (nebo povrchové kapacitní) stínění využívá skutečnosti, že objekt s velkou kapacitou vede střídavý proud.

Princip fungování kapacitní dotykové obrazovky

Kapacitní dotyková obrazovka je skleněný panel potažený průhledným odporovým materiálem (obvykle slitina oxidu india a oxidu cínu). Elektrody umístěné v rozích obrazovky přivádějí na vodivou vrstvu malé střídavé napětí (stejné pro všechny rohy). Když se dotknete obrazovky prstem nebo jiným vodivým předmětem, uniká proud. Navíc, čím blíže je prst k elektrodě, tím nižší je odpor obrazovky, což znamená, že tím větší je proud. Proud ve všech čtyřech rozích je zaznamenáván senzory a přenášen do ovladače, který vypočítává souřadnice bodu dotyku.

V dřívějších modelech kapacitních obrazovek se používal stejnosměrný proud - to zjednodušilo konstrukci, ale pokud měl uživatel špatný kontakt se zemí, vedlo to k poruchám.

Kapacitní dotykové obrazovky jsou spolehlivé, asi 200 milionů kliknutí (asi 6 a půl roku kliknutí každou sekundu), nepropouštějí kapaliny a velmi dobře snášejí nevodivé nečistoty. Transparentnost na 90%. Vodivý povlak je však stále zranitelný. Proto jsou kapacitní stínítka široce používána ve strojích instalovaných v chráněných oblastech. Nereagují na ruku v rukavici.

Princip činnosti projektovaných kapacitních dotykových obrazovek

Na vnitřní straně obrazovky je nanesena mřížka elektrod. Elektroda spolu s lidským tělem tvoří kondenzátor; elektronika měří kapacitu tohoto kondenzátoru (dodává proudový impuls a měří napětí).

Princip činnosti promítané kapacitní dotykové obrazovky

Průhlednost takových obrazovek je až 90 %, teplotní rozsah je extrémně široký. Velmi odolný (úzkým hrdlem je složitá elektronika zpracovávající kliknutí). POE může používat sklo o tloušťce až 18 mm, což má za následek extrémní odolnost proti vandalům. Nereagují na nevodivé nečistoty, ty vodivé lze snadno potlačit pomocí softwarových metod. Proto se u venkovních strojů používají promítané kapacitní dotykové obrazovky. Mnoho modelů reaguje na ruku v rukavici. U moderních modelů dosáhli konstruktéři velmi vysoké přesnosti - verze odolné proti vandalismu jsou však méně přesné.

PEE dokonce reagují na přiblížení ruky – práh odezvy je nastaven softwarem. Rozlišujte lisování rukou a lisování vodivým perem. Některé modely podporují vícedotykové ovládání. Proto se tato technologie používá v touchpadech a multidotykových obrazovkách.

Stojí za zmínku, že kvůli rozdílům v terminologii jsou povrchové a promítané kapacitní obrazovky často zaměňovány. Podle klasifikace použité v tomto článku je obrazovka iPhone promítána kapacitně.

Závěr

Každý typ dotykové obrazovky má své výhody a nevýhody; pro přehlednost se podívejme na tabulku.

	Odporový 4vodičový	Odporový 5-vodičový	Kapacitní	Projektovaná kapacitní
Funkčnost
Ruka v rukavici	Ano	Ano	Ne	Ano
Pevný vodivý předmět	Ano	Ano	Ano	Ano
Pevný nevodivý předmět	Ano	Ano	Ne	Ne
Vícedotykový	Ne	Ano	Ano	Ano
Měření tlaku	Ne	Ne	Ne	Ano
Maximální transparentnost, %	75	85	90	90
Přesnost	Vysoký	Vysoký	Vysoký	Vysoký
Spolehlivost
Životnost, miliony kliknutí	10	35	200	∞
Ochrana před nečistotami a tekutinami	Ano	Ano	Ano	Ano
Odolnost proti vandalismu	Ne	Ne	Ne	Ano

Článek byl napsán na základě materiálů z webu

Dotykovými obrazovkami jsou vybaveny tablety, mnoho chytrých telefonů, ale i monitory a displeje na domácích spotřebičích. Tato technologie potěší za prvé svým atraktivním designem a za druhé svou funkčností a jednoduchostí. Nyní navíc není třeba plýtvat místem na umístění tlačítek, což je také velmi pohodlné. Přečtěte si o typech obrazovek, jejich struktuře, principech fungování, výhodách a nevýhodách v našem článku.

Nejoblíbenější typy senzorů

Odporové snímače

Odporový senzor se skládá z plastové membrány (první vrstva) a panelu ze skla (druhá vrstva). Mezi těmito vrstvami je položen mikroizolátor, určený k vzájemné ochraně vodivých povrchů. Elektrody jsou umístěny na površích vrstev (v první vrstvě probíhají vodorovně, ve druhé vertikálně). Stisknutím na obrazovce vyvoláte uzavření vrstev speciální senzor čte váš lis a převádí jej na signál, který je přenášen do procesoru. Obrazovka díky tomu reaguje na úkol nastavený vaším dotykem – například spustí video, otevře dokument atd.

Tato technologie je považována za poměrně jednoduchou, a proto se na výrobu odporových obrazovek nevynakládá příliš mnoho peněz. Výsledkem je, že produkty s nimi často končí v segmentu levných cen, což je hlavní výhoda zařízení s odporovými obrazovkami. Zařízení s odporovými displeji je prezentováno ve velkém množství a sortimentu. Mezi nevýhody tohoto typu senzorů patří chybějící podpora více gest, špatná viditelnost na slunci/v ostrém světle, nízká odolnost proti opotřebení a nízká přesnost.

Kapacitní senzory

Tato technologie je pokročilejší – podporuje multi-touch, má slušnou viditelnost v jasném světle, lepší odolnost proti opotřebení a vyšší úroveň přesnosti. Mezi nevýhody patří vyšší cena přístrojů s kapacitními clonami a negativní reakce na působení kapalin.

Jak tento typ dotykové obrazovky funguje? Klíčovou roli zde hrají elektrody umístěné v rozích displeje a přenášející střídavé toky elektřiny na sebe. V důsledku toho se vytvoří jakási proudová mřížka. Stisknutím na obrazovce člověk posune směr proudu, což umožňuje systému určit polohu lisu a podle toho vypočítat a provést požadovaný příkaz. V tomto případě lidské tělo spolu se samotnou obrazovkou fungují jako vodiče proudu. Displej se skládá ze skla potaženého odporovým materiálem, který zajišťuje účinný elektrický kontakt.

Infračervené senzory

Rám obrazovky (ze skla) obsahuje přijímače a vysílače infračervených paprsků. Při práci tvoří na povrchu displeje infračervenou mřížku. Kliknutím na obrazovku zablokujeme přístup k určitým paprskům - systém spočítá toto umístění a vypočítá odpovídající úkol, který bude muset provést.

Nevýhody zahrnují nepříliš vysokou přesnost (zejména v jasném světle), „strach“ z kontaminace a vysoké náklady na produkty s infračervenými displeji. Mezi výhody patří dobrá viditelnost na slunci a odolnost.

Méně oblíbené typy senzorů

Maticové senzory

Maticový systém je podobný tomu, jak funguje senzor v modelech s odporovým displejem. Na membránu jsou aplikovány pouze vertikální proudové vodiče a na sklo jsou aplikovány horizontální proudové vodiče. Lisování způsobí uzavření, které systém vypočítá a poté převede na provedení konkrétního úkolu.

Maticové obrazovky se dnes používají jen zřídka, protože jsou považovány za velmi nepřesné a tudíž neproduktivní.

Povrchové akustické vlnové clony

Piezoelektrické měniče jsou zabudovány do různých rohů skleněného panelu. Po obvodu displeje jsou senzory, které přijímají a odrážejí signály. Speciální ovladač zajišťuje generování vysokofrekvenčního signálu. Stisknutím displeje se spustí provedení úlohy.

Pro ovládání moderních gadgetů již není potřeba mačkat tlačítka, stačí se dotknout obrazovky. To bylo možné díky dotykové obrazovce (mezi odborníky se jí říká jednoduše „touch“ nebo „touch panel“), která se stala nedílnou součástí smartphonů a tabletů, včetně iPhonů a iPadů. Není divu, že se kvůli častému používání často porouchá a majitele zařízení to bolí hlava. Pokud rozumíte tomu, co tato součást je a na jakých principech funguje, můžete rychle zjistit poruchu a vyhnout se nepříjemným situacím při kontaktování servisního střediska.

Co je dotyková obrazovka

Tento termín byl vytvořen ze dvou anglických slov - touch a screen, což se doslova překládá jako „dotyková obrazovka“. Historie jeho vzhledu je dlouhá a probíhala v několika etapách. První displej na světě ovládaný prstem vynalezl a ve svých vědeckých pracích popsal Američan E. A. Johnson v roce 1965. O pět let později, Dr. Samuel Hurst, prostřednictvím experimentů, vyvinul odporová dotyková obrazovka, a fyzická výroba samotného produktu začala až v roce 1973.

V současnosti se obyvatelé města s dotykovými panely potýkají téměř každý den: jsou jimi vybaveny nejen chytré telefony a tablety, ale také bankomaty, informační terminály a akceptační místa plateb. Dotyková obrazovka se připojí k displeji a je citlivý na jakýkoli dotek. Lze jej popsat jako zařízení pro vstup informací, které slouží jako náhrada klávesnice.

Je důležité vědět, že dotyková obrazovka je pouze součástí celkového designu, zodpovědná pouze za senzor. Pro přenos obrázku používá se displej, což je matrice z tekutých krystalů. Jednota těchto dvou prvků se nazývá zobrazovací modul, který je prakticky hlavní součástí každého high-tech zařízení.

Jak funguje dotykový panel

Princip fungování dotykové obrazovky je jednoduchý – jakýkoli dotyk na ní spustí nějakou funkci nebo s sebou nese určité akce. Fyzické vlastnosti jeho provozu přímo závisí na typu dotykového panelu. Celkem jich je sedm, ale nejrozšířenější jsou dnes tři.

Nejlevnější na výrobu, odolný vůči nečistotám a změnám teplot. Skládá se z skleněný panel a plastová membrána, mezi kterými jsou umístěny izolátory. Jakýkoli tlak způsobí, že sklo protlačí mikroizolátor a membrána a panel se uzavřou. Poté speciální ovladač načte změny a převede je na kontaktní souřadnice. Slabinou tohoto modelu je nízká propustnost světla, krátká životnost a vysoké riziko poškození při pádu.

Kapacitní obrazovka

Spolehlivější a odolnější, ale zranitelný vůči špatnému počasí, vodě a znečištění. Využívá speciální dotykové sklo potažené odporovým materiálem. Prochází jím střídavý proud, který je napájen elektrodami umístěnými v rozích obrazovky. To znamená, že když se dotknete dotykové obrazovky, dojde k úniku proudu, který je detekován speciálními senzory. Registrují tyto změny a přenášejí je do regulátoru.

Snímač povrchových akustických vln

Jedna z nejsložitějších obrazovek. Zvláštností jeho práce je, že v tloušťce skla jsou ultrazvukové vibrace. Když stisknete dotykovou obrazovku, vlny jsou absorbovány a přeměněny na elektrický signál, který je následně přenášen do ovladače. Výhodou této technologie je dlouhá životnost, která se rovná minimálně 45 milionům dotyků. Hlavní nevýhodou je, že obrazovka je extrémně citlivá na nečistoty a elektromagnetické rušení.

Kromě toho existuje několik dalších typů dotykových panelů. Tyto zahrnují:

Projektovaná kapacitní. Uvnitř takových obrazovek je mřížka elektrod, která po stlačení vytvoří kondenzátor, jehož kapacita je měřena elektronickými senzory.
Infračervený. Po jejich okrajích jsou světelné zářiče a přijímače v IR oblasti, když se dotknete obrazovky, část světla je zablokována a tím je určeno místo kliknutí.
Tanzometrické. Jsou založeny na jednoduché fixaci deformace obrazovky, jsou odolné proti poškození a často se instalují v exteriéru.
Indukce. Uvnitř nich je indukční cívka a dráty, když se takové obrazovky dotknete speciálním nástrojem, změní se napětí stávajícího magnetického pole.

Jak zkontrolovat dotykovou obrazovku

Touchpad nemusí fungovat správně, pokud je mobilní zařízení fyzicky poškozeno, nebo bez zjevného důvodu. Následující faktory naznačují, že problém je v senzoru:

Taková porucha může mít několik důvodů:

Displej je špinavý. Pokud senzor rychle neotřete speciálními prostředky, bude během provozu hojně pokryt otisky prstů a mastnými stopami, což může snížit jeho citlivost.
Porušení teplotní režim. Příliš vysoké nebo nízké teploty, stejně jako jejich silný pokles, jsou častou příčinou poruch dotykové obrazovky.
Poškození kabelu. Může se odlepit od skla v důsledku mechanického poškození, a tím narušit spojení mezi sklem a dotykovým povlakem.
Vnikání vlhkosti. Pokud je uvnitř gadgetu kapalina, může dojít k oxidaci kontaktů. Někdy lze problém vyřešit fénem.
Pád software. V tomto případě musíte zařízení přeformátovat, budete k tomu potřebovat kabel USB a samotný software.

Jak vyměnit dotykovou obrazovku na telefonu sami

Před odstraněním dotykové obrazovky byste měli vypněte svůj smartphone, vyjměte baterii a SIM kartu. Je důležité pamatovat si postup demontáže, abyste mohli zařízení později znovu složit bez poškození vnitřních prvků. Některé modely mohou vyžadovat úplnou demontáž krytu, což vyžaduje speciální znalosti. Chcete-li vyměnit dotykovou obrazovku na telefonu vlastními rukama, musíte si předem připravit speciální vybavení, konkrétně:

Postup výměny dotykové obrazovky je následující:

Vzlétnout zadní kryt telefonu;
Šroubovák odstraňte všechny šrouby po obvodu těla;
Opatrně vložte špachtli mezi upevněním pouzdra a páčením;
Fén zahřejte lepidlo připojení snímače k matrici do max. teploty 80 °C;
Připnout k zobrazení přísavka, což vám umožní oddělit dotykovou obrazovku od matice;
Aplikovat tenká vrstva lepidla a nainstalujte nový touchpad;
Opatrně lis a odstraňte veškeré zbývající lepidlo;
Zařízení znovu sestavte v opačném pořadí.

Jaký je rozdíl mezi dotykovou obrazovkou a displejem

Displej je část smartphonu, na které se zobrazuje obrázek. Je to on, kdo je dirigentem vizuální informace a zpřístupňuje ji lidskému oku. Dotyková obrazovka je dotykové sklo, jehož hlavním účelem je vyvolat určitou funkci. To znamená, že je jediný nástroj pro zadávání informací, ale žádný závěr.

Pokud je telefon rozbitý a objevují se na něm pavučiny, ale obrazovka nadále funguje a obrázek je jasně vidět, je třeba vyměnit pouze snímač. Když zařízení deformuje obraz a zobrazuje skvrny, budete muset změnit zobrazení, což je časově náročnější a nákladnější postup.

Lidstvo se vždy rádo rozdělovalo do skupin: katolíci a protestanté, vegetariáni a pojídači masa, příznivci dotykových obrazovek a ti, kteří po nich nijak zvlášť netouží. Naštěstí je nepravděpodobné, že techno-geekové začnou válku nebo křížovou výpravu proti těm, kteří nesdílejí jejich názor, a to navzdory skutečnosti, že armáda přívrženců „prstově orientovaných“ rozhraní roste rychlostí vývoje samotné technologie. . Jak to celé funguje?

Smartphony a tablety: jak funguje obrazovka?

První dotyková obrazovka se objevila před 40 lety v USA. V počítačovém systému Plato IV byla instalována mřížka IR paprsků skládající se z 16x16 bloků. První dotykový televizor byl uveden na světové výstavě v roce 1982 a o rok později byl představen první osobní počítač HP-150. Dotykové obrazovky se v telefonech objevily mnohem později: v roce 2004 na kongresu 3GSM (jak se tehdy výstava Mobile World Congress jmenovala) představil Philips novinářům tři modely (Philips 550, 755 a 759). V té době vkládali mobilní operátoři do služby MMS velké naděje, takže hlavní funkce dotykové obrazovky byly omezeny na zábavu: aby byly MMS emotivnější, vývojáři nabídli uživatelům zpracování fotografií pomocí stylusu - podepisování, kreslení detailů - a teprve poté odeslat příjemci.

Současně bylo možné používat virtuální klávesnici, ale protože všechny modely měly digitální klávesnici a dotyková obrazovka výrazně zvýšila náklady na zařízení, byla na chvíli zapomenuta. O rok později se objevil Fly X7 - plně dotykový bezklávesový bonbónek, bohužel s řadou hardwarových nedostatků, které ho ve spojení s tehdejší obskurností značky pohřbily mezi nepřehlédnutelné modely. A nebyly to jediné pokusy vytvořit něco nového, nicméně i přes řadu předchůdců se první plnohodnotné „prstově orientované“ modely mohou jmenovat pouze Apple iPhone, LG KE850 PRADA a řada HTC Touch, která se objevila na trh v roce 2007. Znamenaly začátek éry dotykových telefonů.

Přísně vzato, dotykový prvek není obrazovka - je to vodivý povrch, který funguje v tandemu s obrazovkou a umožňuje zadávat data pomocí prstu nebo jiného předmětu.

Jak obrazovka rozpozná dotyk?

Existuje mnoho typů dotykových obrazovek, ale my se zaměříme pouze na ty, které jsou hojně využívány v mobilních zařízeních: smartphony a tablety.

Odporový displej se skládá z pružné plastové membrány a skleněného panelu, přičemž prostor mezi nimi je vyplněn mikroizolátory, které izolují vodivý povrch. Když prstem nebo stylusem stisknete obrazovku, panel a membrána se uzavřou a ovladač zaregistruje změnu odporu, na základě čehož chytrá elektronika určí souřadnice lisu. Hlavními výhodami jsou nízká cena a snadná výroba, což snižuje tržní cenu finálního zařízení.

Další nepochybnou výhodou je, že obrazovka reaguje na jakýkoli tlak – při práci s ní není nutné používat speciální vodivý stylus nebo prst, plnicí pero nebo jiný předmět, kterým lze přitlačit na určitý bod na obrazovce k tomu docela vhodný. Odporová obrazovka je odolná vůči nečistotám. Řadu operací lze provádět i rukou v rukavici – například přijetí hovoru v chladném období. Nebylo to však bez nevýhod. Odporová obrazovka se snadno poškrábe, proto je vhodné ji pokrýt speciální ochrannou fólií, která zase nemá nejlepší vliv na kvalitu obrazu. Navíc mají tyto škrábance tendenci zvětšovat se.

Obrazovka má nízkou průhlednost – propouští pouze 85 % světla vycházejícího z displeje. Při nízkých teplotách obrazovka „zamrzá“ a hůře reaguje na stisk a není příliš odolná (35 milionů kliknutí na jeden bod). Předchůdci odporových obrazovek byly maticové dotykové obrazovky, jejichž základem byla dotyková mřížka: na sklo byly aplikovány vodorovné vodiče a na membránu svislé vodiče. Když jste se dotkli obrazovky, vodítka se zavřela a ukazovala souřadnice bodu. Tato technologie se používá dodnes, ale v chytrých telefonech ji již téměř neuvidíte.

Obvod odporové obrazovky

Technologie kapacitních obrazovek je založena na tom, že člověk má velkou elektrickou kapacitu a je schopen vést proud. Aby vše fungovalo, je na stínítko nanesena tenká vodivá vrstva a do každého ze čtyř rohů je přiváděn slabý střídavý proud o malé velikosti. Když se dotknete obrazovky, objeví se místo úniku, které závisí na tom, jak daleko od rohu obrazovky k dotyku dojde. Tato hodnota se používá k určení souřadnic bodu. Takové obrazovky jsou odolnější proti poškrábání, nepropouštějí kapalinu, jsou odolnější (asi 200 milionů kliknutí) a průhledné ve srovnání s odporovými a reagují také na nejlehčí doteky. To má ale i své úskalí - při hovoru si můžete telefon nešikovně přiložit k uchu a snadno spustit nějakou aplikaci, nemůžete hovor přijmout rukou v rukavici - elektrická vodivost není stejná; Vyšší cena obrazovky samozřejmě ovlivňuje cenu zařízení.

Kapacitní obvod obrazovky

Jak funguje můj iPhone?

Mezi pokročilejší typy kapacitních obrazovek patří projekční kapacitní obrazovky. Na vnitřní povrch skla je přiložena elektroda jako druhá elektroda. Když se dotknete obrazovky, vytvoří se kondenzátor, jehož měřením kapacity můžete určit souřadnice dotyku. Protože je elektroda přiložena na vnitřní povrch obrazovky, je velmi odolná vůči znečištění; Skleněná vrstva může dosahovat 18 mm, což může výrazně zvýšit životnost displeje a odolnost proti mechanickému poškození.

Jednou z nejzajímavějších funkcí promítaných kapacitních obrazovek je podpora vícedotykové technologie. Mají také velkou citlivost a mají poměrně široký rozsah provozních teplot, ale s rukou v rukavici stále příliš nereagují. Zdálo by se, že by to mohlo potenciální kupce zmást, ale před několika lety jednoho z podnikavých korejských fanoušků iPhonu napadlo použít jako stylus obyčejnou klobásu, jejíž elektrická vodivost umožňovala přijmout hovor. Kontroverzní trend vyvolal na fórech bouři radosti a upoutal pozornost výrobců příslušenství, kteří uvedli do prodeje speciální klobásový stylus. Oproti běžné klobáse má minimálně jednu výhodu – nezanechává mastné stopy na displeji přístroje.

Schéma projektivní kapacitní obrazovky

Bez ohledu na technologii obrazovky má řadu typických vlastností. Mezi hlavní charakteristiky obrazovky patří kromě rozlišení pozorovací úhel a barevné podání, které závisí na typu displeje. Koncept barevné reprodukce je neoddělitelně spojen s „barevnou hloubkou“, termínem, který označuje množství paměti v počtu bitů použitých k uložení a přenosu barev. Čím více bitů, tím hlubší barvy. Moderní LCD displeje v chytrých telefonech a tabletech zobrazují 18bitové barvy (více než 262 tisíc odstínů). Maximum možného je v současnosti 24bitový TrueColor, který je schopen reprodukovat více než 16 milionů odstínů v maticích AMOLED a IPS.

Pozorovací úhel se jako každý úhel měří ve stupních a charakterizuje hodnotu, při které jas a čitelnost obrazovky neklesnou více než dvakrát, když se na ni díváte přímo kolmo. LCD displeje mají tuto vlastnost, ale ne OLED.

Porovnání přehrávačů médií: klady a zápory

Modelka	Typ obrazovky	Nedostatky	Důstojnost
	Projektovaná kapacitní	Nelze ovládat stylusem	Multitouch podpora
	AMOLED	Hodně svítí na slunci
		Nerovnoměrné podsvícení	Spolehlivé barevné podání Velké pozorovací úhly Malá spotřeba energie
	TFT TN	Špatné podání barev Malý pozorovací úhel	Rychlá odpověď Nízké náklady
	IPS	Doba odezvy	Dobré pozorovací úhly Dobrý kontrast Dobré podání barev

ZOOM.CNews

Typy obrazovek smartphonů a tabletů

V současné době se při výrobě smartphonů a tabletů obvykle používají buď LCD nebo OLED displeje.

LCD obrazovky jsou založeny na tekutých krystalech, které nemají vlastní záři, takže bezpodmínečně vyžadují podsvícení. Krystaly mohou pod vnějším vlivem (teplotou nebo elektrickým proudem) změnit strukturu a stát se neprůhlednými. Ovládáním proudu můžete na displeji vytvářet nápisy nebo obrázky.

LCD pixelový obvod

Displeje z tekutých krystalů používané v chytrých telefonech a tabletech mají většinou aktivní matrici (TFT). TFT využívají průhledné tenkovrstvé tranzistory, které jsou umístěny těsně pod povrchem obrazovky. Za každý pixel obrazu je zodpovědný samostatný tranzistor, takže se obraz rychle a snadno aktualizuje.

S příchodem matic LCD TFT se doba odezvy displeje výrazně prodloužila, ale problémy s podáním barev, pozorovacími úhly a mrtvými pixely přetrvávají.

LCD pixelový obvod

Nejběžnější matice TFT jsou TN+film a IPS. TN+film je nejjednodušší technologie. Film je další vrstva, která se používá ke zvětšení úhlu pohledu. Výhodou takových matic je krátká doba odezvy a nízká cena, nevýhodou špatné podání barev a bohužel pozorovací úhly (120-140 stupňů). V maticích IPS (In-Plane-Switchin) bylo možné zvýšit pozorovací úhel na 178 stupňů, zvýšit kontrast a reprodukci barev na 24 bitů a dosáhnout hluboké černé barvy: v této matici je druhý filtr vždy kolmý k prvnímu , takže jím neprochází světlo. Ale doba odezvy je stále nízká. Super-IPS je přímým nástupcem IPS se sníženou dobou odezvy.

Matrice PLS (Plain-to-Line Switchin) se objevila v útrobách Samsungu jako alternativa k IPS. Mezi jeho výhody patří vyšší hustota pixelů než u IPS, vysoký jas a dobrá reprodukce barev, nízká spotřeba energie a velké pozorovací úhly. Doba odezvy je srovnatelná se Super-IPS. Mezi nedostatky patří nerovnoměrné osvětlení. Další generace, Super-PLS, překonala IPS v pozorovacích úhlech o 100 % a naopak o 10 %. Také se ukázalo, že výroba těchto matric je levnější až o 15 %.

Při výrobě OLED displejů se používají organické světelné diody, které při vystavení elektřině vydávají vlastní záři. Oproti LCD displejům má OLED mnoho výhod. Jednak nepoužívají dodatečné podsvícení, což znamená, že se baterie smartphonu nevybíjí tak rychle jako v případě LCD. Za druhé, OLED displeje jsou tenčí. Tloušťka a konstrukce zařízení přímo závisí na této vlastnosti. Displeje OLED mohou být navíc flexibilní, což je dobrým znamením pro budoucí vývoj. OLED nemá takový parametr jako „úhel pohledu“ - obraz je jasně viditelný z jakéhokoli úhlu. OLED vede také v jasu a kontrastu (1 000 000:1).

Je chválen pro své živé a bohaté barvy a zvlášť pro svou hlubokou černou. Ale jsou tu samozřejmě i nevýhody. Jedním z hlavních je křehkost: organické sloučeniny jsou nestabilní vůči životnímu prostředí a mají tendenci blednout a některé barvy spektra trpí více než jiné. Ačkoli pokud telefon měníte každé tři roky, je nepravděpodobné, že by to byl argument proti nákupu. OLED je navíc stále dražší na výrobu než LCD.

OLED obvod

OLED obrazovky druhé generace mají také většinou aktivní matici TFT. Říká se jim AMOLED. Hlavní výhodou je ještě nižší spotřeba, nevýhodou je nečitelnost obrazu na ostrém slunci.

obvod AMOLED

Dalšími kroky ve vývoji technologie byly obrazovky SuperAMOLED, které poprvé začal používat Samsung. Jejich zásadní rozdíl oproti AMOLED spočívá v tom, že fólie s aktivními tranzistory (TFT) jsou integrovány do fólie polovodičů. To poskytuje 20% zvýšení jasu, 20% snížení spotřeby energie a zvýšení čitelnosti na slunci až o 80%!

SUPERAMOLED obvod

Nezaměňujte obrazovky vyrobené pomocí technologie OLED s obrazovkami s podsvícením LED – to jsou úplně jiné věci. V druhém případě dostává běžný LCD displej zadní nebo boční LED podsvícení, což samozřejmě zlepšuje kvalitu obrazu, ale stále nedosahuje AMOLED nebo SuperAMOLED.

Co nás čeká v budoucnosti?

Momentálně nejjasnější a nejpředvídatelnější vyhlídky čekají na OLED obrazovky. Již nyní na internetu můžete najít informace o technologii blízké budoucnosti QLED - LED na bázi kvantových bodů (polovodičový nanokrystal, který svítí při vystavení proudu nebo světlu). Silnými stránkami této technologie jsou vysoký jas, nízké výrobní náklady, široká škála barev, nízká spotřeba energie. Kvantové tečky, které tvoří základ nové technologie, mají ještě jednu důležitou vlastnost – jsou schopny vyzařovat spektrálně čisté barvy. Již nyní se předpovídá, že tato technologie bude mít světlou budoucnost. Samsung již vyvinul plnobarevný 4palcový QLED displej, ale s uvedením novinky do sériové výroby nijak nespěchá.

Prototyp displeje QLED

Samsung ale potvrdil, že masová výroba ohebných OLED displejů začne ještě letos. Prvními zařízeními budou pravděpodobně smartphony a tablety. Malá tloušťka obrazovky a fyzikální vlastnosti panelu výrazně zvětší užitnou plochu obrazovky a uvolní ruce technodesignérům.

Další slibnou technologií je IGZO, kterou vyvíjí Sharp. Vychází z výzkumu profesora Hidea Hosona, který se rozhodl blíže podívat na alternativní polovodiče a v důsledku toho vyvinul technologii TAOS (Transparent Amorphous Oxide Semiconductors) - transparentní amorfní oxidové polovodiče, které obsahují oxidy india, galia a zinku (InGaZnO) , zkráceně IGZO. Rozdíl mezi směsí a amorfním křemíkem, který byl použit při výrobě TFT, může výrazně zkrátit dobu odezvy, výrazně zvýšit rozlišení obrazovky, učinit ji jasnější a kontrastnější. Apple se začal velmi zajímat o perspektivu této technologie a investoval miliardu dolarů do výroby IGZO displejů.

Pokud nepatříte mezi technicky zdatné uživatele a brzy budete stát před otázkou výběru mobilního telefonu nebo smartphonu s dotykovým displejem, pravděpodobně se setkáte s pojmy jako „kapacitní obrazovka“ nebo „odporová obrazovka“ při čtení specifikací mobilních zařízení. A pak vás napadne zcela logická otázka – který je lepší: odporový nebo kapacitní? Pojďme zjistit, jak se dotykové displeje liší, jaké existují typy a jaké jsou jejich výhody a nevýhody.

ODPOROVÉ OBRAZOVKY

Jednoduše řečeno, bez chytrých technických termínů a frází, odporová dotyková obrazovka je flexibilní průhledná membrána, na kterou je nanesen vodivý (jinými slovy odporový) povlak. Pod membránou je sklo, rovněž pokryté vodivou vrstvou. Princip fungování odporové obrazovky spočívá v tom, že při stisknutí obrazovky prstem nebo stylusem se sklo zavře membránou v určitém bodě. Mikroprocesor zaznamenává změnu membránového napětí a vypočítává kontaktní souřadnice. Čím je lis přesnější, tím je pro procesor snazší vypočítat přesné souřadnice. Proto je s odporovými obrazovkami mnohem snazší pracovat se stylusem.

Hlavní předností odporových obrazovek je jejich relativně levná výroba a také to, že tento typ displeje reaguje na tlak jakéhokoli předmětu. To je velmi užitečné při vytváření prezentací, zejména proto, že ceny projektorů dnes každým dnem klesají.

Nevýhody odporových obrazovek jsou: nízká pevnost; nízká životnost (asi 35 milionů kliknutí na bod); nemožnost realizace; velké množství chyb při zpracování gest, jako je posouvání a překlápění.

Která obrazovka je tedy lepší: odporová nebo kapacitní?

Pokud jste si pozorně přečetli tento článek, bez problémů si uděláte vlastní závěr. Řeknu pouze, že tento spor je odsouzen k neúspěchu. Někteří uživatelé rádi pracují se stylusem a nevyhovují jim kapacitní displeje. Většině lidí však vyhovuje ovládání zařízení vybaveného kapacitní obrazovkou – je to pohodlnější a funkce vícedotykového ovládání je velkým rozdílem. Ne nadarmo mají všechny moderní smartphony a tablety se systémem Android kapacitní displeje.