Dokunmatik Ekran Nedir? Çalışma Prensibi ve Çeşitleri Nelerdir?

Dokunmatik Ekran Nedir?

Dokunmatik ekranları akıllı telefonlarla hayatımıza girdikten sonra günümüzde pek çok alanda kullanıldığını görmekteyiz.

Dokunmatik ekran; herhangi bir LCD veya CRT ekran üzerine yerleştirilmiş doğrudan ekran üzerinden giriş alabilen bir teknolojidir. Bu teknoloji dokunmatik ekran kalemi veya ekran yüzeyine dokunmayla kullanılabilir.

İngilizce ifadesi ise Touch Screen’dir.

Dokunmatik ekranlar basınca duyarlıdır. Kullanıcı ekrandaki kelimelere ve yazılara dokunarak bilgisayarla etkileşim sağlar. İnsanların daha kolay şekilde işlemler yapmasına olanak sağlar.

Dokunmatik ekranlar telefon ekranlarında, tabletlerde, arabalarda, klimalarda, ATM bankamatiklerde, sıra bekleme numaratörlerinde ve hatta buzdolaplarında sıkça karşımıza çıkabiliyor.

Kendileri için üretilmekte olan özel kalemler ve insan tenine uygun olan modellere göre geri bildirimler yansıtmaktadırlar. Bütün ekranların kendilerine özgü şekilde çalışma mantıkları yer almaktadır.

Dokunmatik Ekran Nasıl Çalışır?

Dokunmatik Ekran, birbirleriyle iletişim halinde bulunan üç sistemden meydana gelmektedir.

Bunlardan birincisi tanesi dokunmatik ekran paneli, ikincisi dokunmatik ekran panelinden gelen sinyalleri anlamlandırarak yorumlayan kontrol sistemi ve üçüncü olarak kullanıcıyı yönlendirmede ve kullanıcıya bilgi aktarmada kullanılan Grafik LCD (GLCD) lerdir. Bütün dokunmatik ekranların kendilerine özgü biçimde çalışma mantıkları bulunmaktadır.

Sistem verileri üzerine entegre edilmekte olan elektronik kartlar sayesinde kartın ve ekranın birbirleriyle birlikte bağdaş kurdukları durumda verilen yanıtın geri bildirim olarak tekrardan ekranda gösterilmesine olanak sağlamaktadır.

Eskilerde tuşlu telefonlarda mesajlar yazmak veya bir durumu aratmak istediğimiz zamanda bizlere büyük sıkıntılar ortaya çıkarabiliyor, hatta zamanla yıpranan tuşlar nedeniyle kullanılmama durumuna gelebiliyordu işte bu yüzden dokunmatik ekranlar gelişen telefon teknolojisinde kendini ön plana almayı başarabilmiştir.

Dokunmatik Ekran Çeşitleri Nelerdir?

Dokunmatik ekranlar kendi aralarında birden fazla kategoriye ayrılmaktadırlar. Bunlar Rezistif dokunmatik ekranlar, Kızılötesi dokunmatik ekran, Kapasitif dokunmatik ekran olarak bilinmektedirler.

1- Rezistif Dokunmatik Ekran :

Yarı iletken ve yalıtkan destek tabakalarından meydana gelmiş rezistif dokunmatik paneller, temel direnç prensiplerinden “bir iletkenin direnci boyuyla doğru orantılı olarak artar” prensibini temel alarak geliştirilmiş bir teknolojidir. Pil derecesini yüksek tutmak için ilk olarak belirlediğimiz rezistif ekranlar kullanılmaktadır. Ortası boşluk, iki ana katman ile çalışırlar. Bu katmanların içinde de başka katmanlar vardır. İki ana katman birbirine dönüktür. Bu şekilde dış ana katmana uygulanan bir kuvvet ile ortadaki boşluk kapanır ve elektriksel iletkenlik sağlanmış olur. Nereye dokunulduğu da bu şekilde algılanıp sinyale dönüştürülür. Az yapılan kuvvet aradaki boşluğu kapatmaz, çok yapılan ise hassasiyete zarar verir. Bu tür dokunmatik paneller kalemler ile de çalışabilir. Tepki süresi daha düşüktür ve çoklu dokunmayı desteklemezler. Elektriksel akım sadece belli bir yerden geçmelidir ki nereye dokunduğumuzu anlayabilmeli.

2- Kızılötesi Dokunmatik Ekran :



Kızıl ötesi olarak bilinen ekranlar en basit şekilde işlemler gören ve ücret konusunda uygunluklar yaratan cihazlarda kullanılmaktadır. Kızılötesi ışık demetleri ekranın bir tarafından diğer tarafına gönderilir, diğer taraftaki duyargalar ışığın gelip gelmediğini sürekli kontrol ederler.

Işık geliyorsa kontrol sistemine 1, gelmiyorlarsa 0 verisini gönderirler. Dokunuşla ışığın diğer tarafa geçişi engellenir, böylece duyarga kontrol sistemine 0 komutu gönderir. Kontrol sistemi komutun geldiği duyargaya göre dokunuşun o eksendeki yerini belirler. Diğer eksende de aynı işlemler tekrarlanır, böylece iki eksende koordinatlar belirlenmiş olur. Isıya duyarlı türü de mevcuttur. Dokunulan yerde cismin ışını kesmesi sonucu koordinatlar hesaplanır ve veri gönderimi olur. Bu kızılötesi ışınların mesafe sorunu olmadığı için plazma ekranlarda daha çok tercih edilir.

3- Kapasitif Dokunmatik Ekran :



Kapasitif etki, ekranın dört köşesinden uygulanan gerilimle ekran yüzeyinde elektrostatik alan oluşturulur. Yüzeyin herhangi bir yerine yük depolayabilen bir iletken temas ettirildiğinde bu elektrostatik alanda oluşan değişim köşelere yerleştirilmiş osilatörler tarafından gözlenebilir hale gelir.

Osilatörlerden toplanan veriler işlem birimine gönderilerek koordinat verisi haline çevrilir ve sisteme aktarılır. Kapasitif dokunmatik ekranlar, Rezistif ekranlarına göre göstermiş oldukları özellikler sayesinde daha fazla ücrete tabii olabilmektedir. Genellikle pos makinesi cihazlarında veya LCD ekranların kullanılmasında tercih edilmektedirler. Daha hassas ekranlara sahip oldukları için kullanmış oldukları enerji kayıpları da fazla olmaktadır.

Kapasitif Dokunmatik Panel genelde cam içinde saydam iletken bir madde ile, ekrana gerilim uygulanıp ekran üzerinde elektrostatik alan oluşması ile çalışır. Ekrana yük depolayabilen bir cisim yerleştirildiğinde (örneğin parmağımız) elektrostatik alanda bir değişim meydana gelir. Bu değişimi osilatör, uygun bir sinyale dönüştürür ve işlem biriminde uygun koordinat verisi haline getirilir ve sisteme aktarılır. Koordinat verisi sayesinde nereye dokunulduğu belirlenir. Bu teknoloji hassas çalıştığından dolayı daha fazla enerji harcar fakat çoklu ekran dokunmasına olanak verir. Bu teknolojinin en belirgin kullanıldığı yer cep telefonlarıdır. Zamanla cam katmanın incelmesiyle daha kaliteli görüntülere sahip olunuyor, fakat bu da kırılganlığı artırıyor.

Dokunmatik Ekranın Tarihi

Dokunmatik ekran ilk olarak 1965 yılında, konumu Malvern’de bulunan Kraliyet Radar Kuruluşu ve orada çalışan Eric A. Johnson tarafından yazılan kısa makaleler ile duyuldu. Daha sonra 1968 yılında, bu teknolojinin hava trafiği kontrol sisteminde nasıl kullanıldığına dair daha detaylı bir makale ile sunuldu. Daha sonra 1970 yılında CERN’de mühendis olarak çalışan Frank Beck ve Bent Stumpe, şeffaf bir dokunmatik ekran geliştirdiler. CERN tarafından üretime konulmuş bu ekran, 1973 yılında kullanılmaya başlanıldı.

Ardından George Samuel Hurst 1975 yılında patentini aldığı Rezistif Dokunmatik Paneli geliştirdi ve üretimi 1982 yılında gerçekleştirildi. İlk çoklu dokunmatik giriş paneli ise 1985 yılında Toronto Üniversitesi’nde bulunan Veri Araştırma Grubu tarafından geliştirildi, ki geliştirilen bu teknoloji artık optik algılama sistemi yerine kapasitans ile çalışıyordu. 1990 başlarında kullanıma hazır hale gelmeye başlamış olan bu teknoloji, üretim maliyetinin çok olmasından dolayı gerçekleşmemiş, fakat Mayıs 2007’de ilk kapasitif dokunmatik ekranı olan LG Prada ortaya çıkmıştır.