Dans cet article, nous allons en apprendre davantage sur une technologie devenue partie intégrante de nos vies: la Technologie des écrans tactiles. Vous pouvez trouver des écrans tactiles presque partout comme les téléphones mobiles, les tablettes, les ordinateurs portables, les automobiles, les consoles de jeux, les imprimantes, les ascenseurs, les industries, les guichets automatiques, les centres commerciaux, les distributeurs automatiques de billets pour n’en nommer que quelques-uns.
Avec l’augmentation de la demande pour une interface graphique intuitive et facile (graphical user interface), le développement de la technologie d’écran tactile a également pris une courbe exponentielle. Nous allons donc essayer d’en apprendre un peu plus sur la technologie des écrans tactiles, les différents types de technologies d’écrans tactiles disponibles, les avantages et les inconvénients de chaque technologie, etc.
Aperçu
Qu’est-ce qu’un écran tactile ?
En termes simples, un écran tactile est un dispositif d’entrée dans un système électronique. Traditionnellement, si nous prenons nos ordinateurs, les périphériques d’entrée comprennent le clavier et la souris. Mais dans un écran tactile, vous pouvez fournir l’entrée au système, eh bien, en touchant simplement l’écran.
Un appareil à écran tactile peut inclure ou non une unité d’affichage électronique, mais dans la plupart des cas, la technologie d’écran tactile est généralement fixée au-dessus d’une unité d’affichage (comme dans un téléphone portable).
La façon dont nous interagissons avec nos appareils électroniques comme les téléviseurs et les mobiles a été complètement modifiée avec la technologie de l’écran tactile. Par exemple, l’interaction avec un ordinateur est rendue très simple car vous contrôlez l’ordinateur directement via son écran sans avoir besoin d’autres périphériques d’entrée.
Interface Homme-machine 2D
Les écrans tactiles sont un type d’interface utilisateur, qui permet une interface homme-machine basée sur le toucher. Il est considéré comme un dispositif de détection bidimensionnel. Si vous prenez en compte les boutons (tactiles ou tactiles), ils fournissent un point de contact unique. Ce sont donc des dispositifs d’entrée unidimensionnels.
En accédant aux écrans tactiles (ou tablettes tactiles), vous pouvez toucher, glisser, écrire, glisser, pincer, etc. dans le plan x-y. Ce sont donc des dispositifs d’entrée bidimensionnels.
Il existe une interface utilisateur tridimensionnelle connue sous le nom de Contrôle gestuel, où les gestes de la main dans l’espace libre agissent comme une entrée.
Composants d’un écran tactile
Tout appareil à écran tactile, qu’il s’agisse d’un téléphone portable ou d’une tablette, se compose généralement de trois composants importants. Ils sont:
- Capteur tactile
- Contrôleur
- Logiciel
Le capteur tactile est l’appareil qui mesure les paramètres de contact entre l’appareil et l’appareil et un objet. Il mesure la force de contact en tout point.
Pour plus d’informations sur les capteurs tactiles, lisez « Capteurs tactiles ».
Le contrôleur est chargé de capturer les informations « tactiles » du capteur tactile et de les fournir à un dispositif de contrôle principal tel qu’un microcontrôleur ou un processeur.
Enfin, le logiciel est responsable du fonctionnement du microcontrôleur ou processeur principal en harmonie avec le capteur tactile et son contrôleur.
Types de technologie d’écran tactile
Sur la base des types de capteurs tactiles utilisés dans le développement d’un écran tactile, il existe 5 types de technologies d’écran tactile. Ils sont:
- Technologie d’Écran Tactile Résistif
- Technologie d’Écran Tactile Capacitif
- Technologie d’Écran Tactile Infrarouge
- Technologie d’Écran Tactile à Ondes Acoustiques
- Technologie d’Écran Tactile d’imagerie en champ Proche
Laissez-nous brièvement comprendre chacune de ces technologies. Mais avant d’entrer dans les détails, un point à retenir est que presque tous les appareils à écran tactile font généralement partie d’une unité d’affichage comme un écran LCD, TFT, LED, CRT, etc.
Technologie d’écran tactile résistif
C’est l’une des technologies d’écran tactile les plus couramment utilisées. Il se compose d’un panneau de verre recouvert de deux couches métalliques minces électriquement conductrices séparées par un espace étroit constitué de points de séparation.
Lorsqu’un utilisateur touche un point de la surface extérieure du panneau, les deux couches conductrices métalliques entrent en contact. Lorsque la tension traverse le panneau, les contacts métalliques agissent comme un diviseur de tension et le changement de tension peut être utilisé pour déterminer le point de contact.
Avantages
- Les écrans tactiles résistifs sont extrêmement durables et peuvent être utilisés dans des environnements difficiles et difficiles.
- Celles-ci sont généralement moins coûteuses que d’autres technologies.
- La surface est résistante aux liquides comme l’huile, la graisse, etc. et d’autres contaminants comme la poussière et l’humidité.
- La consommation d’énergie est également moindre.
Inconvénients
- L’un des principaux inconvénients des écrans tactiles résistifs est leur faible clarté.
- Le film extérieur est susceptible de se gratter ou d’être endommagé par des objets tranchants.
Technologie d’écran tactile capacitif
La technologie d’écran tactile capacitif est la technologie la plus populaire de nos jours. Dans un écran tactile capacitif, le panneau de verre est recouvert d’une fine couche transparente d’électrode de stockage de charge. La conductivité électrique du corps humain joue un rôle important dans les écrans tactiles capacitifs.
Lorsqu’un doigt humain touche l’écran, la couche d’électrode réagit à l’électricité statique du corps humain. Des capteurs situés aux quatre coins de l’écran mesurent les changements de capacité.
Lorsque l’homme touche l’écran avec son doigt, les capteurs mesurent la différence de capacité et de flux de courant, qui est directement proportionnelle à la distance du point de contact par rapport au coin.
Les écrans tactiles capacitifs sont à nouveau divisés en deux types. Elles le sont:
- Technologie d’écran Tactile Capacitif de surface
- Technologie d’écran tactile Capacitif projeté
Dans la technologie capacitive de surface, un côté du panneau de verre est recouvert d’une couche conductrice tandis que l’autre couche n’est pas revêtue et est exposée au toucher humain.
Lorsque l’humain touche l’écran, un condensateur dynamique se forme en raison de la charge statique de l’humain. Le point de contact est mesuré en mesurant la capacité des quatre coins.
En technologie capacitive projetée, il y a un panneau de verre avec revêtement de films d’électrodes et un circuit intégré pour créer un champ électrostatique 3D.
Le circuit intégré détermine le point de contact en mesurant le rapport du courant électrique.
Avantages
- La technologie d’écran tactile capacitif offre une meilleure clarté que la technologie résistive.
- En raison du manque de pièces mobiles, cela est plus durable.
- L’écran est résistant à la poussière, à l’huile, à l’eau, etc.
- Haute résistance aux rayures.
- Entrées multi-touch fournies.
Inconvénients
- La capacité étant la clé de son fonctionnement, elle est sensible aux IEM et aux IFR.
- Il est sujet à une capacité parasite et nécessite un étalonnage.
Technologie d’écran tactile Infrarouge
Une technologie d’écran tactile Infrarouge à balayage est basée sur l’interruption de la lumière infrarouge sur l’écran. Le panneau se compose d’un réseau de LED infrarouges et de photo-transistors positionnés sur les côtés opposés.
Cette configuration crée une grille invisible de faisceaux lumineux infrarouges à l’avant de l’écran. Lorsqu’un doigt est placé sur l’écran, les capteurs peuvent déterminer le point de contact comme point d’interruption de la lumière.
Avantages
- Pratiquement n’importe quel objet peut être utilisé pour la saisie tactile, qu’il s’agisse d’un doigt ou d’un stylet.
- La technologie d’écran tactile infrarouge offre la plus grande clarté parmi toutes les technologies d’écran tactile.
- Il n’est pas affecté par les rayures de surface.
Inconvénients
- Il est possible que l’écran réagisse avant même que le doigt (ou le stylet) ne touche l’écran.
- Poussière, huile, etc. peut empêcher le faisceau lumineux de passer et provoque un dysfonctionnement.
- Plus coûteux que les autres technologies.
- La lumière ambiante peut avoir un effet sur son fonctionnement.
Technologie d’écran tactile à ondes acoustiques
La technologie d’écran tactile à ondes acoustiques est l’une des conceptions d’écran tactile les plus avancées. Cette technologie est basée sur l’envoi d’ondes acoustiques ou sonores à travers le panneau de verre.
Dans cette technologie, le panneau est constitué d’une série de transducteurs et de récepteurs piézoélectriques posés le long de ses côtés. Lorsqu’un doigt humain touche l’écran, cette partie de l’onde sonore est absorbée, ce qui permet au transducteur d’identifier le point de contact.
Il existe deux types de technologies d’ondes acoustiques. Ils sont:
- Technologie d’écran Tactile à Ondes Acoustiques de surface
- Technologie d’écran Tactile à Ondes Acoustiques Guidées
Avantages
- Comme la technologie infrarouge, la technologie à ondes acoustiques est très durable car elle ne contient que le panneau de verre sans couches ni revêtements.
- Les doigts, le stylet, les mains gantées peuvent tous être utilisés avec des écrans à ondes acoustiques.
- Résistant aux rayures.
Inconvénients
- L’eau peut être un problème et peut provoquer un faux déclenchement.
- Les contaminants comme la poussière et l’humidité peuvent créer des zones non identifiées sur l’écran.
Technologie d’écran tactile d’imagerie en champ proche
L’écran tactile d’imagerie en champ proche ou NFI est une technologie exclusive qui utilise un revêtement à motifs de film conducteur sur le panneau de verre d’un côté et un revêtement complet de l’autre.
Un signal d’excitation est fourni au panneau pour générer un champ électrostatique. Lorsqu’un doigt entre en contact, le champ électrostatique change et celui-ci est utilisé pour déterminer le point de contact.