كيف تعمل شاشات اللمس؟

لربما تكون الهواتف الذكية هي أهم ابتكار في العقدين الاخيرين، بالذات الهواتف التي تعمل باللمس، لا يكاد أحد منا يستطيع الاستغناء عن هاتفه الذكي، لكن هل تساءلت يوما كيف تعمل هذه الشاشات في هواتفنا؟ حسنا، سنتحدث اليوم عن الشاشات العاملة باللمس وكيف تعمل. 

أنواع شاشات اللمس

الشاشات المقاومة – Resistive Touchscreens

تكوين الشاشات المقاومة 

نبدأ بآخر طبقة وهي مصنوعة من الزجاج ومغطاه بمادة شفافة موصلة للكهرباء في الغالب أكسيد قصدير الإنديوم Indium tin oxide (ITO) ثم نجد شبكة من الفواصل بين طبقة الزجاج والطبقة التي تليها، هذه الفواصل تكون غير موصلة للكهرباء.

بعد ذلك نجد الطبقة الأخيرة وهي الطبقة التي ينتهي بك المطاف بالتعامل معها، وتصنع من مادة مرنة وشفافة، غالبا polyethylene – وهو بوليمر مكون من العديد من جزيئات الاثيلين وصيغته الجزيئية (С2H4)n – ومغطاه أيضا بمادة أكسيد قصدير الإنديوم Indium tin oxide (ITO). 

كيفية العمل 

عندما تعمل الشاشة يتم تطبيق فولت ضعيف نسبيا في الاتجاهين الرأسي والافقي، عندما تضغط بإصبعك على الشاشة تتلامس الطبقتان مما يحدث تغيرا في الفولت ويستطيع المعالج معرفة مكان اللمسة عن طريق تحديد احداثيات س وص.

استخدامات الشاشات المقاومة ومميزاتها وعيوبها 

من عيوب هذا النوع من الشاشات أنها لا تدعم اللمس المتعدد كما شاشات الهواتف الذكية، وسطوعها أقل منها أيضا حيث أنها تسمح بمرور 75% فقط من الضوء الصادر من الشاشة.

 لكن تتميز بعمرها الافتراضي الأطول وهي أكثر متانة وتحملًا غير أن تكلفتها قليلة.

أيضا يمكنك استخدام اي شيء للضغط على تلك الشاشة سواء كان موصلا أم لا وذلك لأن الفكرة في تلامس الطبقتين معا فلا يهم ما هو العنصر. 

لذلك تجد تلك الشاشات في الاماكن العامة مثل ماكينات الـ ATM وفي المطاعم.

الشاشات المكثفة – capacitive touch screen 

النوع الثاني وهو الاشهر في شاشات الهواتف الذكية، شاشات اللمس المكثفة capacitive touch screen 

كيفية عمل الشاشات المكثفة

لنبدأ بالطبقة الأخيرة وهي الشاشة نفسها التي تبعث الضوء والمكونة من ملايين النقاط المضيئة المسماة بال pixels ثم بعد ذلك الطبقة التي تستقبل اللمس وهي مكونة من شبكة من الأعمدة الرأسية المسماة بال driving lines والتي تزود بشحنة كهربية ثابتة، ثم نجد طبقة عازلة ثم الصفوف الأفقية المسماة بال sesning lines والتي تكشف عن الشحنة الكهربية، عندما تتلاقى الصفوف والأعمدة تكون نقاط، هذه النقاط تكون مجالًا الكتروستاتيكيا وتكون مسجلة في المعالج على أنها متعادلة.

عندما تضغط بإصبعك على الشاشة فتحدث تغيرًا في المجال الالكتروستاتيكي نظرا لأن البشر بطبيعتهم موصلون للكهرباء، لهذا لا تعمل الشاشات المكثفة عندما ترتدي قفازات مثلا، لأنها غير موصلة للكهرباء بالتالي لن تحدث تغيرًا في المجال الالكتروستاتيكي.

يتم مسح بمسح الأعمدة دوريا وبسرعة للبحث عن نقاط حدث فيها تغير والتي تحسب على أنها لمسة. 

استخدامات الشاشات المكثفة ومميزاتها وعيوبها 

نظرا لما شرحنا فإن الشاشات المكثفة دقيقة للغاية وتستطيع استقبال أكثر من لمسة في الوقت ذاته وتسمح بمرور أكثر من 90% من الضوء الصادر من الشاشة مما يجعلها تعرض صورًا أكثر حدة ومناسبة للاستخدام في ضوء النهار.

وتستخدم الشاشات المكثفة بشكل واسع في الهواتف الذكية وأجهزة اللاب توب.

من المفترض الآن أن يكون لديك فكرة عامة حول كيفية عمل شاشات اللمس، أخبرونا ما الذي تودون أن نشرحه في المقال القادم؟