Quels sont les différents types d’écrans tactiles et comment fonctionnent-ils ?
De nombreux appareils que nous utilisons aujourd'hui sont dotés de la technologie à écran tactile. Et souvent, il est plus facile d'interagir avec votre appareil en tapotant ou en glissant sur l'écran, plutôt qu'en utilisant des boutons physiques.
Bien que nous utilisions des écrans tactiles depuis un certain temps maintenant, beaucoup de gens ne pensent pas à la technologie qui les sous-tend. Voici une plongée plus approfondie dans les différents types d'écrans tactiles et leur fonctionnement.
Écrans tactiles infrarouges
L'infrarouge est l'une des plus anciennes formes de technologie d'écran tactile. Bien que les écrans tactiles infrarouges puissent être utilisés avec des gants, ils ne prennent pas en charge le multi-touch et ont des temps de réponse lents.
Comment fonctionnent les écrans tactiles infrarouges
Comme son nom l'indique, les écrans tactiles infrarouges utilisent la lumière infrarouge pour enregistrer un toucher. Des LED infrarouges bordent deux des bords de l'écran (un vertical et un horizontal), et les deux autres bords sont bordés de capteurs de lumière. Chaque LED correspond à un capteur sur un écran tactile infrarouge, et la lumière infrarouge est constamment dirigée vers les capteurs.
Une fois que vous mettez votre doigt sur l'écran, vous empêchez la lumière de frapper certains des capteurs. Peu importe où vous mettez votre doigt, vous bloquerez la lumière d'un capteur d'axe X et d'un capteur d'axe Y. À l'aide de ces informations, l'écran peut localiser l'endroit où le doigt est enfoncé.
Comment désactiver les écrans tactiles sur Android et iPhone
Écrans tactiles capacitifs
Les écrans tactiles capacitifs sont plus anciens que l'infrarouge et constituent la forme la plus ancienne de cette technologie. Dans les années 1960, Eric A. Johnson, qui cherchait d'autres moyens d'interagir avec les ordinateurs, a développé une technologie d'écran tactile capacitif.
Comment fonctionnent les écrans tactiles capacitifs
Les écrans tactiles capacitifs utilisent la capacité électrique pour fonctionner. Au-dessus des pixels se trouvent plusieurs couches de matériaux. Il y a la couche supérieure de verre, une couche de matériau conducteur (généralement de l'oxyde d'indium et d'étain), une autre couche de verre, une autre couche conductrice et une couche inférieure de verre.
Les couches sont séparées par du verre car, contrairement aux couches d'oxyde d'indium et d'étain, le verre ne conduit pas bien l'électricité. Cela fait essentiellement un gros condensateur.
Les deux couches conductrices sont constituées de plaques microscopiques connectées en forme de losange. Une couche a les plaques disposées en colonnes (par souci de simplicité, nous appellerons cela la couche 1), et l'autre a les plaques disposées en rangées (couche 2).
Comment réparer votre écran tactile Windows 10
Un courant électrique est envoyé à travers les deux couches conductrices, ce qui fait que les électrons s'écoulent de la couche 1 et se rassemblent dans la couche 2. Le verre entre les deux empêche les électrons de sauter entre les couches et de terminer un circuit. La couche 1 accumule une charge positive et la couche 2 accumule une charge négative. Bien que les couches soient séparées, leurs champs électriques interagissent toujours les uns avec les autres.
La charge accumulée reste constante et lorsqu'un élément conducteur touche la couche de verre supérieure (disons, un doigt), son champ électrique modifie la charge à ce point précis. L'appareil enregistre ce changement de charge sous la forme d'un toucher. Les articles non conducteurs tels que les gants et les crayons ne changeront pas le champ et ne peuvent donc pas être utilisés sur un écran tactile capacitif.
Écrans tactiles résistifs
Au milieu des années 1970, Samuel Hurst a inventé la technologie des écrans tactiles résistifs. Aujourd'hui, la technologie résistive est l'une des technologies d'écran tactile les plus populaires au monde.
Comment fonctionnent les écrans tactiles résistifs
Comme les écrans tactiles capacitifs, les écrans tactiles résistifs utilisent également deux couches d'oxyde d'indium et d'étain. Dans le cas des écrans tactiles résistifs, cependant, les deux couches sont en fait destinées à établir un contact.
Les écrans tactiles résistifs se composent d'un substrat supérieur flexible, de la première couche conductrice, d'un entrefer, d'une couche de points d'espacement, de la seconde couche conductrice et d'un substrat inférieur rigide. Les points d'espacement sont des points microscopiques de matériau gélatineux qui empêchent les couches de se toucher lorsqu'elles ne sont pas pressées.
Un courant électrique constant est envoyé à travers les deux couches conductrices, et lorsqu'un doigt appuie sur l'écran, ils sont pressés l'un contre l'autre à ce stade. Lorsque cela se produit, cela provoque un changement dans ce courant. Tout comme avec les écrans tactiles capacitifs, l'appareil lit le changement de charge comme un toucher.
Les écrans tactiles résistifs nécessitent que vous appliquiez une force sur l'écran pour enregistrer un toucher, contrairement aux écrans tactiles capacitifs. D'autre part, les écrans tactiles résistifs peuvent être utilisés avec des gants (ou n'importe quel objet d'ailleurs).
Écrans tactiles SAW (Surface Acoustic Wave)
Les écrans tactiles à ondes acoustiques de surface (SAW) ne sont pas aussi populaires que les écrans tactiles capacitifs ou résistifs. Cependant, ils offrent une meilleure clarté d'image.
Vous trouverez des écrans tactiles SAW dans plusieurs domaines, y compris aux guichets automatiques.
Comment fonctionnent les écrans tactiles SAW
Plutôt que d'utiliser deux couches d'oxyde d'indium et d'étain, les écrans tactiles SAW utilisent des ondes sonores pour enregistrer un toucher. Sur un coin de l'écran, il y a deux transducteurs de transmission. Ces composants émettent des ondes sonores ultrasonores dans tout l'écran.
Un transducteur émet des ondes sonores sur l'axe X et l'autre sur l'axe Y. Dans le coin opposé, deux transducteurs récepteurs captent les ondes sonores. Comme pour les émetteurs, il y a un récepteur pour l'axe X et un pour l'axe Y.
Plusieurs réflecteurs sonores bordent les bords de l'écran. Ces plaques plates sont inclinées pour refléter chaque onde sonore à 90 degrés. Lorsqu'une onde sonore frappe un réflecteur, elle se divise en mini-ondes qui parcourent l'écran (le nombre de mini-ondes correspond au nombre de réflecteurs).
Comment basculer les écrans tactiles sur Windows 10
Chaque mini-onde traverse l'écran pour frapper un autre réflecteur sonore et rebondir vers un récepteur. Étant donné que les mini-ondes frappent le récepteur les unes après les autres, le récepteur peut dire quelle mini-onde appartient à quel réflecteur en fonction du temps qu'il faut à la vague pour le frapper après que l'onde sonore initiale a été produite.
Lorsqu'un objet mou, comme un doigt, entre en contact avec l'écran, il absorbe les ondes sonores à cet endroit. Cela signifie que certaines des ondes sonores n'atteindront pas le récepteur. Étant donné que les récepteurs peuvent rendre compte de chaque mini-onde, ils peuvent dire quelles ondes sont absorbées et où elles ont été interceptées, en identifiant finalement où le doigt a été enfoncé.
Écrans tactiles : il se passe tellement de choses sous la surface
Grâce aux innovations apportées à la technologie des écrans tactiles, nous pouvons tous interagir avec nos appareils beaucoup plus facilement que jamais. Il suffit d'appuyer ou de glisser pour naviguer dans la musique, naviguer sur le Web ou communiquer avec un être cher.
Nous utilisons des écrans tactiles pour nos smartphones et tablettes, mais ils ont bien plus à offrir que cela seul. Et comme le montre l'impact de cette technologie sur nos vies, c'est ce qu'il y a en dessous qui compte.