Tipos de pantalla táctil, historia e como funcionan

Que é aPantalla táctil?

Unha pantalla táctil é unha interface de entrada de visualización, normalmente unha pantalla de visualización transparente, que permite aos usuarios interactuar cun dispositivo identificando entradas táctiles na superficie da pantalla. Para a maioría das pantallas táctiles, detéctanse as entradas táctiles empregando as propiedades eléctricas do corpo humano, especialmente a natureza condutora dos nosos dedos. Esta condutividade permite que o dispositivo recoñeza e rexistre o noso toque como entrada.

Dúas tecnoloxías de pantalla táctil moi utilizadas, resistentes e capacitivas, implican colocar un panel táctil sobre pantallas electrónicas como  LCDs or OLEDS Para habilitar a detección táctil. Os usuarios poden realizar diversas accións, incluíndo seleccionar, desprazar, facer zoom, debuxo, deslizamento, etc.

Relacionado: LCD vs OLED

Unha das vantaxes principais das pantallas táctiles é que eliminan a necesidade de dispositivos de entrada tradicionais como o rato, o teclado ou os botóns físicos. Isto débese a que as pantallas táctiles permiten aos usuarios interactuar directamente co contido dixital tocando, arrasando, pinchando, deslizando e zoom cos dedos ou estilos. Isto facilita a navegación de menús, seleccionar opcións e realizar outras tarefas en dispositivos dixitais, especialmente en dispositivos máis pequenos como teléfonos intelixentes e tabletas onde os dispositivos de entrada tradicionais poden non ser prácticos.

Pantalla táctilTipo exemplos

Historia das pantallas táctiles

A historia das pantallas táctiles data da década de 1960 cando se desenvolveron dispositivos de entrada baseados en Touch - baseados en uso en paneis de control e outras aplicacións especializadas. Na seguinte liña de tempo, exploraremos momentos clave e innovacións no desenvolvemento de pantallas táctiles desde os seus primeiros comezos ata os nosos días.

Vista previa da liña de tempo da historia das pantallas de pantalla táctil

1960 -- Primeira pantalla táctil gravada (impulsada por estilete).

Bell Telephone Laboratories Inc (agora AT&T) publicou unha das primeiras versións dunha pantalla táctil en 1960, que despois foi patentada en 1962 baixo Estados Unidos 3016421a. Esta pantalla táctil usa unha grella de luces rectas que apuntan directamente á superficie e está deseñada para funcionar só cun estilete, non un dedo. Os fotodetectores rexistran un toque cando un feixe de luz na grella é interrompido polo toque do estilete.

1965 -- A primeira pantalla táctil conducida polo dedo.

Eric Johnson, que se baseou no establecemento de radar real en Malvern, Inglaterra, desenvolveu a primeira pantalla táctil que podería ser operada por un dedo para axudar ao control do tráfico. O seu traballo en pantallas táctiles capacitivas foi descrito inicialmente en 1965, e máis tarde elaborou nel con fotografías e diagramas nunha Artigo publicado en 1967. Presentou unha patente no Reino Unido (GB3352465) en 1965 e a patente dos Estados Unidos US3482241A foi concedido en 1969.

1971 -- A primeira pantalla táctil resistiva.

O doutor Samuel Hurst está acreditado de desenvolver a primeira pantalla táctil resistiva en 1971, aínda que non foi transparente. En 1974, creou unha pantalla táctil transparente.

1972 -- pantallas táctiles con sensores infravermellos e fototransistores.

En 1972, a Universidade de Illinois desenvolveu unha pantalla táctil para un sistema terminal chamado The Platón IV, que se empregou en configuracións educativas. A pantalla táctil tiña unha serie de sensores infravermellos de 16x16 compostos por LEDs e fototransistores nos bordos da pantalla que lle permitían detectar o toque cando un obxecto estaba moi preto da pantalla.

1973 -- Primeira pantalla táctil capacitiva transparente.

A principios dos anos 70, dous enxeñeiros do CERN (Organización Europea para a Investigación Nuclear), Frank Beck e Bent Stumpe, crearon un ver - a través da pantalla táctil baseada no traballo anterior de Stumpe nunha fábrica de televisión a principios dos anos 60. O CERN comezou a fabricalos en 1973.

1974 -- Primeira pantalla táctil resistiva transparente.

Samuel Hurst creou a primeira pantalla táctil resistiva que incluía unha superficie transparente que presentou patente US3911215a Isto foi concedido en 1975 pola compañía que fundou - ELOGRAFICS INC.

1982 -- Tecnoloxía multi - táctil.

O primeiro sistema de pantalla táctil multi - táctil foi creado en 1982 polo grupo de investigación de entrada na Universidade de Toronto, empregando un panel de vidro xeado cunha cámara situada detrás dela, marcando o comezo da tecnoloxía multi - táctil.

Principios dos 80 - Finais dos 90 -- Xesto de pantalla táctil - Características e desenvolvemento baseados

Ao longo dos anos 80 e 90, realizáronse investigacións extensas para mellorar a precisión e a funcionalidade da tecnoloxía de pantalla táctil, incorporando unha variedade de funcións baseadas en xesto como deslizamento, desprazamento, toque - Click, Lift - Off, Multi - Touch e moito máis.

2000 - Hora actual -- Global xeneralizado e desenvolvemento de pantalla táctil capacitiva

As pantallas táctiles levan desde os anos 60, con melloras significativas durante os anos 80 e 90, pero non foi ata os anos 2000 que se utilizaron amplamente en electrónica de consumo como teléfonos móbiles, portátiles, tabletas e outros dispositivos portátiles. Isto debeuse en parte ao desenvolvemento de novas tecnoloxías, como pantallas táctiles capacitivas, o que permitiu entradas táctiles máis precisas e sensibles.

Un estudo de exhibición de busca revelou que en 2018, as pantallas táctiles capacitivas representaron máis do 70% dos envíos globais, mentres que as pantallas táctiles resistivas representaban só o 3%.

Como facerpantallas táctilestraballar?

Os compoñentes primarios dunha pantalla de pantalla táctil son o sensor táctil, controlador e software. O sensor táctil, tamén coñecido como panel táctil, consiste nunha superficie táctil - sensible que detecta cambios en propiedades eléctricas como corrente, tensión, capacitancia ou resistencia. O controlador, un compoñente de hardware, converte os cambios eléctricos detectados polo panel táctil en sinais que se usan para interpretar xestos táctiles como tocar, deslizarse, facer zoom, arrastrar, etc. Finalmente, ao recibir estas sinais táctiles, o software pode procesalos e reaccionar a elas completando funcións específicas, se é necesario, a súa información, a súa forma de intercambio, transformándote, cambiando a través de vehículos, activando as funcións específicas. Brillo, aumento do volume, etc.

Como funcionan as pantallas táctiles: paso - por - paso

1. Activación do sensor táctil - O usuario interactúa coa superficie sensible do toque, provocando cambios nas súas propiedades eléctricas, como a corrente, a tensión, a capacitancia ou a resistencia.
2. Procesamento do controlador - O controlador de hardware detecta os cambios eléctricos no panel táctil, identifica xestos táctiles específicos (tocando, deslizando, zoom, arrastre, etc.), convérteos en sinais e envialos ao software.
3. Resposta de software - O software recibe os sinais táctiles e os procesa para realizar funcións ou tarefas específicas.

Tipos de pantallas táctiles

Aínda que os dous tipos máis comúns de pantallas táctiles son resistentes e capacitivos, hai outros tipos de pantallas táctiles dispoñibles, cada unha coas súas propias características e funcionalidades únicas.

Tecnoloxías de pantalla táctil

• Resistivo
• Capacitivo
• Capacitivo proxectado (p - tap)
• Infravermello
• Serra (onda acústica superficial)
• Imaxe óptica

Pantallas táctiles resistivas

As pantallas táctiles resistivas funcionan mediante a detección de presión aplicada á pantalla. Constan de dúas capas flexibles, normalmente feitas de poliéster e vidro, que están recubertas cunha fina capa de material condutor, como o óxido de estaño indio (ITO). Estas dúas capas están separadas con pequenos puntos espaciadores.

Cando se aplica a presión na pantalla, a capa flexible superior é empuxada cara á capa inferior, creando contacto entre as dúas capas condutoras. Este contacto físico rexistra un cambio na resistencia eléctrica, que entón o controlador de pantalla táctil procesa para determinar a situación precisa do toque.

As pantallas táctiles resistivas son relativamente baratas e pódense operar con varios dispositivos de entrada, como dedos, estilos ou luvas. Non obstante, adoitan ter menor sensibilidade e claridade que outras tecnoloxías de pantalla táctil.

Pantallas táctiles capacitivas

Unha pantalla táctil capacitiva identifica e reacciona aos cambios na capacitancia causados ​​polo campo electrostático da pantalla cando se toca a superficie da pantalla.

Cando un usuario toca a pantalla cun dedo ou un estilete de material condutor, provoca un cambio na capacitancia da pantalla no punto de contacto. Este cambio é detectado polo controlador táctil capacitivo, que logo procesa a entrada e determina a situación exacta do evento táctil.

As pantallas táctiles capacitivas son amplamente utilizadas en teléfonos intelixentes, tabletas e outros dispositivos electrónicos debido á súa alta sensibilidade, precisión e resposta. Tamén admiten capacidades multi - táctiles, permitindo aos usuarios realizar xestos como pinchar e facer zoom con varias entradas simultáneas táctiles. Non obstante, pode que non funcionen ben con materiais non condutores, como luvas ou un bolígrafo regular, xa que estes materiais non interactúan co campo electrostático da pantalla.

Capacitivo proxectado (PCAP)

As pantallas táctiles capacitivas proxectadas usan unha grella de electrodos para detectar entradas táctiles. Os electrodos, normalmente feitos de material condutor transparente, colócanse nunha fina folla de vidro ou plástico que cobre a pantalla.

Cando un dedo ou estilete toca a superficie da pantalla táctil, cambia a capacitancia entre os electrodos, que é detectada polo circuíto do controlador. O controlador calcula entón a posición do toque en función dos cambios na capacitancia e envía a entrada correspondente ao dispositivo.

As pantallas táctiles capacitivas proxectadas son coñecidas pola súa alta precisión, sensibilidade e durabilidade. Úsanse habitualmente en teléfonos intelixentes, tabletas e outros dispositivos electrónicos. Tamén admiten xestos multi - táctil, permitindo aos usuarios interactuar co dispositivo usando dous ou máis dedos simultaneamente.

Diferenza entre capacitivo e capacitivo proxectado

A principal diferenza entre pantallas táctiles capacitivas e capacitivas proxectadas é a forma en que se constrúen e dispuxeron os electrodos. As pantallas táctiles capacitivas proxectadas son normalmente máis sensibles e precisas, tornándoas axeitadas para aplicacións finais altas como teléfonos intelixentes, tabletas e paneis de control industrial.

IR (infravermello) pantalla táctil

As pantallas táctiles infravermellas usan unha rede de luz - Diodos emisores (LEDs) e fotodetectores para detectar entradas táctiles. Os LEDs emiten vigas de luz infravermellas, que están dispostas en matrices horizontais e verticais arredor dos bordos da pantalla. Os fotodetectores, situados fronte aos LEDs, reciben continuamente estes raios de luz infravermellos.

Cando un usuario toca a pantalla, o dedo ou o estilete interrompe os feixes de luz infravermellos, provocando unha pausa na grella. O sistema calcula entón as coordenadas do punto de contacto en función dos feitos específicos que foron interrompidos. Esta información envíase á unidade de procesamento do dispositivo, que interpreta a entrada táctil e realiza a acción correspondente.

As pantallas táctiles de infravermello ofrecen varias vantaxes, incluída a alta durabilidade e a resistencia aos arañazos, po e auga. Tamén teñen a capacidade de traballar con case calquera obxecto, incluíndo estilos ou mans luvas, xa que non é necesario aplicar presión para rexistrar un toque. As pantallas de IR teñen unha transmisión de luz incrible e unha calidade de imaxe xa que non teñen unha capa de vidro ou película adicional na parte superior da pantalla. Non obstante, a funcionalidade pode ser difícil baixo a luz solar brillante, polo que normalmente úsanse en interiores. Tamén funcionan mellor con tamaños de pantalla máis grandes porque a altura do perfil pode estar limitante.

Serra (onda acústica superficial)

As pantallas táctiles de onda acústica (SAW) son un tipo de tecnoloxía táctil que usa ondas de ultrasóns para detectar a entrada táctil na superficie da pantalla. A pantalla está composta por unha capa de vidro ou outro material transparente, cunha fina capa de material reflectante na superficie da capa de vidro.

As ondas ultrasónicas son xeradas por transductores situados nas esquinas da pantalla e enviados pola superficie do vidro. Cando un dedo, un estilete ou outro obxecto toca a pantalla, absorbe algunhas das ondas ultrasónicas, provocando unha perturbación no patrón de onda. Os transductores detectan esta perturbación, que logo poden calcular a situación e o tipo de entrada táctil.

As pantallas táctiles de SAW ofrecen varias vantaxes, incluíndo alta claridade, durabilidade e fiabilidade. Tamén son moi sensibles e poden detectar incluso toques ou xestos lixeiros. Non obstante, son máis caros que algúns outros tipos de pantallas táctiles e poden non ser adecuados para o seu uso en ambientes duros onde se preocupan cantidades altas de lixo, po ou auga.

Imaxe ópticaPantallas táctiles

As pantallas táctiles de imaxe óptica usan cámara - como sensores e algoritmos de procesamento de imaxes para detectar entradas táctiles similares ás pantallas táctiles infravermellas. Cando un usuario toca a superficie da pantalla táctil, os sensores detectan o cambio de luz e sombra causada pola presión e o movemento do toque.

As pantallas táctiles de imaxe óptica son coñecidas pola súa durabilidade, xa que non son susceptibles de desgastar por contacto físico como outras pantallas táctiles. Úsanse habitualmente en quioscos públicos, pantallas interactivas e aplicacións de xogos. Non obstante, pode que non sexan tan sensibles ou sensibles como outros tipos de pantallas táctiles e poden non soportar xestos multi -táctil.

Conclusión

As pantallas táctiles capacitivas e proxectadas, coa súa alta precisión e resposta, xurdiron como a tecnoloxía de pantalla táctil líderes, seguida de pantallas táctiles resistivas. Aínda que os infravermellos, a onda acústica superficial e as pantallas táctiles de imaxe óptica non son tan utilizadas ou populares, aínda teñen aplicacións únicas e manteñen unha pequena pero dedicada cota de mercado.

Pantallas táctilespódese atopar en todas partes, desde paneis de control industrial ata caixeiros automáticos, dispositivos médicos e electrónica de consumo. Revolucionaron como interactuamos coa tecnoloxía e convertémonos nunha parte esencial da nosa vida diaria.