Comment fonctionnent les écrans tactiles sur les ordinateurs portables et les tablettes?

Les écrans tactiles sur les ordinateurs portables et les tablettes fonctionnent sur deux technologies principales: capacitif et résistif. Ce sont les méthodes de détection tactile les plus courantes utilisées dans les appareils modernes, chacune avec ses propres avantages et principes opérationnels.

Écrans tactiles capacitifs

Comment ça marche: Les écrans tactiles capacitifs sont la technologie prédominante des smartphones, tablettes et nombreux ordinateurs portables plus récents. Ils détectent le toucher en mesurant les changements de capacité-la capacité de stocker la charge électrique-lorsqu'un objet conducteur (comme votre doigt) s'approche ou entre en contact avec l'écran.

Un écran capacitif est constitué d'une couche de verre revêtue d'un conducteur transparent, généralement fabriqué à partir d'oxyde d'indium et d'étain (ITO), qui forme un champ électrostatique.

Lorsque vous touchez l'écran, votre doigt (qui est également conducteur en raison de la présence d'humidité dans la peau) perturbe ce champ et attire une petite quantité de courant des coins au point de contact.

Le contrôleur de l'appareil détecte ces minuscules changements de capacité à chaque coin et calcule la position exacte du toucher en fonction du changement relatif.

Les écrans capacitifs peuvent prendre en charge les gestes multi-touch car ils peuvent suivre plusieurs points de contact simultanément.

Écrans tactiles résistifs

Comment ça marche: Les écrans tactiles résistifs étaient plus couramment utilisés dans les appareils antérieurs, mais ont été largement remplacés par des écrans capacitifs dans l'électronique grand public haut de gamme. Cependant, ils trouvent toujours des applications dans certains appareils robustes ou sensibles aux coûts.

Un écran tactile résistif a deux couches séparées par un mince espace, souvent rempli d'air ou d'un matériau isolant transparent.

Lorsque la pression est appliquée sur l'écran, la couche supérieure (généralement une feuille de plastique flexible) appuie contre la couche inférieure (un substrat rigide avec revêtement ITO).

Le contact entre les couches crée un circuit à ce point, et les changements de tension sont détectés par le contrôleur de l'appareil, déterminant les coordonnées X et Y du toucher.

Les écrans tactiles résistifs n'enregistrent qu'une seule touche à la fois et nécessitent une pression physique, ce qui les rend moins réactifs aux touches ou aux gestes légers par rapport aux écrans capacitifs.

En résumé, les écrans tactiles capacitifs offrent une expérience plus intuitive et réactive pour un usage quotidien, tandis que les écrans tactiles résistifs peuvent être mieux adaptés aux environnements où les gants sont portés ou où un stylet est nécessaire pour une saisie de précision. Les ordinateurs portables et les tablettes privilégient généralement les écrans tactiles capacitifs en raison de leur expérience utilisateur améliorée, de leur durabilité et de leur compatibilité avec les gestes multi-touch modernes.

Principe de fonctionnement des écrans tactiles capacitifs

Le principe de fonctionnement des écrans tactiles capacitifs est basé sur la détection des changements de capacité lorsqu'un objet conducteur, tel qu'un doigt ou un stylet avec une pointe conductrice, s'approche ou entre en contact avec l'écran. Voici une explication plus détaillée:

Capacité et électrodes: Un écran tactile capacitif se compose de plusieurs couches, la couche supérieure étant un conducteur transparent fabriqué à partir d'oxyde d'indium et d'étain (ITO), qui est modelé en une grille de lignes et de colonnes. Cette grille crée un réseau d'électrodes.

Champ électrostatique: lorsqu'aucun contact ne se produit, chaque électrode a une certaine capacité à la terre. L'écran entier agit comme un condensateur où un champ électrostatique uniforme est formé entre la couche conductrice et le fond de panier ou le plan de masse du dispositif.

Corps humain en tant que condensateur: Votre doigt est également conducteur en raison de sa teneur en humidité. Lorsque vous touchez l'écran, votre doigt forme une autre «plaque» d'un condensateur, modifiant la capacité à ce moment-là car il est maintenant plus proche des électrodes en dessous.

Détection des changements de capacité: le contrôleur tactile capacitif surveille en continu la capacité à chaque intersection de ces lignes et colonnes. Lorsqu'un événement tactile se produit, le contrôleur détecte un changement de capacité à une ou plusieurs intersections car la présence de votre doigt perturbe le champ électrostatique d'origine.

Traitement des données tactiles: en mesurant les changements relatifs de capacité à travers la grille, le contrôleur peut identifier l'emplacement exact du toucher en triangulant la position du changement le plus élevé. Des systèmes plus avancés peuvent détecter simultanément plusieurs points de contact, permettant des gestes multi-touch comme le pincement, le zoom et le balayage.

Les écrans tactiles capacitifs reposent sur la capacité du corps humain à agir en tant que conducteur et à affecter le champ électrique à l'intérieur de l'écran. Ils offrent une haute précision et réactivité, ce qui les rend idéales pour les ordinateurs portables, tablettes et smartphones d'aujourd'hui.