Cấu tạo màn hình cảm ứng, phân loại và nguyên lý hoạt động – Wiki Máy Tính

5/5 – ( 5 bầu chọn ) Màn hình cảm ứng là gì ? Cấu tạo màn hình cảm ứng, phân loại và nguyên tắc hoạt động giải trí của màn hình cảm ứng như thế nào, tìm hiểu thêm bài viết sau đây của WikiMaytinh.

Màn hình cảm ứng là gì?

Một màn hình cảm ứng là một thiết bị hiển thị được cho phép người dùng tương tác với một máy tính sử dụng ngón tay hoặc bút cảm ứng. Chúng là một giải pháp thay thế sửa chữa hữu dụng cho chuột máy tính hoặc bàn phím để điều hướng GUI. Màn hình cảm ứng được sử dụng trên nhiều loại thiết bị, ví dụ điển hình như màn hình máy tính và máy tính xách tay, điện thoại thông minh mưu trí, máy tính bảng, máy tính tiền và ki-ốt thông tin. Một số màn hình cảm ứng sử dụng lưới chùm tia hồng ngoại để cảm nhận sự hiện hữu của ngón tay thay vì sử dụng đầu vào cảm ứng. Tiếng Anh : touch màn hình hiển thị, touchscreen, touch-screen

Lịch sử màn hình cảm ứng

Ý tưởng về màn hình cảm ứng được EA Johnson diễn đạt và công bố lần tiên phong vào năm 1965. Trong những năm 1970, màn hình cảm ứng tiên phong được tăng trưởng bởi CERN kỹ sư Frank Beck và Bent Stumpe. Sản phẩm vật lý lần tiên phong được tạo ra và sử dụng vào năm 1973. Màn hình cảm ứng điện trở tiên phong được tăng trưởng bởi George Samuel Hurst vào năm 1975 nhưng mãi đến năm 1982 mới được sản xuất và sử dụng.

Đặc điểm của màn hình cảm ứng

Màn hình cảm ứng thường được xếp lớp trên đỉnh của màn hình hiển thị điện tử của mạng lưới hệ thống giải quyết và xử lý thông tin. Người dùng hoàn toàn có thể cung ứng thông tin đầu vào hoặc điều khiển và tinh chỉnh mạng lưới hệ thống giải quyết và xử lý thông tin trải qua những cử chỉ chạm vào màn hình bằng một hoặc nhiều ngón tay hoặc bằng bút cảm ứng. Loại màn hình này hoàn toàn có thể tương hỗ người dùng điều khiển và tinh chỉnh thiết bị trải qua những thao tác chạm bằng tay hoặc bút cảm ứng. Lợi thế lớn nhất của công nghệ tiên tiến mới là giúp những thao tác trở nên trực quan, từ đó tăng diện tích quy hoạnh hiển thị của thông tin, rút ngắn thời hạn tương tác nhiều lần và đổi khác cách nhập liệu truyền thống cuội nguồn. Hiện nay, màn hình cảm ứng được trang bị nhiều nhất là trên smartphone, tuy nhiên cũng hoàn toàn có thể được trang bị trên mọi loại thiết bị điện tử khác như TV, máy tính, tablet, máy bỏ phiếu điện tử và mạng lưới hệ thống điểm bán hàng ( POS )

Một số hãng điện thoại cảm ứng

Những thao tác khi sử dụng màn hình cảm ứng

Không phải tổng thể những màn hình cảm ứng đều có những công dụng giống nhau, nhưng những thao tác dưới đây là phổ cập nhất.

Chạm – Một lần chạm vào màn hình bằng ngón tay sẽ mở một ứng dụng hoặc chọn một đối tượng. Khi so sánh với một máy tính truyền thống, một lần nhấn cũng giống như cách nhấn bằng chuột.

Chạm đúp – Chạm đúp có thể có các chức năng khác nhau tùy thuộc vào vị trí sử dụng. Ví dụ: trong trình duyệt, nhấn đúp vào màn hình sẽ phóng to chế độ xem, căn giữa tại vị trí nhấn. Nhấn đúp trong trình soạn thảo văn bản để chọn một từ hoặc một phần của các từ.

Chạm và giữ – Chạm và giữ ngón tay của bạn vào màn hình cảm ứng để chọn hoặc đánh dấu một đối tượng. Ví dụ: bạn có thể chạm và giữ một biểu tượng, sau đó kéo nó vào một nơi khác trên màn hình.

Kéo – Chạm và giữ ngón tay của bạn trên một đối tượng có thể di chuyển, chẳng hạn như một biểu tượng, bạn có thể kéo ngón tay của mình để “kéo” đối tượng đó đến một vị trí khác. Hành động tương tự, được sử dụng với văn bản, cho phép bạn đánh dấu văn bản. Nhấc ngón tay lên khi bạn đã hoàn tất việc di chuyển hoặc tô sáng.

Vuốt – Vuốt ngón tay của bạn trên màn hình sẽ cuộn theo một hướng nhất định hoặc thay đổi các trang. Ví dụ: nhấn ngón tay của bạn ở cuối màn hình và nhanh chóng di chuyển lên (vuốt) sẽ cuộn màn hình xuống.

Chụm – Đặt hai ngón tay trên màn hình ở các vị trí khác nhau rồi chụm hai ngón tay lại với nhau để phóng to. Chụm các ngón tay lại với nhau rồi di chuyển chúng ra xa nhau, thu nhỏ trên màn hình.

Màn hình cảm ứng là thiết bị nhập hay xuất?

Về mặt kỹ thuật, màn hình cảm ứng vừa là một thiết bị nhập ( nguồn vào ) và vừa là thiết bị xuất ( đầu ra ). Bởi vì nó không chỉ có năng lực đảm nhiệm tín hiệu nguồn vào mà còn hiển thị tác dụng đầu ra. Bất kỳ thiết bị máy tính nào ( kể cả màn hình cảm ứng ) nhận nguồn vào từ người quản lý và vận hành thiết bị đều được coi là thiết bị nguồn vào. Cách bạn sử dụng ngón tay trên màn hình cảm ứng rất giống với cách bạn sử dụng chuột máy tính trên máy tính để bàn.

Màn hình cảm ứng khác với chuột như thế nào?

Một con chuột máy tính và màn hình cảm ứng có nhiều điểm tương đương. Nhiều đặc thù trong số đó đã được đề cập trong phần những thao tác sử dụng màn hình cảm ứng ở trên. Một trong những điểm độc lạ đáng kể nhất giữa chuột và màn hình cảm ứng là năng lực di chuột. Hầu như tổng thể những màn hình cảm ứng chỉ hoàn toàn có thể phát hiện nguồn vào khi ngón tay của bạn tiếp xúc trực tiếp với màn hình. Tuy nhiên, chuột máy tính sử dụng con trỏ được cho phép người dùng xem thông tin bằng cách chuyển dời con trỏ qua một đối tượng người dùng, nhưng không nhấp vào nó. Ví dụ : link tới WikiMaytinh này hiển thị dòng chữ “ Đi tới trang wikimaytinh.com ” khi di chuột qua bằng chuột máy tính. Tuy nhiên, người dùng có màn hình cảm ứng không hề nhìn thấy dòng chữ này vì nếu họ đặt ngón tay vào link, link sẽ mở ra. Một số trang web và ứng dụng hoàn toàn có thể mô phỏng tính năng di chuột bằng cách thực thi lần nhấn tiên phong để thực thi tính năng di chuột và nhấn lần thứ hai để mở link hoặc ứng dụng. Ngoài ra, 1 số ít thiết bị của Apple sử dụng Force Touch, phân phối những tính năng tựa như như di chuột.

Các công nghệ cấu tạo màn hình cảm ứng

Không phải toàn bộ những màn hình cảm ứng đều giống nhau. Các công nghệ tiên tiến khác nhau hoàn toàn có thể được sử dụng để cho phép người dùng tương tác với màn hình. Một số công nghệ tiên tiến hoàn toàn có thể hoạt động giải trí chỉ với ngón tay của bạn và những công nghệ tiên tiến khác hoàn toàn có thể được cho phép những công cụ khác, ví dụ điển hình như bút cảm ứng. Dưới đây là miêu tả ngắn gọn về từng công nghệ tiên tiến này.

Cảm ứng điện trở

Cảm ứng điện trở là công nghệ tiên tiến cảm ứng dựa trên áp lực đè nén của tay, bút cảm ứng hay bất kể vật nhọn nào ảnh hưởng tác động lên màn hình. Cảm ứng điện trở Cấu tạo của loại màn hình cảm ứng này gồm một tấm kính hoặc nhựa acrylic mỏng mảnh bao trùm hai lớp tương tác là lớp dẫn xuất điện và lớp cảm ứng điện trở. Hai lớp này được phân tách bởi một lớp đệm gồm những điểm và khoảng trống mà mắt thường không hề nhìn thấy được. Trên mặt phẳng của mỗi lớp tương tác được phủ một hợp chất gọi là ITO ( oxit thiếc và Indi ), dòng điện với những mức điện thế khác nhau sẽ được truyền qua hai lớp này. Trong quy trình sử dụng, khi có sự tác động ảnh hưởng lên màn hình, hai lớp tương tác sẽ “ chạm ” nhau và mạch điện sẽ được liên kết đồng thời cường độ dòng điện chạy qua mỗi lớp cũng sẽ đổi khác. Lớp phía trên sẽ lấy điện thế từ lớp phía dưới và ngược lại lớp phía dưới sẽ lấy điện thế của lớp phía trên để từ đó bộ tinh chỉnh và điều khiển xác lập được tọa độ xy của điểm cảm ứng. Màn hình cảm ứng điện trở được chia làm ba công nghệ tiên tiến chính là 4,5 và 8 dây, trong đó loại 5 giây được sử dụng nhiều nhất. Bên cạnh đó, người ta còn sản xuất ra loại màn hình có 3 lớp nhằm mục đích nâng tuổi thọ của loại màn hình này lên 35 triệu lần chạm thay vì 1 triệu lần chạm như loại 2 lớp truyền thống cuội nguồn. Để hoàn toàn có thể phân biệt được ảnh hưởng tác động của tay người dùng hay bút cảm ứng, những màn hình cảm ứng điện trở cần phải có lớp tương tác mềm phía trên. Điều này khiến nhiều người tỏ ra quan ngại về độ bền của chiếc điện thoại thông minh bởi khi thao tác màn hình cảm ứng điện trở yên cầu một lực ảnh hưởng tác động lớn hơn cảm ứng điện dung. Một điểm yếu kém nữa của loại màn hình này đó là việc ngăn ngừa đến 30 % lượng ánh sáng từ đèn nền bên dưới do có quá nhiều lớp thành phần bên trong. Một màn hình cảm ứng điện trở được phủ một lớp dẫn điện và điện trở sắt kẽm kim loại có năng lực dò áp lực đè nén của ngón tay của bạn hoặc đối tượng người dùng khác. Công nghệ này thường là một giải pháp hài hòa và hợp lý hơn so với công nghệ tiên tiến điện dung, nhưng hoàn toàn có thể bị hỏng do những vật sắc nhọn chạm vào màn hình.

Với đặc điểm là giá thành rẻ và chịu được môi trường khắc nghiệt, các loại màn hình vẫn còn được sử dụng trong khá nhiều thiết bị cảm ứng nơi công cộng. Riêng ở lĩnh vực điện thoại và smartphone, loại màn hình này chỉ phổ biến trong thời gian trước đây với các sản phẩm như HTC Touch Diamond, Samsung SGH-i900 Omnia, Nokia N97, còn hiện nay hầu như chỉ có ở một số dòng cấp thấp.

Công nghệ màn hình cảm ứng điện trở hiện đã quá lỗi thời và không còn được sử dụng từ khá lâu, do đó phổ cập nhất trên thị trường đang là màn hình cảm ứng điện dung đa điểm phối hợp với tấm nền TFT hoặc IPS, cùng với mặt phẳng cảm ứng phủ một lớp kính cường lực chống va đập có năng lực chịu va đập.

Cảm ứng điện dung

Cấu tạo chung

Cấu tạo màn hình cảm ứng điện dung được tạo nên từ nhiều lớp tùy thuộc vào đơn vị sản xuất, nhưng lớp dưới cùng sẽ buộc là tấm nền tương hỗ hiển thị. Tấm nền sẽ được phủ một hợp chất làm từ hỗn hợp dẻo, và có cấu tạo tùy vào màn hình mềm hoặc cứng khác nhau. Phía trên tấm nền hiển thị là yếu tố để tạo độ sáng, tiếp đó là tấm nền IPS hoặc TFT, sau đó đến lớp cảm ứng và mặt trên cùng hoàn toàn có thể là cường lực chống va đập hoặc nhựa để bảo vệ màn hình. Lớp bảo vệ ở mặt trên cùng thông dụng nhất lúc bấy giờ phần lớn đều là Gorilla Glass ( Corning sản xuất ) và Dragontrail ( Asashi Glass sản xuất ). Đây là loại kính mỏng mảnh, cấu tạo bởi kim loại tổng hợp kiềm và aluminosilicate với độ bền cao hơn nhiều lần so với kính thường thì, hoàn toàn có thể bảo vệ màn hình khỏi những chấn động thiết bị sẽ tiếp xúc trong quy trình sử dụng. Cảm ứng điện dung Một màn hình cảm ứng điện dung được bọc bằng một loại vật tư đặc biệt quan trọng mà những shop điện tích được giám sát bởi những mạch ở mỗi góc của màn hình. Khi bạn chạm vào màn hình cảm ứng điện dung, một lượng nhỏ điện tích được rút ra từ điểm tiếp xúc để cho biết vị trí bạn đã chạm vào màn hình. Để sử dụng màn hình điện dung, bạn phải sử dụng ngón tay trần hoặc bút cảm ứng điện dung được phong cách thiết kế đặc biệt quan trọng. Hầu hết người dùng thưởng thức loại công nghệ tiên tiến màn hình này khi nỗ lực sử dụng màn hình cảm ứng điện thoại thông minh mưu trí trong khi đeo găng tay và không hề làm gì.

Phân loại cảm ứng điện dung

Cảm ứng điện dung được chia thành 5 phân loại nhỏ gồm có :

• Cảm biến Discrete sensor (gắn rời)
• Cảm biến Sensor On Lens (tích hợp thẳng vào kính)
• Cảm biến On-cell (trên lớp hiển thị)
• Cảm biến In-cell (trong lớp hiển thị và lớp kính)
• Cảm biến TDDI (được cải tiến từ In-cell)

Cảm biến Discrete sensor (gắn rời)

Có thể bạn đã từng nghe hoặc đọc được cụm từ “ hỏng / hư cảm ứng ” hoặc “ chết cảm ứng ” tức là màn hình không còn nhận cảm ứng nữa hoàn toàn có thể là do máy bị dính nước hoặc rơi rớt khiến những linh phụ kiện bên trong máy bị lỗi. Các lí do này Open nguyên do do những nhà phân phối sử dụng cảm ứng gắn rời ( discrete sensor ) – một trong những trong bước đầu của việc triển khai xong cảm ứng điện dung. Có nghĩa là lớp cảm ứng sẽ được gắn vào bên trên lớp hiển thị ( màn hình ) rồi người ta đậy lớp kính lên, tức là cảm ứng tách rời màn hình và kính. Điều đó dễ dẫn đến thực trạng hỏng cảm ứng.

Cảm biến Sensor On Lens – SoL (tích hợp thẳng vào kính)

Đây là bước tiến tiếp theo của cảm ứng gắn rời ( cơ bản vẫn là cảm ứng rời ) mà Sony Xperia V là chiếc điện thoại thông minh tiêu biểu vượt trội cho việc sử dụng nó. So với cảm ứng rời có 3 lớp thì SoL chỉ có 2 lớp mà thôi, đó là do việc cảm ứng đã được tích hợp vào mặt kính bảo vệ và Rx, Tx cũng theo đó mà sẽ được gắn dưới lớp kính. Lợi ích của SoL là màn hình mỏng dính hơn tối đa 1 mm, nhưng kèm theo đó cũng là 1 số bất lợi nhất định như việc yên cầu trình độ cao, ảnh hưởng tác động tới hiệu suất.

Cảm biến On-cell (trên lớp hiển thị)

On-cell về cơ bản thì vẫn là SoL, tuy nhiên thay vì cảm ứng được tích hợp lên mặt kính thì nó sẽ được tích hợp lên mặt phẳng lớp hiển thị. Lợi ích của kỹ thuậtc này sẽ giúp cho những nhà phân phối tích hợp thêm những công nghệ tiên tiến khác vào màn hình. Ví dụ. năm 2011, Sharp trình làng màn hình có hiển thị 3D với chiếc DC250, Samsung thì tăng trưởng chóng mặt với tấm nền AMOLED. Nhưng những chưa ổn mà SoL mắc phải thì On-cell cũng không hề khắc phục được.

Cảm biến In-cell (trong lớp hiển thị và lớp kính)

Khác với màn hình On-cell tích hợp cảm ứng lên mặt phẳng lớp hiển thị thì giờ đây cảm ứng sẽ được tích hợp vào trong lớp hiển thị ấy và điều này đương nhiên sẽ yên cầu kỹ thuật sao hơn nữa. Bù lại tất cả chúng ta có màn hình đẹp, độ nhạy tốt, giảm độ phản chiếu, độ sáng tối đa tăng nhưng những đơn vị sản xuất sẽ phải tinh chỉnh và điều khiển rất nhiều thông số kỹ thuật, từ năng lực tải điện dung, thời hạn hiển thị cho đến thời hạn phản hồi để có được hiệu quả tốt nhất. Theo Synaptics, có nhiều cách để thương mại kinh doanh hóa màn hình In-cell nhưng phố biến nhất là TFT – tức đưa cảm ứng vào một tấm film transistor.

Cảm biến TDDI (được cải tiến từ In-cell)

TDDI là viết tắt của “ Touch and Display Driver IC ”, nghĩa là công nghệ tiên tiến này sẽ tích hợp bộ điều khiển và tinh chỉnh cảm ứng ( touch controller ) và bộ điều khiển và tinh chỉnh màn hình ( DDI ) vào chung 1 con chip. Nó thừa kế mọi tinh hoa của công nghệ tiên tiến màn hình In-cell và khắc phục được điểm yếu kém lớn nhất của thế hệ trước đó là chi phí sản xuất. Không những vậy, TDDI không cần quá nhiều khoảng trống để nhận cảm ứng nên giúp những thao tác chạm sẽ đúng chuẩn hơn, giảm thời hạn phản hồi với thao tác.

Cảm ứng sóng âm

Một SAW ( mặt phẳng sóng âm thanh ) hoặc màn hình mặt phẳng sóng liên lạc gửi sóng siêu âm và phát hiện khi màn hình được chạm bằng cách ĐK biến hóa trong những con sóng. Công nghệ này tiên tiến và phát triển hơn hai công nghệ tiên tiến kia, nhưng không hoạt động giải trí với những vật tư cứng, và hoàn toàn có thể bị tác động ảnh hưởng bởi những yếu tố bên ngoài.

Cảm ứng hồng ngoại

Màn hình cảm ứng hồng ngoại sử dụng ma trận chùm tia hồng ngoại được truyền bởi đèn LED với đầu nhận phototransistor. Khi ngón tay hoặc vật thể khác ở gần màn hình, chùm tia hồng ngoại sẽ bị chặn. Sự gián đoạn đó phân phối cho thiết bị nguồn vào vị trí đặt ngón tay của bạn hoặc một đối tượng người dùng khác.

Nguyên lí hoạt động của màn hình cảm ứng

Màn hình cảm ứng sẽ gồm 3 thành phần chính để nhận những tín hiệu tác động ảnh hưởng từ bên ngoài, gồm cảm ứng, phần cứng và ứng dụng bên trong. Nhiệm vụ chính của màn hình cảm ứng là “ xác lập ” vị trí với tọa độ XY khi có người dùng chạm, vuốt, kéo thả trên mặt phẳng. Lớp cảm ứng chính là phần ở trên cùng như đã đề cập. Tùy theo loại và nhà phân phối, màn hình sẽ được phong cách thiết kế với chính sách “ tạo lưới ” hay “ giăng bẫy ” để phân biệt tọa độ khi có ảnh hưởng tác động. Sự biến hóa điện áp, điện dung, điện trở khi có ngón tay chạm vào sẽ là chính sách chính để màn hình nhận diện đúng mực tọa độ XY. Sau khi cảm ứng nhận những tín hiệu “ nguồn vào ”, bộ tinh chỉnh và điều khiển ( những mạch điện tử ) sẽ “ dịch thuật ” và gởi thông tin đến ứng dụng bên trong smartphone. Mọi thứ được xử lí, tiếp đến trả về tác dụng phản hồi cho và ra lệnh cho màn hình cảm ứng phải “ nhảy ” đúng vị trí trước đó – Độ nhạy của màn hình cảm ứng phụ thuộc vào vào những yếu tố cả về phần cứng, ứng dụng và chất lượng của lớp cảm ứng. Cùng với sự tăng trưởng của công nghệ tiên tiến, màn hình cảm ứng giờ đây đã có giá tiền rẻ hơn nhưng chất lượng và độ bền lại tiêu biểu vượt trội hơn hẳn, đồng thời giữa giá rẻ và hạng sang cũng không có sự chênh lệch quá nhiều vào tấm nền. Thay vào đó, nên chọn thiết bị có góc nhìn tốt ( tấm nền IPS ), độ phân giải cao và sắc tố hòa giải, trung thực. Màn hình cảm ứng trên ô tô

Màn hình cảm ứng được sử dụng ở đâu?

Ngày nay, màn hình cảm ứng là một trong những loại thiết bị nguồn vào thông dụng nhất. Dưới đây là 1 số ít khu vực và ví dụ về nơi hoàn toàn có thể sử dụng màn hình cảm ứng.

• Máy tính All in one – tất cả trong một
• Game arcade
• Cây ATM
• GPS trên ô tô
• Camera
• Màn hình cảm ứng trên xe hơi
• Máy tính tiền
• Máy quay kỹ thuật số
• Sách điện tử
• Bảng điện tử
• Máy tập thể dục
• Trạm xăng
• Máy bán hàng tự động
• Máy chơi game cầm tay
• Màn hình giải trí trên chuyến bay, xe khách
• Kiosk
• Laptop
• Màn hình tương tác lớn
• Trang thiết bị y tế
• Máy POS
• Máy may
• Smartphone
• Máy bán vé
• Máy in màn hình cảm ứng

Một thiết bị vẽ sử dụng bút và màn hình cảm ứng

Câu hỏi thường gặp

Màn hình cảm ứng có bàn phím không?

Để nhập những vần âm và số, màn hình cảm ứng sử dụng bàn phím ảo được cho phép người dùng chạm vào những phím ảo bằng ngón tay của họ. Ngoài ra, những thiết bị như điện thoại cảm ứng mưu trí và máy tính bảng có nhận dạng giọng nói để nhập thông tin vào thiết bị.

Những máy tính nào hỗ trợ màn hình cảm ứng?

Ngày nay, toàn bộ những PC đều tương hỗ năng lực có màn hình cảm ứng và hầu hết những máy tính xách tay đều được cho phép người dùng chạy Microsoft Windows 10 sử dụng màn hình cảm ứng. Ngoài ra, nhiều máy tính toàn bộ trong một có năng lực sử dụng màn hình cảm ứng. Các đơn vị sản xuất máy tính có loại sản phẩm có màn hình cảm ứng gồm có Acer, Dell, HP, Lenovo, Microsoft và những nhà phân phối PC khác. Ngoài ra còn có 1 số ít Chromebook hạng sang của Google có màn hình cảm ứng. Tuy nhiên, để giúp giảm ngân sách, nhiều Chromebook không có màn hình cảm ứng. Tất cả những máy tính và máy tính xách tay của Apple đều không có màn hình cảm ứng. Tuy nhiên, những thiết bị khác của họ như iPad và iPhone đều tương hỗ và sử dụng màn hình cảm ứng. Nguồn : Màn hình cảm ứng là gì ? Cấu tạo, phân loại, nguyên tắc hoạt động giải trí

Bài viết này có hữu ích với bạn không?

CóKhông

Source: https://dichvubachkhoa.vn
Category : Điện Tử Bách Khoa