Как самому сделать сенсорное стекло для смартфона. Как сделать сенсорный экран? Будущее: волновые сенсорные дисплеи

В последнее время во многих голливудских фантастических фильмах стали появляться причудливые устройства, которыми герои картины управляют посредством собственных рук. Например:

Фрагмент из кинофильма "Шестой День" ("Six Day")

Фрагмент из кинофильма "Степфорские Жены" ("The Stepford Wives")

За рубежом сенсорные технологии уже вовсю используются в различных продуктах, например таких как: информационные сенсорные киоски, торговые терминалы, автомобильные мультимедийные системы, планшетные ПК, КПК и другие устройства.

Эта технология распространена и в России, я не имею в виду наладонные компьютеры, которые продаются на территории нашей страны. Скорость её распространения, по всей видимости, ограничена высокой розничной стоимостью готовых продуктов.

В настоящее время в этой области работает около десятка компаний, у одной из них мне удалось заполучить на тест - "сенсорный набор". Возможно ли сделать сенсорный монитор своими руками, который обладал бы еще и низкой стоимостью? Прочитав этот обзор Вы с уверенностью скажете "Да".

Сенсорная панель и контроллер

Сенсорная панель, которая была предоставлена на тест, выпускается тайваньской компанией Apex Material Technology Corporation (AMT) , одним из самых крупных азиатских производителей сенсорных компонентов. Головной офис и производственные мощности AMT расположены в Тайпее на Тайване (Taipei, Taiwan).

Существует несколько типов сенсорных панелей - резистивные, емкостные, инфракрасные и экраны на поверхностных акустических волнах. AMT9102 относится к классу аналоговых резистивных сенсорных экранов. Но и резистивные панели бывают, многослойными и 4/5/8 проводными, данная модель - двухслойная четырех - проводная.

Технические характеристики AMT9102:

Размеры панели: 332,6 x 257,5 мм;
Толщина панели: 3,3 мм;
Активная область: 304,1 x 228,1 мм;
Толщина чувствительного слоя: 0,188 мм;

Электротехническая спецификация:

Сопротивление участка цепи (отжато): 10 МОм;
Сопротивление участка цепи (нажато): 2 КОм;

Время отклика на нажатие:

10 мс;

Сопротивление слоя:

Аналоговое: 200~800 Ом/м2;

Рабочее напряжение: 5В;
Рабочая температура: от -10°C до 60°C;
Температура хранения: от -20°C до 80°C;
Влажность: не более 90%;
Сила нажатия стилусом или пальцем: от 10 до 80 граммов;
Плотность поверхности: 3H;
Долговечность: 10 млн. точечных нажатий;
Прозрачность: 80%.

Резистивная технология основывается на методе замера электрического сопротивления части системы в момент прикосновения. Для определения координат X и Y используются специальные чувствительные слои, между которыми находится еще один, "нейтральный".

Когда верхний слой соприкасается с нижним, электрическая цепь замыкается и контроллер получает информацию о координатах X и Y с верхнего и нижнего слоев соответственно. Для того, чтобы контроллер мог отличать сигналы, токи верхнего слоя текут в перпендикулярном направлении по отношение к нижнему. По сравнению с другими типами "точ-скринов", резистивный обладает высокой разрешающей способностью (300 точек/дюйм), большим ресурсом (10 млн. касаний), небольшим временем отклика (около 10 мс) и низкой стоимостью. Но помимо плюсов есть и минусы, например такие, как 20% потеря светового потока.

Контроллер был взят того же производителя - PenMount 9026. Модель 9026 совместима с четырех и восьми проводными конструкциями. Контроллер предназначен для установки внутри корпуса монитора и имеет RS-232 интерфейс подключения.

Технические характеристики PenMount 9026:

Интерфейс подключения: RS-232;
Plug & Play: полная поддержка;
Максимальное разрешение: 1024 x 1024 пикселей;
Скорость передачи сигнала до порта: 19,200 бод;
Потребляемая мощность: от 5В до 12В;
Индикаторы: встроенный в контроллер LED;
Габаритные размеры: длина 65 мм x ширина 25 мм x толщина 2,5 мм.

Комплект поставки

Сенсорная панель обтянута защитной пленкой и упакована в пакет, в котором еще можно обнаружить восемь самоклеющихся полосок разной длинны. На этом о комплекте поставки AMT9102 можно закончить.

Контроллер PenMount 9026 также запакован в целлофан и поставляется вместе с интерфейсными кабелями и компакт-диском с драйверами и программным обеспечением.

Выбор монитора для модернизации

Мы имеем 15" сенсорную панель, следующий шаг заключается в выборе подходящего монитора. Установить сенсорный экран можно далеко не в каждый дисплей, если с CRT монитором все более или менее понятно, то подходящий LCD придется поискать, а мы будем имплантировать "точ-скрин" именно в ЖК - монитор.

Первоначально планировалось использовать одну из двух 15" моделей - Philips 150B2B или EIZO FlexScan L355. Дело в том, что эти мониторы имеют встроенный блок питания и очень ограниченное свободное пространство, что свойственно многим фирменным дисплеям. Поэтому установить контроллер и панель, в данном случае, практически невозможно.

Как показала практика, для установки AMT9102 необходимо около 5 мм расстояния между лицевой панелью и LCD матрицей монитора. Почему 5 мм, если толщина сенсорного экрана 3,3 мм, спросите вы. Для соединения "точ-скрина" с ЖК матрицей используются специальные демпферные самоклеющиеся прокладки, толщина которых 0,85 мм. Вот из всего этого и получается дополнительные 5 мм.

После неудачной попытки интегрировать сенсорный экран в Philips 150B2B и EIZO FlexScan L355, было принято решение искать монитор с внешним блоком питания. Такой дисплей долго искать не пришлось так, как на компьютерном рынке полно моделей от "noname" производителей.

Выбор пал на 15" LCD от неизвестного производителя, который продается под названием "SoCool", что в прямом переводе означает "Так Круто". Посмотрим, действительно ли он так хорош.

В SoCool применяется 15,1" ЖК панель CHUNGHWA CLAA150XH01 толщиной всего 6 мм, а платы монтируются на заднюю стенку монитора, поэтому места оказалось предостаточно.

Приступаем.

Для начала нужно все разобрать и посмотреть что внутри. Для этого откручиваем болты. В моем случае всего два, если монитор будет другой, то и болтов может быть меньше или больше, но один фиг их откручиваем.

После того как открутили, очень часто лицевая панельмонитора все-равно не хочет сниматься. Значит нужно отщелкивать защелки. Я меня это хорошо получается делать отверткой:

Все. Крышку сняли. На защелки посмотрели:)

Теперь перед нами голый экран:

Выковыриваем его из корпуса (не спрашивайте зачем, щас сами увидите)

Выковыряли. Смотрим, ищем свободные-места-пустоты.

А вот теперь рассказываю зачем. В самом начале статьи я сказал, что будем ставить touch screen. Так вот, тачскрин, который ставил я, состоит из, собственно touchscreen"а (стекла с наклеенной на него пленочкой) и USB-контроллера, который я тоже решил запихать во-внутрь.

Вот он сам контроллер:

Совсем небольшой. В длину чуть более 10см, в высоту порядка 4-5мм.

Греться контроллер не греется, по этому я его замотал на всякий случай изолентой.

Сзади приклеил 2-х сторонний скотч. Этим скотчем контроллер будет приклеен к корпусу. Такого крепления будет предостаточно, поскольку усилия на контроллер touch-screen"а никакого создаваться не будет, по этому и городить ничего лишнего не нужно.

Приклеиваем к корпусу. Желательно приклеить так, чтоб он не торчал из-за металлической крышки, а был с нею на уровне, поскольку нам еще экран обратно укладывать:)

Убираем лишние "ребра вентилиционной решетки" монитора снизу для того, чтобы вывести USB-кабель контроллера наружу. Я делал это обычным паяльником и скальпелем.

Пропускаем кабель. Поскольку в комплекте кабель с фильтрами (бочонки), пришлось срезать еще несколько пластиковых ребер жесткости.

Для того, чтобы все это не болталось в процессе монтажа и для того что бы кабель случайно не вырвали из разъема при эксплуатации нашей будущей сенсорной панели, кабель закрепляем пластиковыми стяжками.

Теперь приступаем к монтажу самого стекла с touchscreen"ом. Сперва очень тщательно моем экран монитора (который картинку показывает), поскольку если если не мыть, то к нему уже трудно будет добраться, а пятна "внутри" монитора нам нафиг не нужны! :)

После этого, клеим на стальную рамку экрана монитора двухсторонний скотч (автомобильный тоненький)

На этот скотч приклеиваем стекло с touch screen-ом. Сперва у меня было желание стекло по всей поверхности приклеить, но подумав, я это желание оставил - выпасть и так не выпадет (а сверху еще и рамка), а вот если разбирать эту конструкцию придется, то от автомобильного скотча отодрать будет очень сложно.

Осталось теперь только соеденить touch screen и USB-контроллер. Для соединения используется шлейф с разъемом. Шлейф тонкий, по этому его можно "обернуть" вокруг экрана и основания экрана. Чтобы он не болтался я его тоже приклеил.

Очень повезло, что в том месте, где проходит шлейф touch screen"а оказалась крепежная выемка. Теперь можно вообще не беспокоиться о том, что шлейф пережмется или что-нибудь с ним еще случится.

Первый тест-драйв:

После того, как я попробовал поставить переднюю панель монитора назад, оказалось что эта панель давит на тачскрин, тем самым мешает калибровке.
Пришлось придумывать вот такой хак:

Ну, думаю, идея понятна - делаем небольшие выступы, чтобы touch screen не касался передней морды.

Вот, собственно и все. Напоследок видео с результатом моих сегодняшних трудов:

Как видно на видео, у меня совсем не возникает проблем с позиционирование и жму на экран я тоже не сильно. В общем работает отлично.

P.S. скоро придет Xeon и расскажет точно что это за экран, где он его взял и сколько денег он стоил:) Я правда не знаю.

За последние годы все больше и больше девайсов оснащаются сенсорными дисплеями. Однако чтобы насладится удобством тач-управления совсем не обязательно покупать «свежую модель» того или иного устройства, ведь даже традиционный дисплей легко можно превратить в сенсорный. Итак, в этой статье речь пойдет именно о том, как сделать сенсорный экран в домашних условиях, не прилагая особых усилий.

Дисплей ноутбука и ПК

На первом этапе вам придется приобрести специальный гаджет Duo Digital, разработанный корейскими инженерами. С его помощью вы сможете превратить любой обычный дисплей, диагональю до 22 дюймов, в сенсорный. Представленное устройство является особым сканером, который устанавливается в верхней части монитора. Он отслеживает манипуляции пользователя и отправляет данные о них в компьютер для обработки. Вторая часть системы Duo Digital представляет собой ручку, заменяющую мышку. Она, как и привычный всем нам манипулятор, имеет две кнопки управления.

Продолжая разговор о том, как сделать экран ноутбука сенсорным, следует сказать, что стоит система Duo Digital недорого - около 40-50 долларов за один комплект. Посему такой подход к модернизации старого лэптопа вполне экономически оправдан. Кстати, цена устройства не зависит от диагонали конкретного дисплея. Главное, чтобы ваш девайс, как уже упоминалось, не имел матрицу более 22 дюймов.

После того, как вы приобрели систему Duo Digital, зафиксируйте сканер на верхней грани монитора. Для этого в нем предусмотрено специальное крепление, похожее на фиксатор веб-камеры. Желательно устанавливать сканер точно посередине ширины экрана. Далее включаем Duo Digital и устанавливаем специальное программное обеспечение на компьютер. Все необходимые драйверы идут в комплекте с Duo Digital, так что проблем с поиском ПО возникнуть не должно. На следующем этапе производим индивидуальные настройки и всё - ваш ноутбук или монитор из обычного превратился в сенсорный!

Дисплей телефона

Что касается того, как сделать сенсорным экран телефона, здесь трудностей возникает несколько больше. И главная из них – это цена. Для мобильных телефонов и смартфонов также существуют устройства, подобные Duo Digital. Однако стоят они неоправданно дорого. Так, к примеру, в конце 2007 года известный финский производитель коммуникационного оборудования – компания Nokia, выпустил специальную Bluetooth-ручку. С помощью этого устройства можно было писать сообщения, номера телефонов, заметки и прочую информацию на стандартном телефоне с Bluetooth, не используя традиционную клавиатуру. В 2008 году эта ручка появилась и на рынке России и Украины. Однако из цены в 240-280 долларов особой популярности этот гаджет не обрел. Действительно, за такие деньги в наше время можно купить сразу два полноценных сенсорных телефона и не баловать себя подобными аксессуарами от Nokia.

Теперь вы знаете, как модернизировать свой девайс и сколько стоит сделать сенсорный экран для обычного монитора, телефона или ноутбука.

За последние пару лет сенсорные экраны стали весьма популярны. Однако из-за весьма высокой цены они доступны не всем и к тому же многие пользователи не желают отказываться от своих привычных кнопочных устройств. Но даже несмотря на свою привязанность к более простым моделям телефонов, желание иметь сенсорный дисплей остается весьма востребованным. Возможность переделать обычный экран в "навороченный" дисплей стало доступно, и как следствие затраты при этом минимальные.

Перед тем, как сделать обычный экран сенсорным, необходимо принять несколько фактов. Первым делом необходимо испробовать метод на относительно дешевом телефоне. Не стоит сразу пробовать делать это на дорогом устройстве, так как последствия могут быть плачевными в случае неправильного опыта. Многие пользователи знают о том, как разблокировать сенсорный экран, но вот каким образом сделать это на обычном телефоне при помощи пальцев и экрана задумывались не многие.

Механизм создания сенсорного экрана довольно простой, и стоимость "ингредиентов" может обойтись в мизерную сумму. Первым делом, как уже упоминалось, необходимо использовать относительно простой телефон. О том, как включить сенсорную мышку знают многие, но вот что касается телефона, то тут совсем наоборот.

Итак, основные средства можно приобрести в любом косметическом магазине. За основу берется самый распространенный и эффективный лак для волос «Sensitive». О том, как делают сенсорные телефоны при помощи такого средства, знают не понаслышке. Кроме лака также понадобится ватный диск или просто кусочек чистой тряпочки.

Экран обычного телефона необходимо очистить от пыли как можно тщательней. Конечно, если он весьма поцарапан, будет не очень хорошим показателем, но, тем не менее, трудностей не составит. Очищенный от пыли экран кнопочного телефона, необходимо равномерно покрыть лаком для волос. Ожидая того, что лак подсохнет, нужно тщательно втирать его в экран при помощи ватного диска.

Если кто-то и не знал, как сделать кнопочный экран сенсорным, то теперь эта проблема решена. После нескольких секунд тщательно втирания лака в монитор, необходимо дать ему немного просохнуть. Создавшаяся пленка на экране и дает возможность реагировать на прикосновение пальцев или стилуса.

Вышеперечисленные "ингредиенты" легко приобрести в любом косметическом магазине и за небольшие деньги, а вот эффект от их использования весьма полезен и как следствие для многих необходим. Этот способ может пригодиться для тех телефонов, чья клавиатура давно уже не выполняет свои функции по тем или иным причинам.

В отличие от стационарных компьютеров управление в планшетах функциями и программами осуществляется путем легкого надавливания подушечкой пальца руки на экран в нужной точке. Реакция планшета на прикосновение происходит благодаря тонкой прозрачной стеклянной пластине, наложенной на экран дисплея. При надавливании на стекло (тачскрин), в зависимости от вида сенсоров, изменяется сопротивление, индуктивность или емкость нанесенной на стекло сетки и таким образом планшет получает указание к определенному действию.

Сенсорное стекло очень тонкое, но достаточно прочное, чтобы разрушить его пальцем. Но если планшет уронить на твердое покрытие или ударить острым предметом, то сенсорный экран растрескивается, что и произошло со стеклом детского планшета MonsterPad показанного на фотоснимке.

Проверка работоспособности планшета с помощью мышки

Изображение на экране было равномерным без дефектов и искажений. Планшет сохранил работоспособность, так как при нажатии на кнопку включения Power всплывало окно с меню для выключения планшета, но управлять его работой прикосновением пальца к экрану стало невозможным.

Для полной проверки работоспособности планшета, и возможности выключить его перед ремонтом, нужно было подключить к разъему Micro USB, расположенному сбоку планшета, мышку. Мышки обычно имеют разъем для подключения USB. Поэтому пришлось купить переходник USB–Micro-USB.

При подключении мышки система планшета ее автоматически определила, и на экране появился курсор мышки в виде стрелки. Диагностика показал, что электроника планшета находится в исправном состоянии. Следовательно, для ремонта планшета достаточно заменить своими руками тачскрин. После диагностики планшет был выключен с помощью мышки.

В ожидании приобретения тачскрина необходимо поддерживать аккумулятор планшета в заряженном состоянии, так как глубокий разряд его резко сокращает время автономной работы планшета.

Где можно купить тачскрин для планшета

Поиск магазина для покупки тачскрин для детского планшета MonsterPad по минимальной стоимости привел на сайт проверенного временем мною лично китайского Интернет магазина AliExpress. На сайте был представлен большой ассортимент продавцов тачскринов для планшета MonsterPad.

Был выбран продавец с большим количеством положительных отзывов и высоким рейтингом со средней ценой и бесплатной доставкой. При выборе тачскрина обратите внимание на наличие на нем двустороннего скотча. Если экран без скотча, то замена его усложнится необходимостью приобретения такой липкой ленты, ее нарезкой и закреплением.

Если по наименованию планшета найти тачскрин не получилось, то можно попробовать поискать по его маркировке, которая обычно наносится на идущий от тачскрина плоский шлейф.

Сенсорные стекла многих моделей планшетов взаимозаменяемые. Главное при выборе обратить внимание на тип сенсора и его размер по диагонали, выраженный в дюймах. Например, для планшета MonsterPad нужен сенсорный экран размером 7”.

Полученная бандероль представляла собой большую, в сравнении с размером тачскрина, коробку из пенопласта полностью завернутую липкой пленкой. Вскрывать такую упаковку удобно, разрезав ножом пленку по линии соединения половинок коробки.

Тачскрин был извлечен из упаковки и тщательно осмотрен на предмет дефектов. Все было в идеальном состоянии. Примерка стекла на планшете подтвердила совпадение размеров. Для проверки работоспособности осталось только разобрать планшет и подключить тачскрин к материнской плате.

Как разобрать детский планшет MonsterPad

Перед началом ремонта планшета, для исключения нанесения на его корпус и дисплей царапин и попадания пыли между дисплеем и сенсорным стеклом нужно протереть стол влажной тряпкой и покрыть его поверхность мягкой тканью без ворса. Из инструмента понадобится только нож и пару небольших отверток с крестовым и плоским жалом. После подготовки рабочего места можно приступать к ремонту.

Разбирается детский планшет MonsterPad, благодаря винтовому креплению задней крышки просто. Достаточно острым предметом снять четыре ножки-заглушки, приклеенные с помощью липкой массы и отвинтить с помощью отвертки с крестообразным жалом четыре винта.

Далее даже без помощи пластиковой карточки, захватив ногтями половинки корпуса в области установки кнопки включения планшета и разъемов, аккуратно развести его половинки в стороны. Кнопки включения и регулировки громкости звука надо сразу вынуть и отложить в сторону, чтобы не потерялись и не могил поцарапать экран планшета, в случае попадания под него.

Планшет разобран в достаточной степени, чтобы приступить к замене сенсорного стекла. Осталось только вынуть из разъема шлейф, идущий от тачскрина. На фотографии разъем находится в правом дальнем углу.

Если планшет разбирался для замены аккумулятора, то на фотографии хорошо виден его тип. Для замены аккумулятора сначала необходимо отпаять от материнской платы красный и черный провода, идущие от него и аккуратно его извлечь, преодолевая силу сцепления двустороннего скотча.

Для освобождения шлейфа тачскрина необходимо сдвинуть лезвием отвертки фиксаторы на пару миллиметров в сторону, указанную на фотографии красными стрелками. После этого шлейф без усилия можно будет вынуть из разъема.

Как проверить тачскрин перед установкой в планшет

После снятия задней крышки с планшета появилась возможность проверки нового тачскрина на работоспособность. Для этого нужно, не снимая защитной пленки, наложить новый сенсорный экрана на разбитый, аккуратно перевернуть планшет, и соблюдая нумерацию шлейфа, вставит едго в разъем на материнской плате и вернуть фиксаторы на место. Затем перевернуть планшет дисплеем вверх и включить его с помощью кнопки включения.

После загрузки программного обеспечения нужно тапнуть на любую иконку или и просто немного поработать на планшете. Если реакция на дисплее при прикосновении и пролистывании страниц есть, значит все в порядке и можно приступать к замене разбитого стекла. Перед началом ремонта необходимо выключить планшет кнопкой включения и отсоединить шлейф нового тачскрина от разъема.

Как удалить треснувший тачскрин

Для удаления треснутого тачскрина необходимо концом ножика поддеть его за любой из углов и попытаться приподнять.

В планшете MonsterPad стекло было приклеено слабо, не понадобилось даже разогревать место склейки феном. Усилия пальцев вполне хватило для его отклейки. Главное не торопиться и эту операцию выполнять очень медленно и плавно.

Подготовка рамки планшета и установка тачскрина

После снятия треснутого тачскрина необходимо с помощью ветоши смоченной в спирте обезжирить и удалить остатки клея с рамки.

К счастью, треснутое стекло не рассыпалось на кусочки и не понадобилось с помощью пылесоса или фена сдувать его мелкие осколки. По этой же причине не рекомендуется соскабливать остатки клея инструментом.

Для того, чтобы шлейф не мешал позиционированию тачскрина при приклеивании, рядом с отверстием его выпуска был вставлен отрезок полихлорвиниловой трубки, как на фотографии.

На следующем шаге с тачскрина со стороны нанесенного липкого слоя на края была снята защитная пленка.

Осталось заправить шлейф в отверстие рамки планшета, упереть угол тачскрина у шлейфа в выемку рамки и медленно ее приложить к рамке контролируя точность укладки по противоположному углу по диагонали.

Тачскрин лег в углубление рамки точно, без зазоров и смещения с первой попытки. В плотном прижатии стекла на данном этапе ремонта нет необходимости. Это целесообразно сделать после полной сборки и проверки работы планшета.

Шлейф достаточно длинный, что удобно при монтаже. Однако чтобы шлейф не поломался в случае попадания его между крышками при их смыкании, его нужно сложить вдвое и немного прижать, избегая острых изгибов.

Осталось установить на места толкатели кнопок включения планшета, регулировки громкости звука и защелкнуть заднюю крышку к основанию планшета. Завинтить четыре самореза и установить на них снятые заглушки.

Самостоятельный ремонт планшета благополучно закончен, он стал работать и выглядеть как новый, и ребенок снова может играть в любимые игры. Теперь, полагаю, он будет более бережно относиться к планшету и другим гаджетам. Защитную внешнюю пленку с сенсорного экрана я снимать не стал, пусть ее удалит сам владелец планшета и первым тапнет (прикоснется) к поверхности экрана.

Надеюсь, приведенная пошаговая инструкция поможет справиться с ремонтом планшета, смартфона любому домашнему мастеру, даже не имеющему опыта ремонта подобных девайсов.

Затраты при замене сенсорного стекла планшета своими руками составили менее 10% первоначальной стоимости планшета.