عرضيمثل التفاصيل، الذي يتم عرض الصورة. ليس من الصعب تخمين أن الشاشة هي التي تعرض المعلومات الضرورية وتنقلها إلى مالك الجهاز. إذا كانت الشاشة تالفة، فستكون الصورة مفقودة كليًا أو جزئيًا، ولهذا السبب إما أنك لا ترى شيئًا أو ترى بقعًا سوداء وخطوطًا وخطوطًا غير متساوية.

شاشة اللمسهو، في جوهره، لمس الزجاج. الطريقة التي تعمل بها شاشة اللمس بسيطة - فلمسها بإصبعك يؤدي إلى تشغيل بعض الوظائف أو إنتاج بعض الإجراءات. من السهل اكتشاف خلل في شاشة اللمس: شقوق على السطح يمكن الشعور بها بإصبعك؛ فقدان حساسية المستشعر.

إن عبارة "الزجاج" لا تنطبق على جميع الهواتف، ولكنها تنطبق فقط على تلك التي لا تحتوي على شاشة تعمل باللمس. أي أن شاشتهم غير محمية بزجاج اللمس. من المهم أن تأخذ في الاعتبار أنه إذا كان لديك جهاز استشعار على هاتفك، كقاعدة عامة، لا يوجد زجاج منفصل فيه. شاشة اللمس لا تحتوي على أي حماية على شكل زجاج، ولا يمكن شراؤها أو تركيبها. حتى لو كانت تالفة ولكنها تعمل بشكل مثالي، فهذا لا يعني أنها لا تحتاج إلى الاستبدال، لأن شاشة اللمس عبارة عن هيكل واحد يحتوي على كل من المستشعر والزجاج.

إذا ذهبت إلى مركز خدمة لإصلاح جهازك، فتجنب كلمة "شاشة". أولاً، هذا مصطلح غير مهني. إنه يعني كل شيء على الإطلاق، وصولاً إلى الجسد. ثانيا، باستخدام مصطلح “الشاشة” فإنك تضلل المتخصصين، ولهذا السبب يقومون بتشخيص غير صحيح. لذلك، إذا لم تكن متأكدًا مما هو التالف بالضبط - الشاشة أو شاشة اللمس - قم بوصف المشكلة بكلماتك الخاصة: "لا تظهر الصورة"، "" وما إلى ذلك.

على مدى السنوات القليلة الماضية، بدأت الشركات المصنعة في إنتاج وحدة مسبقة الصنع تتكون من شاشة عرض وشاشة تعمل باللمس مع مجموعة زجاجية. يتم لصق هذه العناصر الثلاثة مع مادة مانعة للتسرب شفافة. في حالة تلف هذه المجموعة، سيكون من المستحيل استبدال أي جزء بشكل منفصل (على سبيل المثال، شاشة تعمل باللمس)؛ هذا هو الجزء الأغلى في الجهاز اللوحي أو الهاتف الذكي.

نأمل أن نتمكن من مساعدتك في فهم هذه المفاهيم. اذا كنت تمتلك شاشة العرض أو شاشة اللمس تالفةلكنك لا تعرف ما هو بالضبط - سيكتشفون على الفور الجزء التالف ويستبدلونه في أقرب وقت ممكن بضمان لمدة 5 أشهر!

شرط:

جهاز عرض للهاتف المحمول (الهاتف الذكي) والكمبيوتر اللوحي. جهاز مزود بشاشة LCD. أنواع شاشات العرض واختلافاتها.

مقدمة

سنقوم في هذه المقالة بتحليل بنية العرض للهواتف المحمولة والهواتف الذكية والأجهزة اللوحية الحديثة. يتم ترتيب شاشات الأجهزة الكبيرة (الشاشات وأجهزة التلفزيون وما إلى ذلك)، باستثناء الفروق الدقيقة، بشكل مشابه.

سنقوم بالتفكيك ليس فقط من الناحية النظرية، ولكن أيضًا من الناحية العملية، من خلال فتح شاشة الهاتف "القرابين".

سننظر في كيفية عمل الشاشات الحديثة باستخدام مثال أكثرها تعقيدًا - شاشة الكريستال السائل (LCD - شاشة الكريستال السائل). في بعض الأحيان يطلق عليهم اسم TFT LCD، حيث يشير الاختصار TFT إلى "ترانزستور الأغشية الرقيقة" - ترانزستور الأغشية الرقيقة؛ حيث يتم التحكم في البلورات السائلة بفضل هذه الترانزستورات المترسبة على الركيزة مع البلورات السائلة.

سيكون هاتف Nokia 105 الرخيص بمثابة هاتف "ذبيحة" سيتم فتح شاشته.

المكونات الرئيسية للشاشة

تتكون شاشات الكريستال السائل (TFT LCD، وتعديلاتها - TN، وIPS، وIGZO، وما إلى ذلك) من ثلاثة مكونات: سطح اللمس، وجهاز تكوين الصورة (المصفوفة)، ومصدر الضوء (الإضاءة الخلفية). المصفوفة هناك طبقة أخرى، سلبية. إنه غراء بصري شفاف أو مجرد فجوة هوائية. يرجع وجود هذه الطبقة إلى حقيقة أن شاشة LCD وسطح اللمس هما جهازان مختلفان تمامًا، تم دمجهما ميكانيكيًا بحتًا.

كل مكون من المكونات "النشطة" له بنية معقدة إلى حد ما.

لنبدأ بسطح اللمس (شاشة اللمس). إنه موجود في الطبقة العليا من الشاشة (إذا كان موجودًا؛ ولكن في الهواتف التي تعمل بالضغط على الزر، على سبيل المثال، فهو غير موجود).
النوع الأكثر شيوعًا الآن هو بالسعة. يعتمد مبدأ تشغيل شاشة اللمس هذه على التغيير في السعة الكهربائية بين الموصلات الرأسية والأفقية عند لمسها بإصبع المستخدم.
وفقًا لذلك، بحيث لا تتداخل هذه الموصلات مع عرض الصورة، فهي مصنوعة من مواد خاصة شفافة (عادةً ما يتم استخدام أكسيد القصدير الإنديوم لهذا الغرض).

هناك أيضًا أسطح تعمل باللمس تستجيب للضغط (ما يسمى بالمقاومة)، لكنها بالفعل "تغادر الساحة".
في الآونة الأخيرة، ظهرت أسطح اللمس المدمجة التي تستجيب في وقت واحد لكل من سعة الإصبع وقوة الضغط (شاشات اللمس ثلاثية الأبعاد). وهي تعتمد على مستشعر سعوي، يكمله مستشعر ضغط على الشاشة.

يمكن فصل شاشة اللمس عن الشاشة عن طريق فجوة هوائية، أو يمكن لصقها عليها (ما يسمى بـ "محلول زجاجي واحد"، OGS - محلول زجاجي واحد).
يتمتع هذا الخيار (OGS) بميزة جودة كبيرة، لأنه يقلل من مستوى الانعكاس في الشاشة من مصادر الضوء الخارجية. يتم تحقيق ذلك عن طريق تقليل عدد الأسطح العاكسة.
في الشاشة "العادية" (مع وجود فجوة هوائية) توجد ثلاثة أسطح من هذا القبيل. هذه هي حدود التحولات بين الوسائط ذات معاملات انكسار الضوء المختلفة: "الهواء الزجاجي"، ثم "الهواء الزجاجي"، وأخيرًا مرة أخرى "الهواء الزجاجي". أقوى الانعكاسات هي من الحدود الأولى والأخيرة.

في الإصدار المزود بـ OGS، يوجد سطح عاكس واحد فقط (خارجي)، "الهواء إلى الزجاج".

على الرغم من أن العرض مع OGS مناسب جدًا للمستخدم وله خصائص جيدة؛ كما أن لديها عيبًا "ينبثق" إذا كانت الشاشة مكسورة. إذا كانت شاشة اللمس نفسها (السطح الحساس) فقط في شاشة العرض "العادية" (بدون OGS) تنكسر عند الاصطدام، فعند ضرب شاشة عرض مزودة بـ OGS، قد تنكسر الشاشة بأكملها. لكن هذا لا يحدث دائمًا، لذا فإن تصريحات بعض البوابات التي يتم عرضها مع OGS غير قابلة للإصلاح على الإطلاق غير صحيحة. احتمال كسر السطح الخارجي فقط مرتفع جدًا، أعلى من 50%. لكن الإصلاحات التي تنطوي على فصل الطبقات ولصق شاشة اللمس الجديدة لا يمكن تحقيقها إلا في مركز الخدمة؛ إصلاحه بنفسك يمثل مشكلة كبيرة.

شاشة

الآن دعنا ننتقل إلى الجزء التالي - الشاشة نفسها.

يتكون من مصفوفة ذات طبقات مصاحبة ومصباح إضاءة خلفي (متعدد الطبقات أيضًا!).

تتمثل مهمة المصفوفة والطبقات المرتبطة بها في تغيير كمية الضوء التي تمر عبر كل بكسل من الإضاءة الخلفية، وبالتالي تكوين صورة؛ أي أنه في هذه الحالة يتم ضبط شفافية البكسلات.

مزيد من التفاصيل حول هذه العملية.

يتم ضبط "الشفافية" عن طريق تغيير اتجاه استقطاب الضوء عند المرور عبر البلورات السائلة في البكسل تحت تأثير مجال كهربائي (أو العكس، في غياب التأثير). وفي الوقت نفسه، فإن التغير في الاستقطاب في حد ذاته لا يغير سطوع الضوء المرسل.

يحدث تغير في السطوع عندما يمر الضوء المستقطب عبر الطبقة التالية - وهو فيلم مستقطب ذو اتجاه استقطاب "ثابت".

يظهر هيكل المصفوفة وتشغيلها في حالتين ("يوجد ضوء" و"لا يوجد ضوء") بشكل تخطيطي في الشكل التالي:

(الصورة مستخدمة من القسم الهولندي من ويكيبيديا مع الترجمة إلى اللغة الروسية)

يدور استقطاب الضوء في طبقة الكريستال السائل اعتمادًا على الجهد المطبق.
كلما تزامنت اتجاهات الاستقطاب في البكسل (عند الخروج من البلورات السائلة) وفي الفيلم ذي الاستقطاب الثابت، كلما زاد مرور الضوء في النهاية عبر النظام بأكمله.

إذا كانت اتجاهات الاستقطاب متعامدة، فمن الناحية النظرية يجب ألا يمر الضوء على الإطلاق - يجب أن تكون هناك شاشة سوداء.

ومن الناحية العملية، لا يمكن إنشاء مثل هذا الترتيب "المثالي" لمتجهات الاستقطاب؛ علاوة على ذلك، كلاهما بسبب "النقص" في البلورات السائلة والهندسة غير الكاملة لمجموعة الشاشة. لذلك، لا يمكن أن تكون هناك صورة سوداء تمامًا على شاشة TFT. في أفضل شاشات LCD، يمكن أن يصل التباين الأبيض/الأسود إلى أكثر من 1000؛ في المتوسط ​​500...1000، والباقي - أقل من 500.

لقد تم للتو وصف تشغيل المصفوفة المصنوعة باستخدام تقنية LCD TN+film. تتمتع مصفوفات الكريستال السائل التي تستخدم تقنيات أخرى بمبادئ تشغيل مماثلة، ولكن تنفيذها تقنيًا مختلفًا. يتم الحصول على أفضل نتائج تجسيد الألوان باستخدام تقنيات IPS وIGZO و*VA (MVA وPVA وما إلى ذلك).

الإضاءة الخلفية

ننتقل الآن إلى "أسفل" الشاشة - الإضاءة الخلفية. على الرغم من أن الإضاءة الحديثة لا تحتوي في الواقع على مصابيح.

على الرغم من اسمه البسيط، فإن مصباح الإضاءة الخلفية لديه بنية معقدة متعددة الطبقات.

ويرجع ذلك إلى حقيقة أن مصباح الإضاءة الخلفية يجب أن يكون مصدر ضوء مسطح مع سطوع موحد عبر السطح بأكمله، وهناك عدد قليل جدًا من مصادر الضوء هذه في الطبيعة. وتلك الموجودة ليست مناسبة جدًا لهذه الأغراض بسبب الكفاءة المنخفضة أو طيف الانبعاث "الضعيف" أو تتطلب نوعًا وقيمة "غير مناسبين" لجهد التوهج (على سبيل المثال، الأسطح المتوهجة كهربائيًا، انظر. ويكيبيديا).

في هذا الصدد، الأكثر شيوعًا الآن ليس مصادر الضوء "المسطحة" البحتة، ولكن إضاءة LED "الموضعية" مع استخدام طبقات متناثرة وعاكسة إضافية.

لنفكر في هذا النوع من الإضاءة الخلفية من خلال "فتح" شاشة هاتف Nokia 105.

بعد تفكيك نظام الإضاءة الخلفية للشاشة إلى الطبقة الوسطى، سنرى في الزاوية اليسرى السفلية مصباح LED أبيض واحد، والذي يوجه إشعاعه إلى اللوحة الشفافة تقريبًا من خلال حافة مسطحة على "القطع" الداخلي للزاوية:

توضيحات للصورة. يوجد في وسط الإطار شاشة هاتف محمول مقسمة إلى طبقات. في المنتصف في المقدمة أدناه توجد مصفوفة مغطاة بالشقوق (تضررت أثناء التفكيك). يوجد في المقدمة في الأعلى الجزء الأوسط من نظام الإضاءة الخلفية (تتم إزالة الطبقات المتبقية مؤقتًا لتوفير رؤية مصباح LED الأبيض المنبعث ولوحة "دليل الضوء" الشفافة).
في الجزء الخلفي من الشاشة، يمكنك رؤية اللوحة الأم للهاتف (باللون الأخضر) ولوحة المفاتيح (في الأسفل مع فتحات دائرية لنقل ضغطات الأزرار).

هذه اللوحة الشفافة هي بمثابة دليل للضوء (بسبب الانعكاسات الداخلية) وعنصر التشتت الأول (بسبب "البثور" التي تخلق عوائق أمام مرور الضوء). مكبرة ، تبدو مثل هذا:

في الجزء السفلي من الصورة، على يسار المنتصف، تظهر إضاءة خلفية LED بيضاء ساطعة.

يظهر شكل الإضاءة الخلفية البيضاء LED بشكل أفضل في الصورة مع تقليل سطوعها:

يتم وضع صفائح بلاستيكية بيضاء غير لامعة عادية أسفل هذه اللوحة وفوقها، لتوزيع تدفق الضوء بالتساوي على المنطقة:

يمكن أن يطلق عليها بشكل مشروط "ورقة ذات مرآة شفافة وانكسار مزدوج". هل تذكرون في دروس الفيزياء أنهم أخبرونا عن سبار أيسلندا، عندما مر الضوء من خلاله انقسم إلى قسمين؟ وهذا مشابه له، فقط مع المزيد من خصائص المرآة.

هذا ما تبدو عليه ساعة اليد العادية إذا كان جزء منها مغطى بهذه الورقة:

الغرض المحتمل من هذه الورقة هو التصفية الأولية للضوء عن طريق الاستقطاب (احتفظ بما تحتاجه، وتخلص من غير الضروري). ولكن من الممكن أنه فيما يتعلق باتجاه تدفق الضوء نحو المصفوفة، يكون لهذا الفيلم أيضًا دور ما.

هذه هي الطريقة التي يعمل بها مصباح الإضاءة الخلفية "البسيط" في شاشات الكريستال السائل والشاشات.

أما بالنسبة للشاشات "الكبيرة"، فإن هيكلها متشابه، ولكن يوجد عدد أكبر من مصابيح LED في جهاز الإضاءة الخلفية.

استخدمت شاشات LCD القديمة مصابيح الفلورسنت ذات الكاثود البارد (CCFLs) بدلاً من الإضاءة الخلفية LED.

هيكل شاشات AMOLED

الآن - بضع كلمات حول تصميم نوع جديد وتقدمي من شاشات العرض - AMOLED (الصمام الثنائي الباعث للضوء العضوي النشط).

تصميم مثل هذه الشاشات أبسط بكثير، حيث لا توجد إضاءة خلفية.

يتم تشكيل شاشات العرض هذه من خلال مجموعة من مصابيح LED ويتوهج كل بكسل على حدة هناك. تتمثل مزايا شاشات AMOLED في التباين "اللانهائي" وزوايا المشاهدة الممتازة وكفاءة الطاقة العالية؛ والعيوب هي انخفاض عمر وحدات البكسل الزرقاء والصعوبات التكنولوجية في تصنيع الشاشات الكبيرة.

وتجدر الإشارة أيضًا إلى أنه على الرغم من الهيكل الأبسط، فإن تكلفة إنتاج شاشات AMOLED لا تزال أعلى من شاشات TFT LCD.

أضف السعر الخاص بك إلى قاعدة البيانات

تعليق

في الآونة الأخيرة، لم يصدق سوى عدد قليل من الناس أن الهواتف ذات الأزرار المألوفة ستفسح المجال للأجهزة التي يتم التحكم فيها عن طريق لمس الشاشة. لكن الزمن يتغير والطلب على الهواتف التي تعمل بضغطة زر آخذ في الانخفاض تدريجيا، في حين أن الطلب على الهواتف الذكية آخذ في الازدياد.

يتكون مصطلح "شاشة اللمس" من كلمتين - اللمس والشاشة، والتي تُترجم باللغة الإنجليزية على أنها "شاشة تعمل باللمس". نعم، هذا صحيح - شاشة اللمس هي شاشة تعمل باللمس تلمسها عند استخدام هاتفك الذكي أو جهازك اللوحي. في الواقع، لا توجد شاشات اللمس في عالم تكنولوجيا الهاتف المحمول فحسب. لذا، يمكنك رؤيتها عند إيداع الأموال في حساب جهازك المحمول من خلال محطة طرفية، أو في ماكينة الصراف الآلي، أو في أجهزة التذاكر، وما إلى ذلك.

تدين شاشة اللمس بمظهرها للعلماء الغربيين. ولدت العينات الأولى في النصف الثاني من الستينيات من القرن الماضي. وبناءً على ذلك، يمكننا أن نستنتج أن شاشة اللمس تُستخدم منذ أكثر من 40 عامًا. قبل الهواتف الذكية، كانت تستخدم في أجهزة الصراف الآلي، وما إلى ذلك. في الوقت الحالي، كل شخص يستخدم الاتصالات الخلوية، وملاحي السيارات، ويزور البنوك والمحلات التجارية، يواجه هذه التكنولوجيا، وأحيانًا دون أن يعرف حتى اسمها. لذلك، اكتشفنا ما هي شاشة اللمس في الهواتف. في الأساس، هذا هو نفس شاشة اللمس بالإصبع. يتم استخدامه بشكل مثالي بدلاً من لوحة المفاتيح ويستخدم بنشاط في تقنيات الهاتف المحمول. تشمل مزايا شاشة اللمس الحماية من الغبار والرطوبة والعوامل البيئية الضارة الأخرى، فضلاً عن درجة عالية من الموثوقية. إذا كان جهاز اللمس الخاص بنا لا يستجيب دائمًا للمس، أو حتى يرفض القيام بذلك، على سبيل المثال، فهو لا يريد تغيير السطوع على جهاز iPad، على الأرجح أن شاشة اللمس هي التي فشلت. إنها غير مكلفة نسبيًا (خاصة إذا كنا مهتمين بشاشة مقاومة)، ومن السهل استبدالها.

أساس شاشة تعمل باللمس

أساس أي شاشة تعمل باللمس هو مصفوفة بلورية سائلة، وهي في الواقع نسخة أصغر من تلك الموجودة في الشاشة. يوجد على الجانب الخلفي صمامات ثنائية للإضاءة الخلفية، وعلى الجانب الأمامي يوجد عدد من الطبقات التي تسجل الضغط (شاشة مقاومة) أو اللمس (شاشة سعوية).

يدرك الشخص الذي هو على دراية جيدة بماهية شاشة اللمس أن معظم الأجهزة المصنعة تستخدم شاشة لمس مقاومة. وهذا يأتي من التكلفة المنخفضة والبساطة النسبية في التصميم. تحتوي العديد من "الهواتف الذكية" الصينية التي غمرت السوق على نوع مقاوم من الشاشات، بالمناسبة، ظهرت تكنولوجيا تصنيعها في وقت أبكر من كونها سعوية.

أنواع شاشات اللمس

تنقسم شاشات اللمس إلى شاشات مقاومة، ومصفوفة، وسعوية، وموجات صوتية سطحية، والأشعة تحت الحمراء، والبصرية، ومقياس الضغط، وشاشات التوقيت الصيفي، وشاشات اللمس الحثية.

شاشات اللمس المقاومة

وهي مقسمة إلى أربعة أسلاك وخمسة أسلاك.

يتكون مستشعر الشاشة المقاوم من لوحين بلاستيكيين شفافين مع شبكة موصلة رفيعة توجد على سطح شاشة بلورية سائلة تقليدية. بين اللوحات هناك طبقة عازلة شفافة. يعرض البرنامج واجهة رسومية تفاعلية يمكن رؤيتها بوضوح بفضل المواد الشفافة الموجودة في المصفوفة. عند الاستجابة لطلب برنامج، يقوم المستخدم بالنقر فوق نقطة الواجهة المطلوبة (على سبيل المثال، صورة زر). - يتباعد العازل البلاستيكي، وتتلامس الصفائح البلاستيكية، مما يوفر التيار من القطب الكهربائي لأحدهما إلى شبكة الآخر. يتم تسجيل ظهور التيار بواسطة وحدة التحكم في التسجيل، والتي، وفقًا لشبكة الإحداثيات، ستحدد نقطة الضغط. يتم إدخال إحداثيات النقطة في البرنامج ومعالجتها وفقًا للخوارزميات المحددة.

شاشة بأربعة أسلاك

تتكون شاشة اللمس المقاومة من لوحة زجاجية وغشاء بلاستيكي مرن. يتم تطبيق طلاء مقاوم على كل من اللوحة والغشاء. تمتلئ المساحة بين الزجاج والغشاء بالعوازل الدقيقة، والتي يتم توزيعها بالتساوي على المنطقة النشطة من الشاشة وتعزل الأسطح الموصلة بشكل موثوق. عند الضغط على الشاشة، يتم إغلاق اللوحة والغشاء، وتقوم وحدة التحكم، باستخدام محول تناظري إلى رقمي، بتسجيل التغير في المقاومة وتحويلها إلى إحداثيات اللمس (X و Y). بشكل عام، خوارزمية القراءة هي كما يلي:

يتم تطبيق جهد +5 فولت على القطب العلوي، ويتم تأريض القطب السفلي. يتم قصر الدائرة الكهربائية على اليسار واليمين، ويتم فحص الجهد الكهربي عليهما. يتوافق هذا الجهد مع الإحداثي Y للشاشة.

وبالمثل، يتم توفير +5 فولت والأرض إلى الأقطاب الكهربائية اليسرى واليمنى، ويتم قراءة إحداثي X من الأعلى والأسفل.

هناك أيضًا شاشات تعمل باللمس بثمانية أسلاك. إنها تعمل على تحسين دقة التتبع، ولكنها لا تعمل على تحسين الموثوقية.

شاشة بخمسة أسلاك

تعتبر الشاشة ذات الخمسة أسلاك أكثر موثوقية نظرًا لحقيقة أن الطبقة المقاومة الموجودة على الغشاء يتم استبدالها بطبقة موصلة (تستمر الشاشة ذات 5 أسلاك في العمل حتى مع وجود غشاء مقطوع). يحتوي الزجاج الخلفي على طبقة مقاومة بأربعة أقطاب كهربائية في الزوايا.

في البداية، يتم تأريض جميع الأقطاب الكهربائية الأربعة، ويتم "سحب" الغشاء بواسطة المقاوم إلى +5V. تتم مراقبة مستوى الجهد على الغشاء باستمرار بواسطة محول تناظري إلى رقمي. عندما لا يلمس أي شيء شاشة اللمس، يكون الجهد الكهربي 5 فولت.

بمجرد الضغط على الشاشة، يكتشف المعالج الدقيق التغير في جهد الغشاء ويبدأ في حساب إحداثيات اللمس كما يلي:

يتم تطبيق جهد +5V على القطبين الأيمنين، بينما يتم تأريض القطبين الأيسرين. يتوافق الجهد الكهربي الموجود على الشاشة مع الإحداثي X.

تتم قراءة الإحداثي Y عن طريق توصيل كلا القطبين الكهربائيين العلويين بـ +5 فولت وتأريض كلا القطبين السفليين.

شاشات اللمس المقاومة رخيصة الثمن ومقاومة للتلوث. تستجيب الشاشات المقاومة للمس بأي جسم صلب وناعم: يد (عارية أو مرتدية قفاز)، قلم، بطاقة ائتمان، معول. يتم استخدامها حيثما يكون التخريب ودرجات الحرارة المنخفضة ممكنًا: لأتمتة العمليات الصناعية، في الطب، في قطاع الخدمات (محطات نقاط البيع)، في الإلكترونيات الشخصية (PDA). توفر أفضل العينات دقة تبلغ 4096 × 4096 بكسل.

عيوب الشاشات المقاومة هي انخفاض انتقال الضوء (لا يزيد عن 85٪ للنماذج ذات 5 أسلاك وحتى أقل للنماذج ذات 4 أسلاك)، وانخفاض المتانة (لا يزيد عن 35 مليون نقرة لكل نقطة) وعدم كفاية المقاومة للتخريب (الفيلم) من السهل قطعها).

شاشات ماتريكس التي تعمل باللمس

التصميم مشابه للمقاوم، ولكنه مبسط إلى الحد الأقصى. يتم تطبيق الموصلات الأفقية على الزجاج، ويتم تطبيق الموصلات الرأسية على الغشاء.

عندما تلمس الشاشة، تلمس الموصلات. تحدد وحدة التحكم الموصلات التي تم قصرها وتنقل الإحداثيات المقابلة إلى المعالج الدقيق.

لديهم دقة منخفضة للغاية. يجب أن يتم وضع عناصر الواجهة بشكل خاص مع الأخذ بعين الاعتبار خلايا شاشة المصفوفة. الميزة الوحيدة هي البساطة والرخص والبساطة. عادةً ما يتم الاستعلام عن شاشات المصفوفات صفًا تلو الآخر (على غرار مصفوفة الزر)؛ هذا يسمح لك بإعداد اللمس المتعدد. يتم استبدالها تدريجياً بأخرى مقاومة.

شاشات تعمل باللمس بالسعة

تستفيد الشاشة السعوية (أو السعوية السطحية) من حقيقة أن جسمًا ذو سعة كبيرة يوصل تيارًا متناوبًا.

شاشة اللمس السعوية عبارة عن لوحة زجاجية مطلية بمادة مقاومة شفافة (عادةً ما تكون عبارة عن سبيكة من أكسيد الإنديوم وأكسيد القصدير). تطبق الأقطاب الكهربائية الموجودة في زوايا الشاشة جهدًا متناوبًا صغيرًا (نفس الشيء بالنسبة لجميع الزوايا) على الطبقة الموصلة. عندما تلمس الشاشة بإصبعك أو أي جسم موصل آخر، يتسرب التيار. علاوة على ذلك، كلما اقترب الإصبع من القطب، انخفضت مقاومة الشاشة، مما يعني زيادة التيار. يتم تسجيل التيار في جميع الزوايا الأربع بواسطة أجهزة الاستشعار ونقله إلى وحدة التحكم، التي تحسب إحداثيات نقطة اللمس.

في النماذج السابقة من الشاشات السعوية، تم استخدام التيار المباشر - مما أدى إلى تبسيط التصميم، ولكن إذا كان لدى المستخدم اتصال ضعيف بالأرض، فقد أدى ذلك إلى حدوث أعطال.

تعتبر شاشات اللمس السعوية موثوقة، حوالي 200 مليون نقرة (حوالي 6 سنوات ونصف من النقرات مع فاصل زمني قدره ثانية واحدة)، ولا تسرب السوائل وتتحمل الملوثات غير الموصلة جيدًا. الشفافية بنسبة 90%. ومع ذلك، فإن الطبقة الموصلة الموجودة مباشرة على السطح الخارجي لا تزال ضعيفة. لذلك، يتم استخدام الشاشات السعوية على نطاق واسع في الأجهزة المثبتة فقط في غرفة محمية من الطقس. إنهم لا يستجيبون لليد القفاز.

تجدر الإشارة إلى أنه نظرًا للاختلافات في المصطلحات، غالبًا ما يتم الخلط بين الشاشات ذات السعة السطحية والمسقطة. وبحسب التصنيف المستخدم في هذه المقالة، فإن شاشة الآيفون، على سبيل المثال، يتم إسقاطها بالسعة وليس بالسعة.

شاشات اللمس بالسعة المتوقعة

يتم تطبيق شبكة من الأقطاب الكهربائية داخل الشاشة. يشكل القطب مع جسم الإنسان مكثفًا. تقيس الإلكترونيات سعة هذا المكثف (توفر نبضة حالية وتقيس الجهد).

تمكنت سامسونج من تركيب أقطاب كهربائية حساسة مباشرة بين البكسلات الفرعية لشاشة AMOLED، مما يبسط التصميم ويزيد من الشفافية.

تصل شفافية هذه الشاشات إلى 90٪، ونطاق درجة الحرارة واسع للغاية. متينة للغاية (عنق الزجاجة هو الإلكترونيات المعقدة التي تعالج النقرات). يمكن لـ PESE استخدام زجاج يصل سمكه إلى 18 مم، مما يؤدي إلى مقاومة شديدة للتخريب. فهي لا تتفاعل مع الملوثات غير الموصلة، ويمكن قمعها بسهولة باستخدام طرق برمجية. لذلك، تُستخدم شاشات اللمس السعوية المسقطة على نطاق واسع في الأجهزة الإلكترونية الشخصية وفي آلات البيع، بما في ذلك تلك المثبتة في الشارع. تدعم العديد من الأصناف اللمس المتعدد.

شاشات تعمل باللمس تعتمد على الموجات الصوتية السطحية

الشاشة عبارة عن لوحة زجاجية بها محولات طاقة كهرضغطية (PETs) موجودة في الزوايا. يوجد على حواف اللوحة أجهزة استشعار عاكسة ومستقبلة. مبدأ تشغيل هذه الشاشة هو كما يلي. تقوم وحدة تحكم خاصة بتوليد إشارة كهربائية عالية التردد وإرسالها إلى المسبار. يقوم المسبار بتحويل هذه الإشارة إلى مادة خافضة للتوتر السطحي، وتعكسها أجهزة الاستشعار العاكسة وفقًا لذلك.

يتم استقبال هذه الموجات المنعكسة بواسطة أجهزة الاستشعار المقابلة وإرسالها إلى المسبار. وتستقبل المجسات بدورها الموجات المنعكسة وتحولها إلى إشارة كهربائية، والتي يتم بعد ذلك تحليلها بواسطة جهاز التحكم. عندما تلمس الشاشة بإصبعك، يتم امتصاص بعض الطاقة من الموجات الصوتية. تسجل أجهزة الاستقبال هذا التغيير، ويقوم المتحكم الدقيق بحساب موضع نقطة اللمس. يتفاعل مع جسم قادر على امتصاص الموجة (الإصبع، اليد التي ترتدي القفاز، المطاط المسامي).

الميزة الرئيسية لشاشة الموجة الصوتية السطحية (SAW) هي القدرة على تتبع ليس فقط إحداثيات نقطة ما، ولكن أيضًا قوة الضغط (هنا، بدلاً من ذلك، القدرة على تحديد نصف قطر أو منطقة الضغط بدقة)، ويرجع ذلك إلى أن درجة امتصاص الموجات الصوتية تعتمد على الضغط عند نقطة اللمس (الشاشة لا تنحني تحت ضغط الإصبع ولا تتشوه، وبالتالي فإن قوة الضغط لا يترتب عليها تغييرات نوعية في معالجة وحدة التحكم للبيانات على إحداثيات التأثير، والتي تسجل فقط المنطقة التي تتداخل مع مسار النبضات الصوتية).

يتمتع هذا الجهاز بشفافية عالية جدًا لأن الضوء الصادر من جهاز التصوير يمر عبر الزجاج الذي لا يحتوي على طبقات مقاومة أو موصلة. وفي بعض الحالات، لا يتم استخدام الزجاج على الإطلاق لمكافحة الوهج، ويتم ربط الباعثات وأجهزة الاستقبال والعاكسات مباشرة بشاشة جهاز العرض. على الرغم من تعقيد التصميم، فإن هذه الشاشات متينة للغاية. ووفقا لشركة Tyco Electronics الأمريكية وشركة GeneralTouch التايوانية، على سبيل المثال، فإنهما تستطيعان تحمل ما يصل إلى 50 مليون لمسة في نقطة واحدة، وهو ما يتجاوز عمر شاشة مقاومة مكونة من 5 أسلاك.

تُستخدم الشاشات القائمة على الفاعل بالسطح بشكل أساسي في ماكينات القمار وأنظمة المعلومات الآمنة والمؤسسات التعليمية. كقاعدة عامة، يتم تقسيم شاشات الفاعل بالسطح إلى شاشات عادية - بسمك 3 مم، ومقاومة للتخريب - 6 مم. ويمكن للأخير أن يتحمل ضربة من قبضة رجل عادي أو سقوط كرة معدنية تزن 0.5 كجم من ارتفاع 1.3 متر (وفقًا لشركة Elo Touch Systems). يوفر السوق خيارات للاتصال بجهاز كمبيوتر عبر واجهة RS232 وعبر واجهة USB. في الوقت الحالي، تعد وحدات التحكم لشاشات اللمس التي تعمل بالسطح والتي تدعم كلا النوعين من الاتصال - التحرير والسرد (بيانات من Elo Touch Systems) أكثر شيوعًا.

العيب الرئيسي لشاشة الفاعل بالسطح هو الأعطال في حالة وجود اهتزاز أو عند التعرض للضوضاء الصوتية، وكذلك عندما تكون الشاشة متسخة. أي جسم غريب يتم وضعه على الشاشة (على سبيل المثال، العلكة) يمنع تشغيلها تمامًا. بالإضافة إلى ذلك، تتطلب هذه التقنية الاتصال بجسم يمتص بالضرورة الموجات الصوتية - أي، على سبيل المثال، البطاقة المصرفية البلاستيكية غير قابلة للتطبيق في هذه الحالة.

دقة هذه الشاشات أعلى من الشاشات المصفوفية، ولكنها أقل من الشاشات السعوية التقليدية. وكقاعدة عامة، لا يتم استخدامها لرسم النص وإدخاله.

شاشات تعمل باللمس بالأشعة تحت الحمراء

مبدأ تشغيل لوحة اللمس بالأشعة تحت الحمراء بسيط - تتم مقاطعة الشبكة التي تتكون من الأشعة تحت الحمراء الأفقية والرأسية عندما يلمس أي كائن الشاشة. تحدد وحدة التحكم الموقع الذي انقطع فيه الشعاع.

تعتبر شاشات اللمس التي تعمل بالأشعة تحت الحمراء حساسة للتلوث، ولذلك يتم استخدامها عندما تكون جودة الصورة مهمة، على سبيل المثال، في الكتب الإلكترونية. نظرًا لبساطته وسهولة صيانته، يحظى هذا المخطط بشعبية لدى الجيش. غالبًا ما يتم تصنيع لوحات مفاتيح الاتصال الداخلي باستخدام هذا المبدأ. يُستخدم هذا النوع من الشاشات في العديد من هواتف Neonode.

شاشات اللمس البصرية

تم تجهيز اللوحة الزجاجية بإضاءة بالأشعة تحت الحمراء. عند السطح الزجاجي للهواء، يتم الحصول على الانعكاس الداخلي الكلي؛ عند السطح الزجاجي للجسم الغريب، ينتشر الضوء. كل ما تبقى هو التقاط الصورة المتناثرة، ولهذا هناك تقنيتان:

في شاشات العرض، يتم وضع الكاميرا بجانب جهاز العرض.

هذه هي الطريقة التي يعمل بها Microsoft PixelSense، على سبيل المثال.

أو أن البكسل الفرعي الرابع الإضافي لشاشة LCD أصبح حساسًا للضوء.

إنها تسمح لك بالتمييز بين الضغط اليدوي والضغط بأي كائن، وهناك لمسة متعددة. من الممكن استخدام أسطح لمس كبيرة، تصل إلى السبورة.

شاشات اللمس لقياس الضغط

الرد على تشوه الشاشة. دقة شاشات قياس الضغط منخفضة، لكنها شديدة المقاومة للتخريب. التطبيق الرئيسي هو أجهزة الصراف الآلي وآلات التذاكر وغيرها من الأجهزة الموجودة في الشارع.

شاشات اللمس DST

تكتشف شاشة اللمس DST (تقنية إشارة التشتيت) التأثير الكهرضغطي في الزجاج. من الممكن الضغط على الشاشة بيدك أو بأي شيء.

السمة المميزة هي سرعة رد الفعل العالية والقدرة على العمل في ظروف الشاشات شديدة الاتساخ. ومع ذلك، يجب أن يتحرك الإصبع، ولا يلاحظ النظام وجود إصبع ثابت.

ما الفرق بين الوحدة النمطية وشاشة اللمس أو العرض؟

1. شاشة اللمس - وتسمى أيضًا المستشعر، الزجاج، زجاج اللمس. إذا تمت ترجمته حرفيًا من الإنجليزية، فستحصل على "شاشة تعمل باللمس". اتضح أن المستشعر هو الجزء العلوي من الشاشة الذي يتفاعل مع اللمس ويجعل من الممكن التحكم في وظائف الهاتف.

هناك نوعان من أجهزة الاستشعار:

مقاوم - يتفاعل هذا النوع من المستشعرات مع لمسة أي كائن (سواء كان قلمًا أو عود أسنان). يعتبر هذا النوع من أجهزة الاستشعار من الأنواع المهددة بالانقراض، حيث أن حساسيته لردود الفعل ضعيفة للغاية.

شاشة سعوية - تتفاعل فقط مع لمسة إصبع بشري أو قلم سعوي. يتميز هذا النوع من أجهزة الاستشعار بعمل أفضل وأكثر دقة (جميع أحدث الابتكارات في السوق مصنوعة باستخدام هذا النوع من أجهزة الاستشعار)

إذا تعطلت شاشة اللمس، تظهر رقائق أو شقوق على الجزء الخارجي من الهاتف، ولكن تظل الصورة سليمة.

مهم!!! في حالة تلفها، يمكن أن تستمر الشاشات السعوية في العمل جزئيًا أو كليًا. المقاومة، عند تلفها، تتوقف عن العمل بشكل كامل.

شاشة تعمل باللمس مقاوم

الشاشة التي تعمل باللمس بالسعة

شاشة لمس مكسورة

2. شاشة العرض عبارة عن شاشة، أو ببساطة، جهاز التلفزيون الخاص بك على الهاتف أو الجهاز اللوحي، ولها وظيفة نقل الصور.

في حالة تلفها، قد تختفي الصورة كليًا أو جزئيًا (قد تنقل الشاشة أيضًا ألوانًا غير واضحة لا تتوافق مع الألوان الأصلية).

من المهم أن نفهم أن الشاشة المكسورة لا تعني بالضرورة فشل شاشة اللمس. إذا تم الضغط على الجهاز بإحكام، يمكن أن تصمد شاشة اللمس، ولكن يمكن أن تنفجر الشاشة الداخلية.

عرض

3. الوحدة النمطية أو وحدة العرض هي جزء مجمع يتكون من شاشة عرض وشاشة تعمل باللمس. يتم لصقها معًا في مصنع الشركة المصنعة باستخدام مادة لاصقة خاصة بينية.

تشير الإحصائيات إلى أن الشركات المصنعة العالمية مثل Samsung وApple وLenovo...إلخ تتحول بشكل متزايد إلى شاشات العرض المعيارية في أجهزتها الجديدة. وبالتالي، إذا تعطل أحد قطع الغيار (شاشة اللمس أو العرض)، فيجب عليك استبدالها في أزواج، مما يؤدي بالطبع إلى زيادة تكلفة الإصلاحات.

هناك بديل - لصق عرض معياري، ولكن لهذا يجب استيفاء عدة شروط:

1) يجب أن تكون شاشة اللمس فقط مكسورة (يجب أن تكون الشاشة سليمة)

شاشة اللمس هي نوع من شاشات العرض المطلوبة في مجموعة متنوعة من قطاعات سوق المعدات الإلكترونية. ما هي مميزات هذا الجهاز؟

ما هي شاشة اللمس؟

تحت شاشة اللمسمن المفهوم بشكل عام أن أي شاشة تعمل باللمس هي تلك التي يمكن التحكم فيها عن طريق لمس الإصبع أو استخدام جهاز إضافي (قلم إلكتروني، قلم، وما إلى ذلك). تم اختراع شاشات اللمس الأولى في السبعينيات. ظهرت الأجهزة المجهزة بها في السوق في الثمانينات.

في بعض الأحيان يُطلق على جزء فقط من شاشة اللمس اسم شاشة اللمس - وهو الجزء المسؤول مباشرة عن معالجة الإشارات الناتجة عن ملامسة إصبع المستخدم أو جهاز التحكم. ولكن هذا العنصر، بالمعنى الدقيق للكلمة، له اسمه الخاص - "اللوحة النشطة"، أو "الغشاء". يقع هذا العنصر بين مصفوفة الشاشة التي بنيت عليها الصورة والزجاج الواقي الخارجي.

في البداية، تم استخدام شاشات اللمس بشكل رئيسي في الصناعة، في الطب - كعنصر تحكم لأنواع مختلفة من المعدات. في وقت لاحق، بدأ استخدام شاشات اللمس في إنتاج الأجهزة التي تستهدف قطاع المستهلكين - أجهزة الكمبيوتر والهواتف الذكية والأجهزة اللوحية وأجهزة الألعاب. تم تصميم شاشات اللمس لتحل محل عناصر التحكم التقليدية في الأجهزة للأجهزة المقابلة - لوحات المفاتيح، والفئران، وعصا التحكم، وما إلى ذلك. في الواقع، هذا ما حدث - هذه الأنواع من الأجهزة المجهزة بشاشة تعمل باللمس، في كثير من الحالات، لا تتطلب توصيل عناصر تحكم إضافية.

تُستخدم شاشات اللمس أيضًا كمكونات أجهزة لأجهزة الصراف الآلي ومحطات الدفع والأجهزة الأخرى لأغراض مماثلة.

المزايا الرئيسية لشاشات اللمس:

• سهولة الإدارة؛
• الاكتناز (الشاشة التقليدية وشاشة اللمس لا تختلف في الحجم) ؛
• الاكتناز من حيث أبعاد الجهاز المثبت عليه شاشة اللمس (كما لاحظنا أعلاه، في كثير من الحالات ليست هناك حاجة لتوصيل مكونات التحكم الخارجية بها - لوحة المفاتيح والماوس)؛
• الوظيفة (تتيح لك شاشة اللمس إدخال النص وتحريك الكائنات على الشاشة والتحكم في الشخصيات في الألعاب وتنفيذ العديد من الإجراءات المفيدة الأخرى).

شاشات اللمس لها أيضًا عيوب:

• الحساسية للضغط الميكانيكي، فضلا عن ضعف الصيانة إلى حد ما؛
• استهلاك إضافي للطاقة
• نقص الاستجابة اللمسية للمس - مما يؤدي غالبًا إلى تعقيد استخدام شاشات اللمس للأشخاص المعتادين على العمل باستخدام لوحة المفاتيح.

تجدر الإشارة إلى أن شاشات اللمس يتم تجميعها دائمًا تقريبًا على أساس مصفوفة LCD أو LED أو OLED. تعتبر شاشات اللمس التي تعمل بأشعة الكاثود من الأجهزة النادرة للغاية.

العروض الكلاسيكية

ماذا يمكن أن يقال عن شاشات العرض الكلاسيكية "التي لا تعمل باللمس"؟ في جوهر الأمر، كل ما يميزها عن شاشات اللمس هو غياب تلك العناصر في التصميم التي يمكن أن تصبح أدوات لإدارة محتوى الشاشة. يمكن لشاشات العرض الكلاسيكية عرض البيانات فقط. لإدخال المعلومات، يجب عليك استخدام أجهزة الطرف الثالث - لوحة المفاتيح، الماوس، عصا التحكم.

يتم تقديم شاشات العرض الكلاسيكية في السوق بنفس التعديلات التكنولوجية مثل شاشات اللمس - LCD، LED، OLED. ويمكن أيضًا أن تكون شعاعًا إلكترونيًا - وفي هذه الحالة يكاد يكون من المؤكد أنها لن تكون شاشات تعمل باللمس.

مقارنة

يتمثل الاختلاف الرئيسي بين شاشة اللمس وشاشة العرض الكلاسيكية في وجود عناصر قادرة على تحويل اللمسات الخارجية (بإصبع أو جهاز خاص) إلى إشارات رقمية في التصميم الأول. وبمساعدتهم، يمكنك التحكم في الجهاز الذي تتصل به شاشة اللمس.

الفرق بين مصطلحي "شاشة اللمس" و"العرض" موجود أيضًا على المستوى المفاهيمي: كما أشرنا أعلاه، تسمى "شاشة اللمس" أحيانًا جزء الشاشة المسؤول بشكل مباشر عن تحويل اللمسات الخارجية إلى إشارات رقمية.

نادرًا ما يتم عرض شاشات اللمس بمعنى "شاشة اللمس" في تعديل شعاع الإلكترون. وفي المقابل، فإن جزءًا كبيرًا من العروض الكلاسيكية عبارة عن عروض شعاع الإلكترون.

بعد تحديد الفرق بين شاشة اللمس وشاشة العرض التقليدية، سنقوم بتسجيل الاستنتاجات في جدول صغير.

طاولة

شاشة اللمس	العرض (النوع التقليدي)
ما لديهم من القواسم المشتركة؟
يتم عرض المعلومات على الشاشة في كلا الجهازين وفقًا لنفس المبادئ التكنولوجية - يتم استخدام مصفوفة الشاشة مثل LCD وLCD وOLED
ما الفرق بينهم؟
وهي شاشة تعمل باللمس قادرة على تحويل اللمسات الخارجية إلى إشارات رقمية للتحكم في محتوى الشاشة.	غير قادر على تحويل اللمسات الخارجية إلى إشارات رقمية
نادرًا ما يتم تقديمه في تعديلات شعاع الإلكترون	جزء كبير من شاشات العرض التقليدية هي شعاع الإلكترون
شاشة تعمل باللمس (كأحد مكونات الأجهزة)	العرض (اللمس)
يُشار أحيانًا إلى شاشة اللمس على أنها لوحة أو غشاء نشط، وهو مكون الأجهزة في شاشة اللمس المسؤولة عن تحويل اللمسات الخارجية إلى إشارات رقمية.	إنه جهاز كامل، يستخدم تصميمه شاشة تعمل باللمس