Màn hình cảm ứng hoạt động như thế nào?

Ngày nay, màn hình cảm ứng đã trở nên phổ biến đến mức chúng ta hầu như quên rằng chúng đã từng một thời khiến cho cả thế giới phải ngỡ ngàng khi được giới thiệu ra công chúng. Chúng phổ biến và tiện dụng tới mức một em bé chưa biết nói rõ ràng đã có thể sử dụng một cách trơn tru. Tôi vẫn nói một cách hài hước rằng có thể là một trong những lí do mà các video giành cho trẻ em trên Youtube có tới hàng trăm triệu lượt xem, mặc dù nội dung thường lặp đi lặp lại và không có gì mới.

Nhưng dù phổ biến là vậy, có bao nhiêu người biết chúng hoạt động như thế nào? Có bao nhiêu kiểu màn hình cảm ứng? Hãy cùng tìm hiểu trong bài viết này nhé!

Màn hình cảm ứng điện trở

Đây là loại màn hình cảm ứng cơ bản và thông dụng nhất trên thị trường. Màn hình cảm ứng điện trở thường được sử dụng trong các cây ATM hoặc các ki-ốt tại siêu thị.

Một chiếc màn hình cảm ứng điện trở được cấu tạo chính bởi hai lớp mỏng và mềm ngăn bởi một lớp đệm ở giữa. Lớp đệm này bao gồm các điểm và khoảng trống không nhìn thấy được bởi mắt thường. Trong hai lớp này, một lớp là lớp cảm biến điện trở và lớp còn lại là lớp dẫn điện. Về cơ bản, luôn luôn có dòng điện chạy qua hai lớp này. Khi có lực tác dụng lên lớp thứ nhất, nó sẽ bị bẻ cong một chút và chạm vào lớp thứ hai. Điều này sẽ dẫn đến việc dòng điện chạy qua chúng bị thay đổi. Sự thay đổi của dòng điện này sẽ được phát hiện và cho phép phần mềm phát hiện ra tọa độ của điểm được chạm, qua đó kích hoạt tính năng tương ứng tại điểm đó.

màn hình cảm ứng hoạt động thế nào - cảm ứng điện trở
Cấu tạo màn hình cảm ứng điện trở

Do cấu tạo của nó, màn hình điện trở cần có lực tác động vào để hoạt động, nên ưu điểm chính là chúng ta có thể dùng bất cứ thứ gì để tương tác với loại màn hình này, từ ngón tay, tới bút cảm ứng, hay thậm chí tay khi đang đeo găng. Ngoài ra, do giá thành sản xuất rẻ cộng với khả năng chịu được nhiệt độ khắc nghiệt cùng các yếu tố tự nhiên như mưa gió, loại màn hình này vẫn được sử dụng rộng rãi trong các thiết bị cần đặt ở ngoài trời (đề cập ở trên).

Một trong những nhược điểm lớn của loại màn hình này là nó không hỗ trợ cảm ứng đa điểm (hoặc rất kém), đây là lí do chúng không được sử dụng trong điện thoại thông minh. Một nhược điểm khác là màn hình hiển thị thông tin thường phải được đặt phía dưới cùng, sau thêm một lớp kính, nên chất lượng hiển thị thường kém hơn rất nhiều so với những công nghệ khác. Ngoài ra, do cần phải có lớp đệm ở giữa, loại màn hình này thường trông dày hơn.

Màn hình cảm ứng điện dung

Có hai loại màn hình cảm ứng điện dung:

  1. Màn hình cảm ứng điện dung bề mặt
  2. Màn hình cảm ứng điện dung ánh xạ

Màn hình cảm ứng điện dung bề mặt

Khác với màn hình cảm ứng điện trở, loại màn hình này chỉ sử dụng một lớp dẫn điện trong suốt và không dùng lớp đệm. Các cảm biến được đặt ở cả 4 phía của màn hình. Khi người dùng chạm tay vào màn hình, một lượng điện năng sẽ được truyền từ lớp dẫn điện vào tay của người dùng. Các cảm biến sau đó sẽ phát hiện ra sự sụt giảm về lượng điện năng tại điểm do người dùng vừa chạm và qua đó trả về tọa độ của điểm này.

màn hình cảm ứng hoạt động thế nào - cảm ứng điện dung bề mặt
Cấu tạo màn hình cảm ứng điện dung bề mặt

Bằng cách này, ưu thế của màn hình cảm ứng điện dung bề mặt là không cần người dùng phải sử dụng một lực quá mạnh lên bề mặt, mà chỉ cần một cái chạm nhẹ là đã có thể tương tác. Một ưu điểm khác là do chỉ sử dụng một lớp dẫn điện thay vì 3 lớp như màn hình cảm ứng điện trở, loại màn hình này cho phép hình ảnh hiển thị một cách rõ nét hơn rất nhiều.

Một trong những nhược điểm lớn nhất của loại màn hình này là có thể dễ dàng bị ảnh hưởng bởi sự nhiễu sóng điện từ hoặc tần số vô tuyến.

Màn hình cảm ứng điện dung ánh xạ (hay điện dung đa điểm)

Công nghệ này còn được gọi là PROCAPS (viết tắt của Projective Capacitive Touch Screen), tiếng việt chúng ta còn hay gọi là cảm ứng điện dung đa điểm. Lí do là bởi vì loại màn hình này hỗ trợ cảm ứng đa điểm rất tốt và là công nghệ được dùng chủ yếu trong các thiết bị cầm tay ngày nay, đặc biệt là điện thoại thông minh (smartphone). Cảm ứng đa điểm là khi người dùng thao tác với màn hình với hai ngón tay trở nên. Một ví dụ dễ hiểu nhất là khi chúng ta dùng 2 ngón tay để phóng to hoặc thu nhỏ một tấm ảnh.

Màn hình cảm ứng điện dung đa điểm có cách hoạt động tương tự như loại màn hình cảm ứng điện dung bề mặt (dựa vào việc truyền điện năng từ lớp dẫn điện vào tay người dùng và phát hiện ra điểm có điện năng thay đổi), tuy nhiên ngoài lợi thế hơn hẳn về khả năng hỗ trợ cảm ứng đa điểm như đề cập ở trên, chúng còn cho phép người dùng tương tác khi đang đeo găng tay (loại găng tay mỏng).

màn hình cảm ứng hoạt động thế nào - cảm ứng đa điểm
Cấu tạo màn hình cảm ứng điện dung đa điểm (PROCAPS)

Công nghệ cảm ứng đa điểm đã xuất hiện từ những năm 80, tuy nhiên chỉ đến khi Steve Jobs giới thiệu chiếc iPhone đầu tiên vào năm 2007, công nghệ này mới thực sự trở nên phổ biến, được người dùng biết đến nhiều hơn và đã biến chiếc iPhone của Apple thành sản phẩm gây chấn động toàn cầu.

Màn hình cảm ứng điện dung đa điểm cũng cho chất lượng hình ảnh tốt hơn loại cảm ứng điện dung thông thường đồng thời có khả năng chịu lực và bẩn rất tốt.

Màn hình cảm ứng hồng ngoại

Khác với các công nghệ cảm ứng đã đề cập ở trên, màn hình cảm ứng hồng ngoại không sử dụng thêm các lớp dẫn điện ở phía trên màn hình hiển thị. Màn hình cảm ứng hồng ngoại sử dụng công nghệ ánh sáng đứt đoạn (light beam interruption).

Các màn hình cảm ứng hồng ngoại sẽ sử dụng các máy nhận và phát tia hồng ngoại để tạo ra một lưới ma trận các tia hồng ngoại mà mắt thường không thể nhìn thấy. Khi người dùng tương tác với màn hình, những tia hồng ngoại sẽ bị đứt đoạn và được phát hiện bởi các cảm biến. Những vị trí làm đứt đoạn ánh sáng sau đó sẽ được phát hiện và trả về tọa độ trên màn hình.

màn hình cảm ứng hoạt động thế nào - cảm ứng hồng ngoại
Cấu tạo màn hình cảm ứng hồng ngoại

Do không sử dụng thêm các lớp khác phía trên màn hình chính, chất lượng hình ảnh được hiển thị trên màn hình sẽ có chất lượng cao nhất. Ngoài ra, dù màn hình có bị trầy sước, việc tương tác cũng không bị ảnh hưởng nhờ sử dụng công nghệ ánh sáng đứt đoạn. Đồng thời, loại màn hình này cũng hỗ trợ đa điểm rất tốt và có thể hỗ trợ bất kì vật gì để tương tác một cách trơn tru.

Nhược điểm của nó là có thể dễ bị ảnh hưởng bởi ánh sáng mặt trời.

Màn hình cảm ứng sóng âm

Màn hình cảm ứng sóng âm, hay SAW (Surface Acoustic Wave) sử dụng các máy biến năng gắn trên thành của tấm kính màn hình. Những chiếc máy biến năng này tạo ra một lưới các sóng siêu âm vô hình được nhận bởi các cảm biến. Khi người dùng chạm vào màn hình, những sóng âm ở khu vực tương tác sẽ bị hấp thụ. Các cảm biến sau đó sẽ phát hiện ra các thay đổi này và đưa thông tin tới bộ xử lí.

màn hình cảm ứng hoạt động thế nào - cảm ứng sóng âm 2
Cấu tạo màn hình cảm ứng sóng âm

Giống như các loại màn hình cảm ứng điện dung hay hồng ngoại, màn hình cảm ứng sóng âm có thể dễ dàng được sử dụng bởi các ngón tay trần hoặc khi đeo bao tay hay bút cảm ứng. Chúng cũng cho chất lượng hình ảnh rất tốt và tuổi thọ dài.

Nhược điểm của loại màn hình này là dễ có rủi ro khi có những tác động ngoài mong muốn như dính nước, hay bụi bẩn bám có thể tạo ra những vùng không thể tương tác cho tới khi chúng được lau sạch sẽ. Chúng cũng sẽ chỉ hoạt động với các vật thể mềm như ngón tay hoặc một loại bút cảm ứng đặc biệt do những vật thể mềm mới có thể hấp thụ sóng âm. Những vật thể cứng sẽ không thể tương tác với loại màn hình này.

Tổng hợp và chỉnh sửa từ nhiều nguồn

Về Hoan Hỉ 99 bài viết
Hoan là một nhân viên IT đang sống và làm việc tại Hà Nội. Cậu là một người yêu thích tìm hiểu công nghệ và có cuộc sống khá đơn giản. Cậu thích viết lách và xem phim trong thời gian rảnh rỗi.

Bình luận

Email của bạn sẽ được bảo mật.