Vues : 206 Auteur : Reshine Heure de publication : 2023-09-08 Origine : Site
Cet article examinera en détail les écrans tactiles capacitifs.
Les sujets suivants seront abordés en détail dans l’article :
1. Qu'est-ce qu'un écran tactile capacitif ?
2. Le fonctionnement des écrans tactiles capacitifs
3. Types d'écrans tactiles capacitifs
Un écran tactile capacitif est l'écran d'affichage d'un appareil qui utilise la pression du doigt pour interagir. Les appareils portables à écran tactile capacitif se connectent généralement à des réseaux ou à des ordinateurs via une architecture pouvant prendre en charge un large éventail de composants, notamment les téléphones mobiles, les assistants numériques personnels et les systèmes de navigation par satellite. Le toucher humain est un conducteur électrique qui dynamise et active le champ électrostatique de l'écran tactile capacitif. En revanche, des stylets spéciaux ou des gants générant de l’électricité statique peuvent être utilisés. Les tablettes PC, les smartphones et les ordinateurs tout-en-un sont des exemples de périphériques d'entrée à écran tactile capacitif.
L'écran tactile capacitif (ITO) est composé d'une couche de verre qui ressemble à un isolant et est recouverte d'un conducteur transparent, tel que de l'oxyde d'indium et d'étain. L'ITO sur l'écran tactile est collé sur des plaques de verre qui compriment les cristaux liquides. Lorsque l'écran est activé, une charge électronique est générée, provoquant la rotation des cristaux liquides.
La technologie de saisie tactile a été initialement conçue pour combiner l’affichage de sortie avec l’écran tactile de saisie afin de fournir une expérience utilisateur graphique plus pratique. En plus de la technologie tactile capacitive, il existe d'autres technologies qui utilisent des principes technologiques différents pour recueillir les commentaires des utilisateurs à partir des écrans tactiles. La capacité, comme son nom l'indique, est utilisée dans les écrans tactiles capacitifs pour détecter la présence du contact humain.
Lorsqu'on lui donne une tension spécifique, un condensateur de base a besoin d'un certain temps pour se charger complètement avant d'être déchargé lorsque la source de tension est déconnectée et que le condensateur est connecté à un dissipateur. Cette durée de charge et de décharge est respectée et est plus constante lorsqu'aucune modification n'est apportée au circuit. Cette période de charge-décharge change à mesure que la capacité du circuit change. C’est le concept fondamental sous-jacent aux écrans tactiles capacitifs.
Lorsqu’un doigt humain touche le circuit, la capacité augmente, ajoutant ainsi un autre condensateur au système. Les humains ont des propriétés diélectriques. Ce condensateur supplémentaire affecte les temps de charge et de décharge du circuit ainsi que sa capacité globale. En conséquence, les variations de la durée de charge-décharge à travers le circuit indiqueront les contacts de l'utilisateur.
Généralement, cela implique un microcontrôleur dédié qui charge l'écran capacitif tout en examinant les variations des périodes de charge-décharge du circuit. Lorsque cette valeur s'écarte de la norme, le microcontrôleur informe le contrôleur principal que l'utilisateur a fourni une entrée. Un écran tactile clair et transparent est créé en combinant une couche conductrice d'oxyde d'indium et d'étain (ITO) et une couche isolante en verre. Lorsqu'un doigt humain le touche, il crée un condensateur et la peau humaine agit comme un diélectrique, affectant la capacité globale du circuit.
Voici les différents types d’écrans tactiles capacitifs :
Capacité à la surface : d’un côté se trouvent de fines couches conductrices de tension. Il a une faible résolution et est couramment utilisé dans les kiosques.
Projected Capacitive Touch (PCT) : Cette technologie utilise des motifs de grille d'électrodes sur des couches conductrices gravées. Il possède une architecture fiable et est fréquemment utilisé dans les transactions au point de vente.
Capacité mutuelle PCT : un condensateur est connecté par tension à chaque intersection du réseau. Il permet une interaction multi-touch.
Auto-capacité PCT : les compteurs de courant contrôlent les colonnes et les lignes individuelles. Il fonctionne bien avec un seul doigt et fournit un signal plus fort que la capacité mutuelle PCT.
Une détection comme celle-ci est utilisée pour mesurer les attributs d'un objet sans réellement interagir avec l'objet, car le diélectrique à proximité agit comme une capacité pour le circuit. En conséquence, ce concept est utilisé lorsque l'objet étudié ne peut pas être touché. En conséquence, l’écran tactile capacitif est essentiellement un circuit de condensateur qui se charge et se décharge tout en surveillant les changements dans les temps de charge-décharge. La technologie d’écran tactile la plus populaire au monde a dépassé celle du résistif. Selon les statistiques, la technologie capacitive alimente plus de 90 % de tous les écrans tactiles actuellement en production. Cependant, la technologie capacitive de surface n’est qu’une parmi tant d’autres. Les principes fondamentaux des capacités capacitives de surface sont similaires à ceux des autres technologies capacitives. Pour trouver les commandes tactiles, il génère un champ électrique cohérent et le mesure. Pour détecter les instructions tactiles, la technologie d'écran tactile « capacitif de surface » utilise un champ électrique et une couche à revêtement conducteur. Une couche supérieure est présente sur les écrans tactiles avec une fonction capacitive de surface. Cette couche supérieure est recouverte d'une substance conductrice. Lorsqu'ils sont activés, les écrans tactiles capacitifs de surface appliquent une tension à la couche supérieure. Par conséquent, lorsque le doigt entre en contact ou appuie sur l’interface d’affichage, une partie de la tension est attirée vers le doigt.
Les écrans tactiles à surface capacitive ont une longue durée de vie. Parce qu'ils utilisent un champ électrique pour détecter les commandes tactiles, ils ne sont pas sujets aux mêmes pannes et détériorations précoces que les autres technologies d'écran tactile, telles que les écrans résistifs. Bien entendu, le fonctionnement des écrans tactiles résistifs est mécanique. Ils comportent plusieurs couches qui se pressent les unes contre les autres pour fonctionner. Les écrans tactiles capacitifs de surface sont extrêmement durables car ils ne comportent aucune pièce mobile.
Selon les modèles, certains écrans tactiles capacitifs de surface peuvent être utilisés avec des gants. Un objet conducteur, tel qu'un doigt nu, est normalement nécessaire pour exécuter une commande tactile sur un écran tactile capacitif. Lorsqu'un objet conducteur est présent, l'écran tactile capacitif peut indiquer quand et où le contact s'est produit en attirant une partie du champ électrostatique de l'appareil.
En revanche, les écrans tactiles capacitifs de surface permettent fréquemment l’utilisation de gants fins. Lorsque vous portez des gants fins, une quantité de tension faible mais perceptible passe entre un doigt et l'appareil concerné. La majorité des autres écrans tactiles capacitifs ne permettent pas l'utilisation de gants. Les gants, aussi légers soient-ils, arrêteront le flux d’électricité du doigt vers le gadget. Heureusement, certains écrans tactiles capacitifs de surface ne sont pas concernés par ce problème.
Le capacitif détecte le toucher en détectant les variations du champ électrique (capacité), tandis que le résistif détecte le toucher en pressant une couche supérieure et une couche inférieure l'une contre l'autre. Pour les smartphones et les tablettes, les écrans capacitifs sont souvent préférés aux écrans résistifs. Le toucher capacitif projeté, également connu sous le nom de PCT ou PCAP, est un type de technologie de détection tactile capacitive. Dans un dispositif à écran tactile capacitif projeté classique, une feuille de verre est incrustée de rangées et de colonnes de matériau conducteur qui se croisent. Selon le fabricant, ces grilles matricielles sont créées en gravant des lignes ou des colonnes dans une couche conductrice ou en formant une forme à partir de deux couches différentes de matériau conducteur. Les distinctions entre ces deux approches sont mineures et ont peu d’impact sur les performances de l’appareil. La grille conductrice est utilisée par les dispositifs à écran tactile capacitif projeté pour appliquer une charge électrostatique constante sur les lignes et colonnes correspondantes. La grille étant constituée d’un matériau conducteur, elle permet un mouvement facile et sans restriction de la charge électrostatique. Cette charge est utilisée par les dispositifs capacitifs projetés pour détecter le contact. Les écrans tactiles capacitifs projetés détectent le toucher de la même manière que les écrans tactiles capacitifs conventionnels, en utilisant la charge électrique générée par le corps de l'utilisateur. L'appareil détecte une distorsion du champ électrostatique provoquée par le contact d'un doigt nu avec l'interface sous la forme d'un changement de capacité. Grâce à la grille de lignes et de colonnes qui se croisent, l'appareil peut déterminer quand et où le contact s'est produit. Lorsque l'utilisateur touche l'interface de l'appareil au centre, les lignes et les colonnes de cette zone se déforment. Cette région déformée permet à l'appareil de déterminer où le contact s'est produit.
L’un des avantages de la technologie des écrans tactiles capacitifs projetés est son faible coût. La couche supérieure étant en verre, elle est moins chère que les appareils à écran tactile résistif. Un écran tactile capacitif projeté, contrairement à un dispositif capacitif classique, peut être utilisé avec un doigt ganté ou un stylet.
Durabilité des avantages de la détection tactile capacitive projective : L'un des principaux avantages des écrans PCT est leur résistance et leur durabilité. Un écran tactile sera largement utilisé dans les applications commerciales. La saleté et les traces de doigts ne sont pas un problème pour un écran tactile capacitif correctement choisi et construit. De plus, comme ils ne comportent aucun composant mobile, aucun revêtement avant et aucune optique/transducteur montés (contrairement à toutes les autres technologies tactiles), les écrans tactiles capacitifs projetés devraient durer toute la vie de l'appareil ou du système, en particulier lorsqu'ils sont soigneusement choisis et conçus pour répondre aux exigences de l'application.
De même, à moins que la matrice conductrice fixée à l'arrière ne soit endommagée, un écran tactile capacitif rayé devrait continuer à fonctionner normalement. Cette fonctionnalité lui permet de continuer à mesurer les changements de champ électrique même en cas de dommage.
Utilisation naturelle : un écran tactile capacitif est une technologie tactile très sensible qui ne répond qu'à un doigt ou à un stylet conducteur (ce qui rend les « fausses touches » peu probables). C’est l’une des principales raisons pour lesquelles la technologie s’est étendue de l’électronique grand public aux applications commerciales et industrielles. Bien que les objets inanimés touchant un écran tactile optique ou acoustique puissent causer des problèmes (pluie, feuilles, cravates, poignets, etc.), les écrans tactiles capacitifs nécessitent beaucoup moins de pression que les écrans tactiles résistifs.
Clarté de l'image : Parce qu'ils sont constitués de verre transparent non revêtu avec une matrice de petits conducteurs sur la face arrière, les écrans tactiles capacitifs projetés fournissent généralement une image de meilleure qualité que la plupart des autres technologies tactiles. En conséquence, les panneaux capacitifs conviennent parfaitement aux OLED et aux derniers écrans haute définition et UHD.
La technologie d'écran tactile à capacité mutuelle est incluse dans la technologie de capacité projetée. La capacité mutuelle, en revanche, diffère de la capacité projetée conventionnelle dans la mesure où elle génère une capacité sur une grille de colonnes et de lignes. Lorsque deux appareils à écran tactile sont mis en contact, une partie du courant électrique circulant entre les colonnes et rangées adjacentes est transmise au doigt, réduisant ainsi la capacité à cette intersection de grille particulière.
Les écrans tactiles à capacité mutuelle forment un condensateur lorsque les colonnes et les lignes se rejoignent. En conséquence, 224 condensateurs seraient affichés sur un écran tactile à capacité mutuelle de 14 colonnes sur 16 rangées. Toucher l'écran réduit naturellement la capacité à l'intersection à proximité.
Étant donné que la capacité mutuelle est générée sur les grilles, les écrans tactiles à capacité mutuelle peuvent permettre des contacts multiples. En d’autres termes, une commande peut être lancée en appuyant ou en touchant deux emplacements ou plus sur un dispositif à écran tactile à capacité mutuelle. Les commandes multi-touch ouvrent un tout nouveau monde de possibilités de commande. Par exemple, selon la manière dont l'écran est touché, un zoom avant ou arrière est possible. Bien entendu, d’autres technologies d’écran tactile, outre la capacité mutuelle, prennent en charge les commandes multi-touch. L'autocapacité permet l'utilisation simultanée de deux ou plusieurs points de contact.
La capacité mutuelle, comme tous les autres types de technologie d'écran tactile à capacité projetée, offre à la fois une sensibilité tactile élevée et une précision tactile élevée. En conséquence, pour ces raisons et d’autres encore, les écrans tactiles à capacité projetée sont fréquemment préférés aux écrans tactiles à capacité de surface.
De plusieurs manières, les écrans tactiles capacitifs projetés diffèrent des écrans tactiles capacitifs de surface. Ils utilisent tous deux la capacité pour détecter les commandes tactiles, mais de différentes manières.
Les écrans tactiles capacitifs projetés incluent un traitement intelligent. Ils disposent de capteurs tactiles à haute sensibilité pour détecter les commandes tactiles. Le coût de la technologie capacitive envisagée constitue en revanche un inconvénient. Les écrans tactiles capacitifs de projection sont généralement plus chers que les écrans tactiles capacitifs de surface.
