Màn hình cảm ứng là gì, cấu tạo và nguyên lý hoạt động của màn hình cảm ứng

Màn hình cảm ứng là gì, cấu tạo và nguyên lý hoạt động của màn hình cảm ứng

Còn nhớ cách đây năm năm, ngày “hãng táo” ra mắt chiếc iPhone đầu tiên, cả thế giới đều bán tín bán nghi về sự thành công của màn hình cảm ứng. Vậy mà giờ đây, cái ý tưởng từng được cho là điên rồ ấy lại trở thành xu hướng điện thoại thông minh trên toàn cầu.

Màn hình cảm ứng là gì?

Một cách đơn giản, màn hình cảm ứng là loại màn hình có thể đáp ứng lại sự điều khiển của người dùng thông qua thao tác tiếp xúc của ngón tay hay những chiếc bút cảm ứng trong các điện thoại trước đây. Lợi thế của màn hình cảm ứng là khả năng tùy chỉnh giúp cho các nhà sản xuất có được nhiều cách thiết kế về mặt giao diện cũng như tính năng cho một chiếc smartphone. Bên cạnh đó, với việc bỏ đi các hệ thông phím bấm vật lý truyền thống trước đây, người dùng có thể được trải nghiệm những màn hình có kích thướt lớn hơn, thoáng hơn khiến cho một số chức năng như xem phim, lướt web, chơi game… trên điện thoại trở nên phổ biến và khả thi hơn.

Cấu tạo

Tùy vào mỗi loại mà màn hình cảm ứng có cấu tạo khác nhau. Điển hình, một màn hình smartphone sẽ có cấu tạo gồm nhiều lớp chất liệu mà dưới cùng là chất hỗ trợ hiển thị. “Chất nền” này có thể được làm từ một hỗn hợp dẻo, mỏng với màn hình mềm trong các loại điện thoại thời trước, hoặc là chất cứng như điện thoại hiện nay.

Phủ trên chất nền là yếu tố tạo độ sáng (như đèn chiếu từ phía sau cho màn hình LCD), trên nữa là lớp TFT (thin-film transitor - màng bán dẫn mỏng), sử dụng bóng bán dẫn để giữ cho các điểm ảnh vẫn sáng cho đến khi hình ảnh bị thay đổi.

Tiếp theo là lớp cảm ứng với các màng và bộ lọc để giảm bớt sự chói. Cuối cùng là lớp bao phủ, có thể nằm trên cùng như một lớp riêng biệt, hoặc có thể đi cùng với lớp cảm ứng. Điển hình trong việc chế tạo lớp này là hãng Corning với Gorilla Glass.

Gorilla Glass là loại kính mỏng được làm từ hợp kim kiềm - aluminosilicate, có mức cường lực cao hơn nhiều lần so với loại kính truyền thống. Với loại kính này, các thiết bị sử dụng có thể giảm thiểu những vết trầy xước, lõm, nứt nếu chẳng may bị va đập hay tiếp xúc vật cứng, nhọn trong quá trình sử dụng.

Hiện nay, Gorilla Glass đang được sử dụng trên rất nhiều thiết bị như laptop, máy tính bảng, smartphone thậm chí là các tivi LCD. Mặc dù không được công bố chính thức nhưng một số nguồn tin cho rằng iPhone 4 cũng được Apple sử dụng loại kính này. Hiện nay phiên bản thứ hai của Gorilla Glass đã được ra mắt với một số cải tiến đáng chú ý như mỏng hơn 20% mà vẫn giữ nguyên độ bền vững, sáng hơn, hỗ trợ tốt hơn khả năng cảm ứng. Đặc biệt, Corning còn cho biết Gorilla Glass 2 sẽ hoạt động rất tốt với những chiếc máy tính bảng chạy Windows 8.

Nguyên lý hoạt động

Bất kì một màn hình cảm ứng nào đều có nhiệm vụ chính là “số hóa” vị trí tiếp xúc thành một tọa độ xy trong không gian hai chiều và dĩ nhiên là ngay lập tức. Công việc này được thực hiện thông qua ba thành phần là cảm biến, bộ điều khiển (phần cứng) và phần mềm điều khiển.

Khi chạm màn hình cảm ứng, có hàng loạt quy trình diễn ra, nhưng với thời gian trong tích tắc.

Cảm biến chính là lớp cảm ứng như đã đề cập ở phần cấu tạo. Nó được làm từ thủy tinh hay nhựa trong suốt, trên bề mặt là các cảm biến để nhận dạng những tiếp xúc từ tay hay bút. Tùy theo loại màn hình mà người ta có các cách tạo lưới hay “giăng bẫy” sau đó thông qua sự thay đổi của điện áp, điện dung, điện trở trên màn hình để xác định tọa độ của điểm cảm ứng.

Bộ điều khiển là một mạch điện tử đóng vai trò trung gian để biên dịch các tín hiệu từ cảm biến để các thiết bị cũng như phần mềm điều khiển hiểu được chúng. Sau đó, với mỗi thiết bị cụ thể phần mềm điều khiển sẽ được tích hợp để giúp hệ điều hành và các ứng dụng khác hiểu được những tín hiệu này và đáp ứng lại phù hợp với những chức năng mà người dùng muốn tương tác với thiết bị của mình.

Nguồn biên soạn