Pantallas capacitivas en teléfonos. ¿Qué es una pantalla resistiva?

La pantalla táctil de tu teléfono: resistiva, capacitiva o capacitiva proyectada

Las pantallas táctiles son hoy en día un atributo integral de un teléfono móvil moderno, aunque se generalizaron hace relativamente poco tiempo, en 2007. Y si planea comprar un teléfono inteligente, es poco probable que encuentre entre los nuevos modelos aquellos que no están equipados con una pantalla táctil. A pesar de que a los partidarios de los teclados de hardware convencionales les resulta difícil cambiar a controles táctiles, cada vez se producen más dispositivos táctiles. Y para aquellos que valoran escribir cómodamente, los teléfonos táctiles se producen en el factor de forma clásico o en el factor de forma deslizante lateral, que además están equipados con teclados QWERTY de hardware.

Teléfonos táctiles y smartphones en diferentes factores de forma

A menudo, la frase "pantalla táctil" se reemplaza por otra: "pantalla táctil", que es una combinación de dos palabras en inglés (touch - touch, touch y screen - screen). Estamos tan acostumbrados a las pantallas táctiles que muchas veces no pensamos en que pueden ser de diferentes tipos. Este artículo hablará de las pantallas táctiles que se utilizan en teléfonos móviles y smartphones, por lo que consideraremos su clasificación en relación a esta tecnología. En la práctica, las pantallas táctiles se utilizan a menudo en otros dispositivos multimedia (tabletas, monitores, etc.), así como en equipos médicos y de ingeniería.

Así, entran en nuestro campo de visión pantallas resistivas, capacitivas y de proyección-capacitivas. Veamos sus ventajas y desventajas para decidir qué tipo de pantalla es la más adecuada para ti.

Pantallas táctiles resistivas

Las pantallas de este tipo constan de dos capas principales: una capa superior flexible (principalmente de plástico) y una capa inferior rígida (de vidrio). La capa superior tiene otra función: protectora. Protege el área de trabajo de la pantalla contra daños. Tocas la capa superior mientras trabajas con tu dispositivo móvil y la información sobre las coordenadas del toque se transmite a la capa inferior. Los lados internos de estas capas están cubiertos con una membrana especial y un material que conduce la corriente. La capa entre las dos capas es un dieléctrico.

Ejemplos de modelos con pantallas táctiles resistivas

La principal ventaja de las pantallas táctiles resistivas es su bajo coste. Actualmente, los fabricantes instalan pantallas de este tipo en muchos teléfonos móviles y smartphones del segmento de precio medio. Es el bajo coste de la pantalla lo que a menudo permite reducir el precio de estos dispositivos, haciéndolos más asequibles.

Su segunda ventaja es la resistencia a la contaminación. Esto significa que incluso la superficie de la pantalla cubierta de polvo y manchas de agua seguirá funcionando bien y la sensibilidad a la presión no cambiará.

La tercera es que puedes tocar dicha pantalla con cualquier objeto duro. Podría ser un lápiz óptico, una uña, la punta de un lápiz, una llave o cualquier objeto moderadamente afilado que personalmente le resulte conveniente utilizar.

Si hablamos de las desventajas de las pantallas táctiles resistivas, la primera es su baja durabilidad. Si traduces la vida útil de una pantalla de este tipo en número de clics, sería 1 millón de clics para las pantallas de cuatro hilos y 35 millones de clics para las pantallas de cinco hilos (los dos tipos más comunes de pantallas táctiles resistivas). Las pantallas resistivas transmiten muy mal la luz (sólo alrededor del 80%). A pesar de la capa protectora utilizada, el funcionamiento de dicha pantalla puede verse alterado fácilmente si se daña. El plástico se corta fácilmente con objetos afilados y su superficie no puede soportar temperaturas demasiado altas y puede derretirse.

La popularidad de las pantallas táctiles resistivas sigue siendo muy alta. Fueron ellos quienes hicieron accesibles los teléfonos con pantalla táctil y permitieron que se lanzaran al mercado muchos dispositivos económicos que costaban hasta 200 dólares. Entre los dispositivos más populares en este segmento se encuentran Star, 5530 XpressMusic.

Pantallas táctiles capacitivas

Este tipo de pantalla se basa en la capacidad del cuerpo humano para conducir corriente eléctrica. Muy a menudo, una pantalla capacitiva se basa en un sustrato de vidrio, sobre cuya superficie se aplica un material resistivo cubierto con una película conductora. Cuando tocas la pantalla con el dedo, se genera una corriente eléctrica y un controlador especial calcula las coordenadas del toque.

En términos de precisión en la determinación de coordenadas, las pantallas capacitivas no son de ninguna manera inferiores a las resistivas, pero transmiten mejor la luz (90% o más en lugar de 80%). La durabilidad de estas pantallas es mucho mayor: pueden soportar hasta 200 millones de clics. El impacto del medio ambiente en las pantallas capacitivas es menor; idealmente, pueden funcionar perfectamente en condiciones de calor sofocante y frío extremo.

Ejemplos de modelos con pantallas táctiles capacitivas

La principal desventaja de este tipo de pantalla es que sólo puede funcionar bajo la influencia de un objeto conductor. Es decir, si desea utilizar un lápiz óptico normal o cualquier otro objeto duro, la pantalla no reaccionará a su toque.

Este problema se manifiesta especialmente en invierno, cuando en un día helado, al contestar una llamada importante, no hay oportunidad (ni deseo) de quitarse el guante y presionar el botón correspondiente en la pantalla. Es cierto que algunos propietarios de estos teléfonos ya han encontrado una salida bastante original a esta situación: en lugar de utilizar los dedos para pulsar este botón, utilizan... ¡la nariz! Hay que decir que en algunos casos es posible controlarlo con la mano enguantada; esto dependerá de la calidad de la pantalla y su sensibilidad, así como del material del que está hecho el guante.

Otra desventaja de las pantallas táctiles capacitivas es su alta susceptibilidad a la contaminación de las superficies. La sensibilidad y precisión de los clics se pueden reducir significativamente.

Para ser justos, vale la pena señalar que ya se han creado lápices ópticos con capacitancia eléctrica (por ejemplo, el fabricante tiene un modelo de este tipo), pero no han ganado mucha popularidad debido a su alto costo (alrededor de $30).

Pantallas táctiles capacitivas proyectadas

Este tipo de pantalla se diferencia de las pantallas capacitivas clásicas en una sola cosa: es compatible con la tecnología Multitouch. Su diseño también es un poco más complicado, pero el principio de funcionamiento sigue siendo el mismo. Estas pantallas son capaces de rastrear y procesar múltiples clics al mismo tiempo, lo que se usa ampliamente en navegadores móviles y aplicaciones de juegos. Por ejemplo, un giro con dos dedos puede rotar una imagen 90 grados y deslizar varios dedos facilita el desplazamiento por la pantalla. Es cierto que el coste de las pantallas fabricadas con esta tecnología sigue siendo tradicionalmente elevado, por lo que se instalan en teléfonos inteligentes cuyo precio supera los 300 dólares.

Multitáctil en acción

Las pantallas táctiles capacitivas proyectadas tienen muchas ventajas: además de la compatibilidad con Multitouch, son duraderas (alrededor de 200 millones de toques), resistentes a daños (se puede usar vidrio templado o plástico especial de hasta 18 mm de espesor con fines de protección) y pueden soportar el funcionamiento. a temperaturas muy bajas (hasta -40 °C), son capaces de transmitir bien la luz (más del 90%). Las pantallas capacitivas proyectadas tienen un solo inconveniente: solo se pueden controlar mediante objetos conductores (como es el caso de las pantallas capacitivas convencionales).

Los teléfonos inteligentes más famosos con pantallas capacitivas proyectadas son fabricados por Apple, que también se ha convertido en pionera en este ámbito. También está disponible el funcionamiento Multitouch en modelos como Galaxy S II, HTC Desire S.

que elegir

Si se enfrenta a la cuestión de elegir un dispositivo móvil según el tipo de pantalla táctil, primero puede decidir cuánto está dispuesto a gastar en la compra de un teléfono o teléfono inteligente, cuáles serán las condiciones de funcionamiento del dispositivo y si aceptas usar solo tus dedos para el control. Si está dispuesto a pagar un precio elevado por la compatibilidad con Multitouch y necesita un teléfono inteligente moderno y de alto rendimiento, elija un modelo con una pantalla capacitiva proyectada. Si es la primera vez que compras un teléfono con pantalla táctil y quieres ahorrar dinero, una pantalla resistiva te convendrá. También será la mejor solución si le avergüenza la necesidad de operarlo exclusivamente con los dedos, o si trabaja a menudo en condiciones poco estériles y regularmente caen partículas de suciedad y polvo sobre la superficie de la pantalla.

La mayoría de los expertos en este campo predicen una retirada gradual del mercado de pantallas resistivas, pero la gama de modelos con dichas pantallas sigue siendo la más amplia y los precios son agradables a la vista y al bolsillo. Al mismo tiempo, van apareciendo nuevas versiones de sistemas operativos que se adaptan perfectamente al control dactilar: no tienen botones demasiado pequeños y difíciles de pulsar y el número de acciones para realizar una operación se reduce al mínimo.

Anteriormente, el autor de estas líneas era un admirador excepcional del uso de pantallas resistivas en tabletas resistentes y. Hoy, esa confianza está empezando a dar paso a la duda. Para decidir qué pantalla es mejor, resistiva o capacitiva, juntemos los hechos (sus ventajas y desventajas) y pensemos en ello.

Las empresas que desarrollan equipos electrónicos profesionales para uso en la industria, la logística, el ejército y la policía suelen preferir pantallas resistivas. Sin embargo, recientemente han aparecido dispositivos con pantallas capacitivas y dotadas de protección especial. Para entender por qué sucede esto, primero debemos definir estas tecnologías.

Características tecnológicas

Pantallas táctiles resistivas

La pantalla resistiva le permite controlar los dispositivos presionando la superficie con cualquier objeto: un dedo (incluido el guante) o un lápiz. Esta pantalla consta de dos capas flexibles con un espacio de aire. Cuando se aplica presión a la capa superior, hace contacto con la capa inferior y registra la ubicación exacta de la presión.

Pantallas táctiles capacitivas

La pantalla capacitiva le permite controlar el dispositivo gracias a la conductividad de la piel, tocando el dedo. Por lo tanto, no utiliza presión y responde mejor que una pantalla resistiva. Sin embargo, existe una limitación: la pantalla capacitiva solo puede controlarse mediante un objeto que tenga dicha conductividad. Puede ser no solo un dedo, sino también un lápiz óptico especial con una aguja conductora.

Uso de pantallas resistivas y capacitivas.

Como ya se mencionó, los desarrolladores tradicionalmente profesionales utilizan pantallas resistivas que pueden ser controladas por cualquier objeto en condiciones climáticas difíciles. Además, la tecnología resistiva implica la presencia de una mayor cantidad de sensores sensibles por centímetro cuadrado en comparación con la tecnología capacitiva, por lo que incluso los iconos más pequeños que se pueden presionar con una aguja pueden reflejarse en la pantalla.

Por cierto, el sistema operativo Windows Mobile tiene en cuenta esta característica y fue desarrollado específicamente para pantallas resistivas. Estas pantallas son menos sensibles a toques accidentales, incluidas las gotas de lluvia. Pero, por otro lado, muchos desarrolladores están empezando a crear software exclusivamente para pantallas capacitivas modernas. Esto pronto podría convertirse en un problema para los dispositivos con pantallas resistivas.

También se cree que la tecnología resistiva es más barata que la tecnología capacitiva. Hasta hace poco, esto era así, hasta que comenzaron a producirse pantallas capacitivas en cantidades multimillonarias, lo que, en consecuencia, redujo su costo.

Vale la pena señalar que la pantalla es la parte más vulnerable de los comunicadores seguros y. En términos de confiabilidad, las pantallas capacitivas son más preferibles. Se caracterizan por un mayor rendimiento en todas las condiciones, mientras que en ocasiones los modelos resistivos fallan si son llevados hacia abajo por el cristal. Dejan de responder al tacto, a diferencia de los modelos capacitivos que no tienen este problema.

Si una pantalla capacitiva se rompe (por ejemplo, se perfora), puede continuar realizando su función, mientras que una pantalla resistiva suele fallar por completo. Es decir, un trabajador de campo con una pantalla capacitiva podrá seguir trabajando, pero con una pantalla resistiva se verá obligado a terminarlo.

También vale la pena mencionar la posibilidad de entrada con varios dedos. A diferencia de los modelos capacitivos, los modelos resistivos no admiten multitáctil a gran escala. En algunos casos, esto puede afectar la productividad y la realización exitosa de tareas especiales.

Conclusión.

Si combinamos todos estos datos en un solo todo, podemos decir que las pantallas táctiles capacitivas no solo son más cómodas de usar, sino también más confiables y productivas. Lo único que deben cuidar los desarrolladores es su refuerzo (por ejemplo, con vidrio químico). Además, persiste el problema del uso de guantes y objetos no destinados al control, ya que es muy probable que sea necesario utilizar medios improvisados ​​en el campo.

Es decir, si necesitas mayor rendimiento y funcionamiento garantizado tras la aparición de grietas y averías, es mejor utilizar una pantalla capacitiva. Por otro lado, si necesitas usar o trabajar bajo la lluvia, la ventaja sigue siendo una pantalla resistiva. Además, hoy en día la mayoría de programas especializados para dispositivos rugerizados profesionales siguen orientados a Windows Embedded, aunque hay una tendencia a virar hacia Android.

Un dispositivo de entrada de información que es una pantalla que responde al tacto. Hay muchos tipos diferentes de pantallas táctiles que funcionan según diferentes principios físicos. Pero consideraremos sólo aquellos que se encuentran en teléfonos móviles y otros equipos portátiles.

Cómo funcionan las pantallas táctiles resistivas

Las pantallas táctiles resistivas vienen en dos tipos, de cuatro y cinco hilos. Consideremos el principio de funcionamiento de cada tipo por separado.

Pantalla resistiva de cuatro hilos

Principio de funcionamiento de la pantalla táctil resistiva de 4 hilos.

Una pantalla táctil resistiva consta de un panel de vidrio y una membrana de plástico flexible. Se aplica un revestimiento resistivo tanto al panel como a la membrana. El espacio entre el vidrio y la membrana está lleno de microaisladores, que se distribuyen uniformemente sobre el área activa de la pantalla y aíslan de manera confiable las superficies conductoras. Cuando se presiona la pantalla, el panel y la membrana se cierran y el controlador con Conversor analógico a digital registra el cambio de resistencia y lo convierte en coordenadas táctiles (X e Y). En términos generales, el algoritmo de lectura es el siguiente:

1. Se aplica un voltaje de +5 V al electrodo superior y el inferior está conectado a tierra. Los izquierdo y derecho están en cortocircuito y se verifica el voltaje en ellos. Este voltaje corresponde a la coordenada Y de la pantalla.
2. De manera similar, se suministran +5 V y tierra a los electrodos izquierdo y derecho, y la coordenada X se lee desde arriba y desde abajo.

Pantalla resistiva de cinco hilos

La pantalla de cinco hilos es más confiable debido al hecho de que el revestimiento resistivo de la membrana se reemplaza por uno conductor (la pantalla de 5 hilos continúa funcionando incluso con una membrana cortada). El cristal trasero tiene un revestimiento resistivo con cuatro electrodos en las esquinas.

Principio de funcionamiento de la pantalla táctil resistiva de 5 hilos.

Inicialmente, los cuatro electrodos están conectados a tierra y una resistencia "levanta" la membrana a +5 V. El nivel de voltaje en la membrana se monitorea constantemente. Conversor analógico a digital. Cuando nada toca la pantalla táctil, el voltaje es de 5V.

Tan pronto como se presiona la pantalla, el microprocesador detecta el cambio en el voltaje de la membrana y comienza a calcular las coordenadas del toque de la siguiente manera:

1. Se aplica un voltaje de +5 V a los dos electrodos derechos, los izquierdos están conectados a tierra. El voltaje en la pantalla corresponde a la coordenada X.
2. La coordenada Y se lee conectando ambos electrodos superiores a +5 V y conectando a tierra los dos inferiores.

Cómo funcionan las pantallas táctiles capacitivas

Una pantalla capacitiva (o capacitiva de superficie) aprovecha el hecho de que un objeto de gran capacitancia conduce corriente alterna.

Principio de funcionamiento de una pantalla táctil capacitiva.

Una pantalla táctil capacitiva es un panel de vidrio recubierto con un material resistivo transparente (generalmente una aleación de óxido de indio y óxido de estaño). Los electrodos ubicados en las esquinas de la pantalla aplican un pequeño voltaje alterno (el mismo para todas las esquinas) a la capa conductora. Cuando toca la pantalla con el dedo u otro objeto conductor, se produce una fuga de corriente. Además, cuanto más cerca esté el dedo del electrodo, menor será la resistencia de la pantalla y, por lo tanto, mayor será la corriente. La corriente en las cuatro esquinas es registrada por sensores y transmitida al controlador, que calcula las coordenadas del punto de contacto.

En modelos anteriores de pantallas capacitivas se utilizaba corriente continua, lo que simplificaba el diseño, pero si el usuario tenía mal contacto con el suelo, provocaba fallos.

Las pantallas táctiles capacitivas son confiables, alrededor de 200 millones de clics (aproximadamente 6 años y medio de clics por segundo), no pierden líquidos y toleran muy bien los contaminantes no conductores. Transparencia al 90%. Sin embargo, el revestimiento conductor sigue siendo vulnerable. Por ello, las pantallas capacitivas son muy utilizadas en máquinas instaladas en zonas protegidas. No responden a una mano enguantada.

Principio de funcionamiento de las pantallas táctiles capacitivas proyectadas.

Se aplica una rejilla de electrodos en el interior de la pantalla. El electrodo junto con el cuerpo humano forma un condensador; la electrónica mide la capacitancia de este condensador (suministra un pulso de corriente y mide el voltaje).

Principio de funcionamiento de la pantalla táctil capacitiva proyectada.

La transparencia de estas pantallas es de hasta el 90% y el rango de temperatura es extremadamente amplio. Muy duradero (el cuello de botella es la compleja electrónica que procesa los clics). POE puede utilizar vidrio de hasta 18 mm de espesor, lo que resulta en una resistencia extrema al vandalismo. No reaccionan a los contaminantes no conductores; los conductores se eliminan fácilmente mediante métodos de software. Por ello, las pantallas táctiles capacitivas proyectadas se utilizan en máquinas de exterior. Muchos modelos reaccionan ante una mano enguantada. En los modelos modernos, los diseñadores han logrado una precisión muy alta; sin embargo, las versiones resistentes al vandalismo son menos precisas.

Los PEE incluso reaccionan al acercamiento de una mano: el umbral de respuesta lo establece el software. Distinga entre presionar con la mano y presionar con un bolígrafo conductor. Algunos modelos admiten multitáctil. Por tanto, esta tecnología se utiliza en paneles táctiles y pantallas multitáctiles.

Vale la pena señalar que debido a las diferencias en la terminología, las pantallas capacitivas de superficie y proyectadas a menudo se confunden. Según la clasificación utilizada en este artículo, la pantalla del iPhone es capacitiva proyectada.

Conclusión

Cada tipo de pantalla táctil tiene sus propias ventajas y desventajas; para mayor claridad, veamos la tabla.

	Resistiva de 4 hilos	Resistivo de 5 hilos	capacitivo	capacitivo proyectado
Funcionalidad
Mano en guante	Sí	Sí	No	Sí
Objeto conductor sólido	Sí	Sí	Sí	Sí
Objeto sólido no conductor	Sí	Sí	No	No
Multitáctil	No	Sí	Sí	Sí
Medición de presión	No	No	No	Sí
Transparencia máxima, %	75	85	90	90
Exactitud	Alto	Alto	Alto	Alto
Fiabilidad
Vida útil, millones de clics	10	35	200	∞
Protección contra la suciedad y los líquidos.	Sí	Sí	Sí	Sí
Resistencia al vandalismo	No	No	No	Sí

El artículo fue escrito en base a materiales del sitio.

Las pantallas de los dispositivos modernos no solo pueden mostrar imágenes, sino que también permiten interactuar con el dispositivo a través de sensores.

Inicialmente, las pantallas táctiles se usaban en algunas computadoras de bolsillo y hoy en día se usan ampliamente en dispositivos móviles, reproductores, cámaras de fotografía y video, quioscos de información, etc. Además, cada uno de los dispositivos enumerados puede utilizar uno u otro tipo de pantalla táctil. Actualmente se han desarrollado varios tipos de paneles táctiles y, en consecuencia, cada uno de ellos tiene sus propias ventajas y desventajas. En este artículo veremos qué tipos de pantallas táctiles existen, sus ventajas e inconvenientes y qué tipo de pantalla táctil es mejor.

Hay cuatro tipos principales de pantallas táctiles: resistivo, capacitivo, con detección de ondas acústicas superficiales e infrarrojos . En dispositivos móviles, sólo dos son los más extendidos: resistivo y capacitivo . Su principal diferencia es el hecho de que las pantallas resistivas reconocen la presión, mientras que las pantallas capacitivas reconocen el tacto.

Pantallas táctiles resistivas

Esta tecnología está más extendida entre los dispositivos móviles, lo que se explica por la simplicidad de la tecnología y los bajos costes de producción. Una pantalla resistiva es una pantalla LCD sobre la que se superponen dos placas transparentes, separadas por una capa dieléctrica. La placa superior es flexible, ya que el usuario presiona sobre ella, mientras que la placa inferior está fijada rígidamente a la pantalla. Los conductores se aplican a superficies enfrentadas.

Pantalla táctil resistiva

El microcontrolador suministra voltaje en serie a los electrodos de las placas superior e inferior. Cuando se presiona la pantalla, la capa superior flexible se flexiona y su superficie conductora interna toca la capa conductora inferior, cambiando así la resistencia de todo el sistema. El microcontrolador registra el cambio de resistencia y así se determinan las coordenadas del punto de contacto.

Las ventajas de las pantallas resistivas incluyen simplicidad y bajo costo, buena sensibilidad y la capacidad de presionar la pantalla con un dedo o con cualquier objeto. Entre las desventajas, cabe destacar la mala transmisión de luz (como resultado, es necesario utilizar una luz de fondo más brillante), la mala compatibilidad con clics múltiples (multitáctiles), no pueden determinar la fuerza de presión y también son bastante rápidos. desgaste mecánico, aunque en comparación con la vida útil del teléfono, esta desventaja no es tan importante, ya que el teléfono suele fallar más rápido que la pantalla táctil.

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Pantallas táctiles capacitivas

Las pantallas táctiles capacitivas se dividen en dos tipos: capacitivo de superficie y capacitivo proyectado . Pantallas táctiles capacitivas de superficie Son vidrios en cuya superficie se aplica una fina capa conductora transparente y encima se aplica una capa protectora. A lo largo de los bordes del vidrio hay electrodos impresos que aplican voltaje alterno de bajo voltaje al recubrimiento conductor.

Pantalla táctil capacitiva de superficie.

Cuando tocas la pantalla, se genera un pulso de corriente en el punto de contacto, cuya magnitud es proporcional a la distancia desde cada esquina de la pantalla hasta el punto de contacto, por lo que es bastante sencillo para el controlador calcular la coordenadas del punto de contacto y comparar estas corrientes. Las ventajas de las pantallas capacitivas de superficie incluyen: buena transmisión de luz, tiempo de respuesta corto y larga vida táctil. Entre las desventajas: los electrodos colocados a los lados no son aptos para dispositivos móviles, exigen temperatura exterior, no admiten multitáctil, se pueden tocar con los dedos o con un lápiz especial y no pueden determinar la presión. fuerza.

Solicitud: Quioscos de información en zonas seguras, en algunos cajeros automáticos.

Pantallas táctiles capacitivas proyectadas Son vidrio con líneas principales horizontales de material conductor y líneas verticales de material conductor aplicadas, separadas por una capa de dieléctrico.

Pantalla táctil capacitiva proyectada

Una pantalla de este tipo funciona de la siguiente manera: un microcontrolador aplica voltaje secuencialmente a cada uno de los electrodos en el material conductor y mide la amplitud del pulso de corriente resultante. A medida que el dedo se acerca a la pantalla, la capacitancia de los electrodos ubicados debajo del dedo cambia y, por lo tanto, el controlador determina la ubicación del toque, es decir, las coordenadas del toque se cruzan con electrodos con mayor capacitancia.

La ventaja de las pantallas táctiles capacitivas proyectadas es su rápida velocidad de respuesta táctil, soporte multitáctil, determinación de coordenadas más precisa en comparación con las pantallas resistivas y detección de presión. Por tanto, estas pantallas se utilizan en mayor medida en dispositivos como el iPhone y el iPad. También cabe destacar la mayor fiabilidad de estas pantallas y, como resultado, una mayor vida útil. Entre las desventajas, se puede observar que en tales pantallas solo se puede tocar con los dedos (dibujar o escribir a mano con los dedos es muy inconveniente) o con un lápiz especial.

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Pantallas táctiles SAW (ondas acústicas superficiales)

La composición y principio de funcionamiento de este tipo de pantalla es el siguiente: en las esquinas de la pantalla se colocan elementos piezoeléctricos que convierten la señal eléctrica que se les suministra en ondas ultrasónicas y dirigen estas ondas a lo largo de la superficie de la pantalla. A lo largo de los bordes de un lado de la pantalla se distribuyen reflectores que distribuyen ondas ultrasónicas por toda la pantalla. En los bordes opuestos de la pantalla a los reflectores hay sensores que enfocan las ondas ultrasónicas y las transmiten al transductor, que a su vez convierte la onda ultrasónica nuevamente en una señal eléctrica. Así, para el controlador, la pantalla se representa como una matriz digital, cada valor de la cual corresponde a un punto específico de la superficie de la pantalla. Cuando un dedo toca la pantalla en cualquier punto, las ondas se absorben y, como resultado, el patrón general de propagación de las ondas ultrasónicas cambia y, como resultado, el transductor produce una señal eléctrica más débil, que se compara con la matriz digital del pantalla almacenada en la memoria y, por lo tanto, se calculan las coordenadas de tocar la pantalla.

VI pantalla táctil

Las ventajas incluyen una alta transparencia, ya que la pantalla no contiene superficies conductoras, durabilidad (hasta 50 millones de toques) y las pantallas táctiles tensioactivas le permiten determinar no solo las coordenadas de presión, sino también la fuerza de presión.

Entre las desventajas, podemos destacar la menor precisión para determinar las coordenadas que las capacitivas, es decir, no será posible dibujar en dichas pantallas. Una gran desventaja son los fallos de funcionamiento cuando se exponen a ruidos acústicos, vibraciones o cuando la pantalla está sucia, es decir. Cualquier suciedad en la pantalla bloqueará su funcionamiento. Además, estas pantallas sólo funcionan correctamente con objetos que absorban ondas acústicas.

Solicitud: Las pantallas táctiles SAW se encuentran principalmente en quioscos de información seguros, instituciones educativas, máquinas de juego, etc.

Pantallas táctiles infrarrojas

El diseño y principio de funcionamiento de las pantallas táctiles infrarrojas es bastante sencillo. A lo largo de dos lados adyacentes de la pantalla táctil se encuentran LED que emiten rayos infrarrojos. Y en el lado opuesto de la pantalla hay fototransistores que reciben rayos infrarrojos. Así, toda la pantalla está cubierta por una rejilla invisible de rayos infrarrojos que se cruzan, y si tocas la pantalla con el dedo, los rayos se superponen y no inciden en los fototransistores, lo que el controlador registra inmediatamente y, por tanto, las coordenadas del El tacto está determinado.

Pantalla táctil infrarroja

Solicitud: Las pantallas táctiles infrarrojas se utilizan principalmente en quioscos de información, máquinas expendedoras, equipos médicos, etc.

Entre las ventajas podemos destacar la alta transparencia de la pantalla, durabilidad, sencillez y mantenibilidad del circuito. Entre las desventajas: temen la suciedad (por eso se usan solo en interiores), no pueden determinar la fuerza de presión y una precisión promedio en la determinación de las coordenadas.

PD Entonces, analizamos los principales tipos de tecnologías de sensores más comunes (aunque también hay otras menos comunes, como ópticas, galgas extensométricas, inducción, etc.). De todas estas tecnologías, las resistivas y capacitivas son las más utilizadas en dispositivos móviles, ya que tienen una alta precisión para determinar el punto de contacto. De ellas, las pantallas táctiles capacitivas proyectadas tienen las mejores características.

El texto fue elaborado a partir de materiales de fuentes abiertas por los metodólogos tecnológicos Karabin A.S., L.V. Gavrik, S.V. Usachev

18.01.2011

Cuál es la diferencia pantallas capacitivas, utilizada en iPhone y otros dispositivos móviles modernos, de otros tipos de pantallas táctiles? ¿Y es este el futuro?

Me he convencido repetidamente de que los usuarios comunes desconocen por completo la existencia de diferentes tipos de pantallas táctiles y se sorprenden mucho al saber que la falta de respuesta de la pantalla de un comunicador recién comprado al habitual toque con un lápiz no lo es en absoluto. una señal de un mal funcionamiento. Es simplemente una pantalla diferente, construida con una tecnología diferente. Incluso algunos vendedores se confunden en las lecturas, atribuyendo a los displays de un tipo las propiedades de otros. Así que primero realizaremos un breve programa educativo, después del cual podrás distinguir diferentes tipos de pantallas literalmente al tacto. Y luego hablaremos de cuál de ellos es el futuro.

Los dispositivos móviles modernos (teléfonos inteligentes, comunicadores, reproductores) utilizan dos tipos de pantallas táctiles: resistador Y capacitivo. Además, hoy en día más del 90% de todas las pantallas táctiles son de tipo resistivo, aunque ya existe una clara tendencia hacia un aumento en la proporción de pantallas capacitivas.

Para dejar de confundirte, recuerda: Las pantallas resistivas son sensibles a la presión, mientras que las pantallas capacitivas son sensibles al tacto. Esta diferencia se debe al diseño de las pantallas y, en principio, es imposible entrenar, por ejemplo, una pantalla capacitiva para que reconozca las pulsaciones de un lápiz.

Una pantalla resistiva es una pantalla de cristal líquido sobre la que se aplica una membrana flexible. Se aplica una composición resistiva a los lados en contacto y el espacio entre los planos se divide mediante un dieléctrico. Se colocan electrodos (cuatro u ocho, cinco o seis y siete) en los bordes de las placas. Es fácil adivinar que cuando se presiona, la pantalla y la membrana entran en contacto en el punto de presión, cuyas coordenadas se calculan aplicando corriente secuencialmente a las placas superior e inferior y midiendo el voltaje en el punto de contacto de la platos. Es por eso que puede presionar dicha pantalla con cualquier objeto duro, desde una uña y un lápiz óptico hasta un lápiz o una cerilla, y funcionará.

Debido a su diseño, las pantallas resistivas y, especialmente, su capa conductora están sujetas a un desgaste gradual, por lo que existe la necesidad de realizar calibraciones periódicas de la pantalla. Las pantallas de cuatro electrodos más sencillas y económicas pueden soportar sólo 3 millones de clics en un punto. Varias veces más confiables (hasta 35 millones de clics) son los de cinco cables, donde cuatro electrodos están ubicados en la placa de la pantalla y el quinto en una membrana recubierta con una composición conductora y sirve solo como una especie de "sonda". Además, las pantallas de cinco hilos y sus modificaciones de 6 y 7 hilos siguen funcionando incluso si parte de la membrana está dañada.

Las desventajas de las pantallas resistivas también incluyen una baja transmisión de luz: no más del 70-85%, lo que requiere un mayor brillo de la retroiluminación. Pero la producción de estas pantallas es extremadamente barata, lo que explica su amplia distribución.

Una pantalla táctil capacitiva es generalmente un panel de vidrio sobre el que se aplica una capa de material resistivo transparente. Se instalan electrodos en las esquinas del panel, que suministran tensión alterna de bajo voltaje a la capa conductora. Dado que el cuerpo humano es capaz de conducir corriente eléctrica y tiene cierta capacitancia, al tocar la pantalla aparece una fuga en el sistema. La ubicación de esta fuga, es decir, el punto de contacto, está determinada por un simple controlador basado en los datos de los electrodos en las esquinas del panel.

No hay membranas flexibles en la pantalla, lo que garantiza una alta confiabilidad y permite reducir el brillo de la luz de fondo. Desafortunadamente, no puede pincharlos con un lápiz o una uña, ya que el comando simplemente no será reconocido. Sólo con tu dedo. A una pantalla de este tipo tampoco le gustan las temperaturas negativas: en el mejor de los casos, la precisión para determinar las coordenadas disminuye, en el peor, simplemente deja de responder;

Desafortunadamente, en la pantalla capacitiva más simple, que ahora está instalada en los teléfonos "táctiles" más baratos, es imposible organizar una moderna interfaz multitáctil "multidedo": cuatro electrodos en las esquinas son capaces de registrar solo un clic a la vez. un momento. Las pantallas capacitivas proyectadas están libres de este inconveniente, en las que se aplica una red completa de conductores (o filas de electrodos) en la parte posterior de la pantalla, a la que se suministra una corriente débil, y el punto de contacto está determinado por puntos con mayor capacitancia. Por cierto, estas pantallas son capaces de reaccionar incluso al acercamiento de una mano (y, por lo tanto, a una mano enguantada); todo depende de la configuración de sensibilidad.

Muchos expertos, no sin razón, creen que las pantallas resistivas son cosa del pasado y las capacitivas son el futuro. De hecho, la simple transición de un sistema de entrada mecánico-eléctrico a uno puramente eléctrico es sin duda un progreso. La confiabilidad y precisión de la determinación de coordenadas aumentaron, la necesidad de calibración desapareció y apareció una interfaz de "varios dedos".

El alejamiento de las pantallas resistivas ha estimulado el desarrollo de interfaces de usuario verdaderamente integradas y optimizadas para el control digital. En los comunicadores modernos, ya no es necesario apuntar ni un milímetro a los elementos microscópicos de la interfaz heredados de los sistemas operativos "grandes". Tenga en cuenta que el último Windows Phone 7 no se parece en nada al resto de la familia de "Windows móviles" de generaciones anteriores, en las que no había nada que hacer sin un pequeño lápiz óptico.

Los escépticos notarán que ya no es posible dibujar en una pantalla capacitiva con un lápiz de plástico normal o algún objeto aleatorio, ni escribir una nota a mano. Para hacer esto, deberá comprar un lápiz óptico especial con capacidad eléctrica. HTC incluso patentó un lápiz capacitivo de este tipo y pide unos 30 dólares por él. Pero, ¿con qué frecuencia dibujamos en nuestros teléfonos o escribimos a mano? Como dicen en ciertos círculos, menos veces que nunca. Pero las tabletas táctiles para dibujar utilizan tecnologías completamente diferentes y no van a ninguna parte.

La única razón por la que las pantallas resistivas todavía ocupan la mayor parte del mercado es porque son extremadamente baratas. Además, a lo largo de varios años, todos los proveedores más importantes lograron producir tal cantidad de teléfonos con pantalla resistiva, muy diversos y nada baratos, que para ellos sería como la muerte incluirlos inmediatamente en la categoría de obsoletos. En cualquier caso, cada vez habrá más dispositivos con pantallas capacitivas, y cada vez menos dispositivos con pantallas resistivas. Dentro de unos años, ni siquiera recordaremos que alguna vez introdujimos finas astillas especiales en la pantalla de los teléfonos inteligentes.