Màn hình cảm ứng là gì?  Các loại màn hình cảm ứng

Màn hình cảm ứng là gì?  Các loại màn hình cảm ứng phổ biến hiện nay bao gồm những loại nào, hãy theo dõi bài viết sau để tìm hiểu về chúng nhé.

1. Màn hình cảm ứng là gì?

Màn hình cảm ứng là loại màn hình có thể đáp ứng lại sự điều khiển của người dùng thông qua thao tác tiếp xúc của ngón tay hay những chiếc bút cảm ứng. Màn hình cảm ứng được ra đời vào năm 1965 bởi E.A.Johnson, ông đã áp dụng màn hình cảm ứng lên một chiếc máy tính bảng và xin cấp bằng sáng chế cho sản phẩm này vào năm 1969 với khả năng nhận diện cảm ứng đơn điểm.

Ngày nay thì ta có thể gặp chúng ở mọi nơi, gần gũi nhất chính là những chiếc điện thoại smartphone, máy tính bảng, laptop, máy tính tiền, cây ATM,… Mỗi loại thiết bị sẽ có những cảm ứng khác nhau, tùy vào điều kiện mà các nhà sản xuất sẽ sử dụng màn hình cảm ứng điện trở, điện dung, đa điểm,..

Về mặt kỹ thuật, màn hình cảm ứng vừa là một thiết bị nhập (đầu vào) và vừa là thiết bị xuất (đầu ra). Bởi vì nó không chỉ có khả năng tiếp nhận tín hiệu đầu vào mà còn hiển thị kết quả đầu ra. Bất kỳ thiết bị máy tính nào (kể cả màn hình cảm ứng) nhận đầu vào từ người vận hành thiết bị đều được coi là thiết bị đầu vào.

2. Cấu tạo màn hình cảm ứng

Màn hình cảm ứng sẽ bao gồm nhiều lớp khác nhau và lớp cuối cùng nhất bắt buộc phải là tấm nền hỗ trợ hiển thị. Tấm nền được phủ một hợp chất làm từ hỗn hợp dẻo và có cấu tạo tùy thuộc vào màn hình mềm hoặc màn hình cứng khác nhau.

Trên chất nền được phủ lớp yếu tố tạo độ sáng, trên nữa là lớp TFT – lớp màng bán dẫn mỏng và sử dụng bóng bán dẫn để giữ cho các điểm ảnh vẫn sáng cho đến khi hình ảnh bị thay đổi.

Tiếp theo đến là lớp cảm ứng với các màng và bộ lọc để giảm bớt đi độ chói. Cuối cùng là lớp bảo phủ nằm trên cùng như một lớp riêng biệt, hoặc có thể đi cùng với lớp cảm ứng.

3. Nguyên lý hoạt động của màn hình cảm ứng

Tất cả các loại màn hình cảm ứng đều có nhiệm vụ chính là “số hóa” vị trí tiếp xúc thành một tọa độ xy trong không gian hai chiều với tốc độ nhanh chóng (dĩ nhiên là ngay lập tức). Thao tác này được thực hiện thông qua ba thành phần là cảm biến, bộ điều khiển và phần mềm điều khiển.

Lớp cảm biến được làm từ thủy tinh hoặc nhựa trong suốt, trên bề mặt là các cảm biến để nhận dạng những tiếp xúc từ tay hay bút. Tùy theo loại màn hình mà người ta có các cách tạo lưới hay “giăng bẫy” sau đó thông qua sự thay đổi của điện áp, điện dung, điện trở trên màn hình để xác định tọa độ của điểm cảm ứng.

Bộ điều khiển là một mạch điện tử đóng vai trò trung gian để biên dịch các tín hiệu từ cảm biến để các thiết bị cũng như phần mềm điều khiển hiểu được chúng. Sau đó, với mỗi thiết bị cụ thể phần mềm điều khiển sẽ được tích hợp để giúp hệ điều hành và các ứng dụng khác hiểu được những tín hiệu này và đáp ứng lại phù hợp với những chức năng mà người dùng muốn tương tác với thiết bị của mình.

4. Phân loại màn hình cảm ứng

Cảm ứng điện trở

Màn hình cảm ứng điện trở sử dụng công nghệ cảm ứng dựa trên áp lực của tay, bút cảm ứng hay bất kỳ vật nhọn nào tác động lên màn hình.

Cấu tạo của màn hình cảm ứng điện trở bao gồm một tấm kính hoặc nhựa acrylic mỏng được bao phủ hai lớp tương tác là lớp dẫn xuất điện, lớp cảm biến điện trở. Hai lớp này được phân tách bởi một lớp đệm bao gồm các điểm và khoảng trống mà mắt thường không thể nhìn thấy được.

Kỹ thuật cấu tạo của loại cảm ứng này khá lâu đời nên chúng có một số nhược điểm nhất định không được khắc phục như:

• Lớp màn điện trở làm cho màn hình cảm ứng điện trở bị giảm 30% độ sáng, khi ra nắng rất khó đọc được nội dung.
• Khả năng cảm ứng đa điểm của nó rất kém khi ghi nhận cảm cảm ứng 2 điểm trở lên trên màn hình dường như gặp độ trễ khá cao. Do đó, nó không thể thích hợp trong các trò chơi đòi hỏi nhiều điểm một lúc.

Công nghệ cảm ứng này hiện nay không còn được phổ biến như trước, nhưng vì giá thành của chúng rẻ mà các thiết bị công cộng, cây ATM, các thiết bị cảm ứng ở vùng lạnh, các máy tính xách tay cảm ứng chuẩn quân đội,… vẫn lựa chọn sử dụng.

Màn hình cảm ứng điện dung

Màn hình cảm ứng điện dung sử dụng các thược tính điện từ của thân thể con người. Loại màn hình cảm ứng này được tạo bởi một lớp cách điện như kính, bao phủ bởi một vật liệu dẫn điện trong suốt ở mặt bên trong. Do cơ thể người dẫn điện nên khi bạn chạm vào một màn hình cảm ứng điện dung bằng ngón tay, bạn gây nên sự thay đổi tại trường điện từ của màn hình.

Cảm ứng điện dung được chia thành 2 loại như sau:

• Cảm ứng điện dung đơn điểm: không thể nhận được quá 1 chạm cùng lúc.
• Cảm ứng điện dung đa điểm: có thể nhận thao tác nhiều điểm chạm cùng lúc.

Cảm ứng điện dung đơn điểm được tìm thấy trên các điện thoại cảm ứng điện dung đời đầu, các thiết bị gia đình cao cấp,….nhưng hiện tại chúng ta rất khó bắt gặp nó vì giá thành sản xuất cao nhưng khả năng tương tác không cao nên các nhà sản xuất đã loại trừ nó ra khỏi làng di động.

Cảm ứng điện dung đa điểm đã xuất hiện từ rất lâu, đến khi iPhone 2G được giới thiệu lần đầu tiên tạo nên làn sóng mạnh mẽ các smartphone, các thiết bị cảm ứng, máy tính bảng, máy vi tính sử dụng màn hình cảm ứng điện dung đa điểm.

Màn hình cảm ứng hồng ngoại

Đây là một loại màn hình cảm ứng ít được sử dụng, chúng hoạt động dựa trên cơ sở các tia hồng ngoại. Màn hình cảm ứng hồng ngoại được chia làm hai loại: cảm ứng nhiệt và cảm ứng quang. Màn hình cảm ứng hồng ngoại phát ra các tia hồng ngoại theo chiều ngang và dọc trên bề mặt màn hình để tạo ra một lưới ánh sáng.

Cảm ứng nhiệt hoạt động dựa trên sự thay đổi nhiệt độ còn cảm ứng quang dựa trên sự thay đổi về ánh sáng. Các cảm biến của công nghệ này được bố trí phía trên và xung quanh màn hình phát ra các tia tạo thành lưới tia hồng ngoại. Khi chúng ta chạm vào lưới hồng ngoại sẽ bị “đứt” nhờ đó xác định vị trí của điểm chạm.

Màn hình cảm ứng sóng âm thanh bề mặt

Đây là loại màn hình cảm ứng tiên tiến nhất dựa trên hai bộ thu/phát sóng âm thanh trên đồng thời trục X và trục Y của màn hình cảm ứng. Nguyên lý hoạt động của màn hình cảm ứng sóng âm cũng tương tự màn hình cảm ứng hồng ngoại, đó là kiểm soát sự ngắt quãng tín hiệu, trong trường hợp này là sóng siêu âm.

Công nghệ SAW được khuyến khích sử dụng trong các máy ATM, công viên, bảo tàng, các ứng dụng tài chính và ngân hàng, ki-ốt thông tin công cộng, hệ thống huấn luyện dựa trên máy tính.

>>> Xem thêm: Màn hình HMI là gì?