Виды сенсорных экранов и из каких металлов производятся

Смартфоны, электронные книги, планшеты прочно вошли в жизнь человека. Сегодня любая информация может быть получена путем нескольких нажатий на сенсорный экран.

Производители считают целесообразным использование сенсорного модуля в небольших портативных приборах. Это связано с несколькими важными факторами:

Производство сенсорных панелей требует серьезных расходов. И пока использование такой технологии на больших экранах экономически неоправданно.
Отсутствие аппаратных кнопок увеличивает площадь дисплея.
Небольшая электроника затрудняет применение клавиатуры, мышки и других модулей для ввода информации.

Но, эксперты заявляют, что появление сенсоров на больших экранах - это вопрос времени.

Какие металлы используются для производства тачскрина?

Большинство дисплеев планшетов, смартфонов, ноутбуков выпускается на основе индия. Этот металл является ключевым компонентом современных моделей. Пленка из оксида индия и олова позволяет быстро регистрировать на нажатие. Материал востребован благодаря повышенной проводимости, прозрачности.

Индий для производства сенсорных экранов фото

Но, запасы индия на нашей планете истощаются. Поэтому производители осваивают новые материалы.

В качестве альтернативы эксперты предлагают использовать графен, имеющий прочную решетку из атомов углерода. Уилл Мартинез (директор Nanotech Biomachines) на одном из своих выступлений несколько раз согнул и разогнул лист бумаги, покрытый графеном, продемонстрировав стойкость материала к деформации. Оксид индия, к которому добавляют олово, не имеет таких свойств.
Серебряная нанопроволока - еще один материал, способный составить конкуренцию используемым металлам. С его помощью возможно производство гибких дисплеев, способных выдержать до 100 000 циклов сгибания/разгибания без деформации.

Кроме графена и серебряной нанопроволоки в производстве могут применяться полимерные пленки, токопроводящие прозрачные оксиды. Сенсорная панель с металлической сеткой быстро реагирует на касание, демонстрирует высокую точность обработки сигнала.

Виды сенсорных панелей

Родиной сенсорных экранов считается Америка. Появились они в 1972 году и сразу нашли применение в портативных устройствах. Сейчас широко используется три основных типа сенсорных панелей.

Оксиды для производства сенсорных экранов фото

Резистивные экраны

Здесь модуль тачскрина состоит из нескольких слоев, отделенных друг от друга пространством. Каждый слой включает в себя проводящие или резистивные элементы. Нажатие на поверхность стилусом, пальцем способствует соприкосновению слоев. В результате, элементы замыкаются и устройство распознает место касания.

Резистивный экран покрывают не стеклом, а гибкой пленкой. Чтобы обеспечить контакт между слоями, материал должен прогибаться под оказываемым на него давлением. При чрезмерном надавливании пальцем, стилусом на дисплее часто появляются царапины, повреждения.

Преимущества	Недостатки
Технология относится к категории самых простых, поэтому она первой появилась и стала применяться при изготовлении дисплеев.	Большинство моделей распознает только одно, самое первое или самое сильное, прикосновение. Это существенно ограничивает возможности использования гаджетов.
Стоимость резистивных панелей в несколько раз меньше емкостных аналогов.	Наличие нескольких слоев, разделенных пространством, негативно сказывается на яркости, контрастности картинки. Коэффициент прохождения света на 15% меньше, чем у емкостных аналогов.
Точность работы практически не зависит от качества верхнего слоя. Даже при намокании или загрязнении отзывчивость модуля не снижается.	Резистивные панели быстрее других выходят из строя, несмотря на то, что каждая конкретная точка может воспринимать, обрабатывать до 30 млн нажатий.
Густая решетка резистивных элементов позволяет пользователям попадать стилусом в определенные пиксели. Для этого дисплей должен быть правильно откалиброван.

Стойкость к загрязнениям и невысокая цена способствовали распространению резистивных экранов в некоторых узких нишах, например, в производстве терминалов для быстрой оплаты. Но перечисленные выше недостатки стали причиной медленного вытеснения такой технологии из обихода.

Емкостные экраны

На внешней поверхности находится проводящий электричество слой. На него подается небольшое напряжение, формирующее электростатическое однородное поле. Палец, соприкасающийся с touch screen, выступает в роли проводника электричества и меняет свойства электростатического поля. Координаты контакта определяются по изменению емкости.

Емкостные экраны, в отличие от резистентных аналогов, покрывают не пленкой, а стеклом. Это защищает их от царапин. Но, при падении или сильном ударе на поверхности могут появиться трещины.

Преимущества	Недостатки
Отказ от дополнительных слоев повышает яркость картинки, точность попадания в нужные пиксели.	Стоимость емкостных приборов выше, чем цена резистентных моделей.
Число нажатий на один пиксель оценивается в более чем 200 млн раз. Емкостные панели долговечнее резистентных аналогов.	Прикасающийся к поверхности объект должен обладать свойствами проводника. Работать с емкостными матрицами в перчатках не получится.
Отсутствие нескольких слоев позволяет снизить толщину устройства.

Емкостные экраны отлично подходят для изготовления небольших портативных приборов (это может быть планшет, ноутбук, телефон). Такие модели сейчас доминируют на рынке.

Инфракрасные экраны

Они делятся на оптические, тепловые. Оптические инфракрасные сенсоры оснащены датчиками, расположенными по краям корпуса. Они создают сетку вертикальных и горизонтальных лучей. При соприкосновении предмета с дисплеем происходит разрыв лучей. Таким образом рассчитываются координаты места контакта. Что касается тепловых инфракрасных панелей, они реагируют только при контакте с теплым предметом.

Преимущества	Недостатки
Отказ от промежуточного слоя повышает яркость изображения.	Наличие ложного срабатывания. Иногда гаджеты активируются не при касании, а при приближении пальца к дисплею.
Между поверхностью экрана и реальной картинкой образуется очень маленький зазор.	Инфракрасные модули дороже емкостных и резистентных моделей.
Такой дисплей характеризуется повышенной стойкостью к повреждениям.
Можно работать даже при загрязненном дисплее.

Вывод

Резистивные модели реагируют на любое касание. Для этого достаточно обеспечить соприкосновение двух слоев. Емкостные панели нуждаются в снятии электрического заряда. Вполне достаточным проводником для снятия заряда является палец. Такой тачскрин не будет работать со стилусами. Инфракрасные системы распознают место перекрытия волн. Они могут работать с разными предметами.

Сенсорные экраны ждет множество инноваций, включая новые защитные покрытия, применение гибких матриц и использование различных материалов при изготовлении комплектующих.