En este artículo, aprenderemos sobre una tecnología que se ha convertido en una parte integral de nuestras vidas: La Tecnología de Pantalla Táctil. Puede encontrar pantallas táctiles en casi todas partes, como teléfonos móviles, tabletas, computadoras portátiles, automóviles, consolas de juegos, impresoras, ascensores, industrias, cajeros automáticos, centros comerciales, máquinas expendedoras de boletos, por nombrar algunos.
Con el aumento de la demanda de GUI (interfaz gráfica de usuario) intuitiva y fácil, el desarrollo de la tecnología de pantalla táctil también ha tomado una curva exponencial. Por lo tanto, intentaremos aprender un poco sobre la tecnología de pantalla táctil, los diferentes tipos de tecnologías de pantalla táctil disponibles, las ventajas y desventajas de cada tecnología, etc.
Esquema
¿Qué es una Pantalla Táctil?
Simplemente hablando, una pantalla táctil es un dispositivo de entrada en un sistema electrónico. Tradicionalmente, si tomamos nuestras computadoras, los dispositivos de entrada incluyen teclado y ratón. Pero en una pantalla táctil, puede proporcionar la entrada al sistema, bien, simplemente tocando la pantalla.
Un dispositivo de pantalla táctil puede incluir o no una unidad de pantalla electrónica, pero en la mayoría de los casos, la tecnología de pantalla táctil generalmente se fija en la parte superior de una unidad de pantalla (como en un teléfono móvil).
La forma en que interactuamos con nuestros dispositivos electrónicos, como televisores y móviles, ha cambiado por completo con la tecnología de pantalla táctil. Por ejemplo, la interacción con una computadora se hace muy simple, ya que controla la computadora directamente a través de su pantalla sin la necesidad de otros dispositivos de entrada.
Interfaz hombre-máquina 2D
Las pantallas táctiles son un tipo de interfaz de usuario, que permite una interfaz hombre-máquina basada en el tacto. Se considera un dispositivo de detección bidimensional. Si tiene en cuenta los botones (táctiles o táctiles), proporcionan un único punto de contacto. Por lo tanto, son dispositivos de entrada unidimensionales.
Al llegar a las pantallas táctiles (o almohadillas táctiles), puede tocar, arrastrar, deslizar, pellizcar, etc. en el plano x-y. Por lo tanto, son dispositivos de entrada bidimensionales.
Hay una interfaz de usuario tridimensional conocida como Control de gestos, donde los gestos de las manos en el espacio libre actúan como entrada.
Componentes de una pantalla táctil
Cualquier dispositivo de pantalla táctil, ya sea un teléfono móvil o una tableta, generalmente consta de tres componentes importantes. Lo son:
- Sensor táctil
- Controlador
- Software
El sensor táctil es el dispositivo que mide los parámetros de contacto entre el dispositivo y el dispositivo y un objeto. Mide la fuerza de contacto en cualquier punto.
Para obtener más información sobre los sensores táctiles, lea «Sensores táctiles».
El controlador es responsable de capturar la información «táctil» del sensor táctil y proporcionarla a un dispositivo de control principal, como un microcontrolador o un procesador.
Finalmente, el software es responsable de que el microcontrolador o procesador principal funcione en armonía con el sensor táctil y su controlador.
Tipos de tecnología de pantalla táctil
Según los tipos de sensores táctiles utilizados en el desarrollo de una pantalla táctil, hay 5 tipos de tecnologías de pantalla táctil. Lo son:
- Tecnología de Pantalla Táctil Resistiva
- Tecnología de Pantalla Táctil Capacitiva
- Tecnología de Pantalla Táctil Infrarroja
- Tecnología de Pantalla Táctil de Onda Acústica
- Tecnología de Pantalla Táctil de Imágenes de Campo Cercano
Entendamos brevemente cada una de estas tecnologías. Pero antes de entrar en los detalles, un punto que debe recordar es que casi todos los dispositivos de pantalla táctil generalmente forman parte de una unidad de pantalla como LCD, TFT, LED, CRT, etc.
Tecnología de pantalla táctil resistiva
Es una de las tecnologías de pantalla táctil más utilizadas. Consiste en un panel de vidrio recubierto con dos finas capas metálicas conductoras de electricidad que están separadas por un estrecho espacio que consiste en puntos separadores.
Cuando un usuario toca un punto en la superficie exterior del panel, las dos capas conductoras metálicas entran en contacto. Con el voltaje que pasa a través del panel, los contactos metálicos actúan como divisores de voltaje y el cambio de voltaje se puede usar para determinar el punto de contacto.
Ventajas
- Las pantallas táctiles resistentes son extremadamente duraderas y se pueden usar en entornos difíciles y hostiles.
- Estos son generalmente de menor costo en comparación con otras tecnologías.
- La superficie es resistente a líquidos como aceite, grasa, etc. y otros contaminantes como el polvo y la humedad.
- El consumo de energía también es menor.
Desventajas
- Una de las principales desventajas de las pantallas táctiles resistentes es su baja claridad.
- La película exterior es susceptible de rayarse o dañarse con objetos afilados.
Tecnología de pantalla táctil capacitiva
La tecnología de pantalla táctil capacitiva es la tecnología más popular en la actualidad. En una pantalla táctil capacitiva, el panel de vidrio está recubierto con una capa delgada y transparente de electrodos de almacenamiento de carga. La conductividad eléctrica del cuerpo humano juega un papel importante en las pantallas táctiles capacitivas.
Cuando un dedo humano toca la pantalla, la capa de electrodos reacciona a la electricidad estática del cuerpo humano. Los sensores ubicados en las cuatro esquinas de la pantalla miden los cambios en la capacitancia.
A medida que el ser humano toca la pantalla con su dedo, los sensores miden la diferencia de capacitancia y flujo de corriente, que es directamente proporcional a la distancia del punto de contacto desde la esquina.
Las pantallas táctiles capacitivas se dividen nuevamente en dos tipos. Son:
- Tecnología de Pantalla Táctil Capacitiva de superficie
- Tecnología de Pantalla Táctil Capacitiva proyectada
En la tecnología capacitiva de superficie, un lado del panel de vidrio está recubierto con una capa conductora, mientras que la otra capa se deja sin recubrir y se expone para el tacto humano.
Cuando el humano toca la pantalla, se forma un condensador dinámico debido a la carga estática del humano. El punto de contacto se mide midiendo la capacitancia desde cuatro esquinas.
En la tecnología capacitiva proyectada, hay un panel de vidrio con recubrimiento de películas de electrodos y un IC para crear un campo electrostático 3D.
El IC determina el punto de contacto midiendo la relación de corriente eléctrica.
Ventajas
- La tecnología de pantalla táctil capacitiva proporciona una mejor claridad que la tecnología resistiva.
- Debido a la falta de piezas móviles, esto es más duradero.
- La pantalla es resistente al polvo, aceite, agua, etc.
- Alta resistencia a los arañazos.
- Se proporcionaron entradas multitáctiles.
Desventajas
- Dado que la capacitancia es clave en su funcionamiento, es sensible a EMI y RFI.
- Es propenso a la capacitancia parasitaria y requiere calibración.
Tecnología de pantalla Táctil infrarroja
Una tecnología de pantalla táctil Infrarroja de escaneo se basa en la interrupción de la luz infrarroja en la pantalla. El panel consta de una serie de LED infrarrojos y transistores fotográficos que se colocan en los lados opuestos.
Esta configuración crea una cuadrícula invisible de haces de luz infrarroja en la parte frontal de la pantalla. Cuando se coloca un dedo en la pantalla, los sensores pueden determinar el punto de contacto como el punto de interrupción de la luz.
Ventajas
- Prácticamente se puede utilizar cualquier objeto para la entrada táctil, ya sea un dedo o un lápiz.
- La tecnología de pantalla táctil infrarroja tiene la mayor claridad entre todas las tecnologías de pantalla táctil.
- No se ve afectado por arañazos en la superficie.
Desventajas
- Existe la posibilidad de que la pantalla reaccione incluso antes de que el dedo (o el lápiz óptico) toque la pantalla.
- Polvo, aceite, etc. puede evitar que el haz de luz pase y cause un mal funcionamiento.
- Más costoso que otras tecnologías.
- La luz ambiental puede influir en su funcionamiento.
Tecnología de pantalla táctil de onda acústica
La tecnología de pantalla táctil de onda acústica es uno de los diseños de pantalla táctil más avanzados. Esta tecnología se basa en el envío de ondas acústicas o sonoras a través del panel de vidrio.
En esta tecnología, el panel consta de una serie de transductores y receptores piezoeléctricos colocados a lo largo de sus lados. Cuando un dedo humano toca la pantalla, esa porción de la onda de sonido se absorbe permitiendo que el transductor identifique el punto de contacto.
Hay dos tipos de tecnologías de ondas acústicas. Lo son:
- Tecnología de Pantalla Táctil de Onda Acústica de superficie
- Tecnología de Pantalla Táctil de Onda Acústica guiada
Ventajas
- Al igual que la tecnología infrarroja, la tecnología de onda acústica es muy duradera, ya que contiene solo el panel de vidrio sin capas ni recubrimientos.
- Los dedos, el lápiz óptico y las manos enguantadas se pueden usar con pantallas de ondas acústicas.
- Resistente a los arañazos.
Desventajas
- El agua puede ser un problema y causar una activación falsa.
- Los contaminantes como el polvo y la humedad pueden crear zonas no identificadas en la pantalla.
Tecnología de pantalla Táctil de Imágenes de campo cercano
La pantalla táctil de imágenes de Campo Cercano o NFI es una tecnología patentada que utiliza un revestimiento estampado de película conductora en el panel de vidrio por un lado y un revestimiento completo por el otro.
Se suministra una señal de excitación al panel para generar un campo electrostático. Cuando un dedo entra en contacto, el campo electrostático cambia y esto se utiliza para determinar el punto de contacto.