Đề tài báo cáo màn hình cảm ứng

Đề tài:

MÀN HÌNH CẢM ỨNG

Bài thuyết trình môn: Vật Lý 2
GVHD: Nguyễn Thị Sơn Thủy
Nhóm thuyết trình: Nhóm 12

Màn hình cảm ứng

Nhóm 12

GVHD: Nguyễn Thị Sơn Thủy


GIỚI THIỆU NHÓM

Hồ Hoàng Gia Vinh

Dương Thị Mỹ Duyên

MSSV: 1514050

1

MSSV: 1510523

4

Đào Thị Kim Chi

Nguyễn Diệu Thùy Duyên

MSSV: 1510286

2

MSSV: 1510529

5

Tạ Quang Duy

Trần Thị Mỹ Hạnh

MSSV: 1510501

3

MSSV: 1510960

6

Màn hình cảm ứng

Nhóm 12

GVHD: Nguyễn Thị Sơn Thủy

2

GIỚI THIỆU NHÓM

Nguyễn Thị Ngọc Linh

Nguyễn Triều Hoàng Quân

MSSV: 1511768

7

MSSV: 1512686

10

Trần Hồ Minh Hương

Võ Hoàng Anh Thư

MSSV: 1511427

8

MSSV: 1513393

11

Nguyễn Thị Kim Nguyên

Nguyễn Tất Tuấn

MSSV: 1512215

9

MSSV: 1513848

12

Màn hình cảm ứng

Nhóm 12

GVHD: Nguyễn Thị Sơn Thủy

3


GIỚI THIỆU NHÓM

Phạm Minh Tú

Nguyễn Đình Thế

MSSV: 1414505

13

MSSV: 1413689

14

Màn hình cảm ứng

Nhóm 12

GVHD: Nguyễn Thị Sơn Thủy

4


TÓM TẮT

MÀN HÌNH CẢM ỨNG

LỊCH SỬ

Màn hình cảm ứng

CẤU TẠO

PHÂN LOẠI

Nhóm 12

ỨNG DỤNG

GVHD: Nguyễn Thị Sơn Thủy

5

MÀN HÌNH CẢM ỨNG

Là dạng màn hình thể hiện sự "nhạy cảm" và có những "phản hồi" với các thao tác tiếp xúc, tác động của ngón tay, bút trâm (stylus)... lên bề mặt màn hình. Màn hình cảm ứng có khá nhiều ưu điểm cũng như lợi thế,

nhưng ưu điểm quan trọng bậc nhất là cung cấp nhiều cách thức thiết kế, thay đổi giao diện ứng dụng, thiết bị so với một nhóm các nút nhấn vật lý cố định như trước. Với màn hình cảm ứng, "nhạy cảm" đồng nghĩa

với khả năng phản hồi những tác động nhận được thông qua việc hiển thị những nội dung đã lập trình sẵn hay kích hoạt một (hay nhóm) tính năng, tác vụ nào đó trên ứng dụng, thiết bị.

Màn hình cảm ứng

Nhóm 12

GVHD: Nguyễn Thị Sơn Thủy


LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN

Thập niên 1960
Màn hình cảm ứng đầu tiên được phát
minh bởi E.A.Johnson.

Thập niên 1970
Giáo sư G.Samuel Hurst đã tình cờ phát
minh ra màn hình cảm ứng điện trở.

Năm 1971
PLATO VI đã trở thành 1 trong những
máy tính đầu tiên sở hữu hệ thống

hướng dẫn bằng cảm ứng.

Màn hình cảm ứng

Nhóm 12

GVHD: Nguyễn Thị Sơn Thủy


Năm 1982
Thiết bị cảm ứng đa điểm đầu tiên
được phát triển thành công tại trường
Đại học Toronto.

Năm 1983
Myron Krueger giới thiệu thiết bị
Videoplace có khả năng nhận diện

Năm 1983

bàn tay, ngón tay,…

HP chính thức giới thiệu HP-150, một
trong những máy tính đầu tiên có màn
hình cảm ứng.

Năm 1984
Bob Boie tại Bell Labs chính thức phát
triển thành công chiến màn hình cảm
ứng đa điểm trong suốt đầu tiên.

Màn hình cảm ứng

Nhóm 12

GVHD: Nguyễn Thị Sơn Thủy


Năm 1993
Năm 1993

Simon Pesonal communicator thiết bị

Apple chính thức giới thiệu chiếc PDA

di động đầu tiên sở hữu màn hình cảm

Newton với chiếc màn hình cảm ứng

ứng phát triển bời IBM và BellSouth

mang tên MessagePad 100

Năm 1998
Năm 1999

Palm.Lnc giới thiệu chiếc PDA đầu tiên
của hãng với tên Pilot có màn hình cảm

Wayne Westerman và John Elias thành

ứng điện trở kèm bút slylus
lập công ty Fingerwork có những đóng
góp không nhỏ cho sự phát triển của
cảm ứng đa chạm.

Màn hình cảm ứng

Nhóm 12

GVHD: Nguyễn Thị Sơn Thủy


Năm 2001
Năm 2002

Alias/ WaveMan giới thiệu Portfolio

Sony giới thiệu hệ thống SmartSkin cho

chiến màn hình nhận diện cử chỉ kích

phép nhận diện và mô phỏng cử chỉ đa

thước lớn dành cho thiết kế.

chạm.

Năm 2004
Năm 2006

Andrew D.Wilson phát triển TouchLioght
thế hệ màn hình cảm ứng nhận diện cử

Jeff Han giới thiệu màn hình máy tính
chỉ và hình ảnh trong không gian 3
cảm ứng đa điểm dựa trên công nghệ
chiều.
FTIR tại sự kiện TED.

Màn hình cảm ứng

Nhóm 12

GVHD: Nguyễn Thị Sơn Thủy


Năm 2007
Năm 2008

Steve Jobs giới thiệu Iphone 2G sử

Microsoft giới thiệu mẫu máy tính bảng

dụng công nghệ cảm ứng điện dung.

Surface đầu tiên.

Năm 2010
Apple giới thiệu chiếc Ipad đầu tiên.

Năm 2011
Microsoft và Samsung cùng hợp tác phát
màn hình cảm ứng đa điểm SUR40 công
nghệ PixelSense

Màn hình cảm ứng

Nhóm 12

GVHD: Nguyễn Thị Sơn Thủy


Năm 2012
Microsoft chính thức áp dụng công
nghệ PixelSense cho máy tính bảng
Surface.

Năm 2014
Samsung đã nhận bằng sáng chế cho
loại màn hình cảm ứng tác động

Hiện tại…
Apple đã áp dụng công nghệ màn
hình cảm ứng Force Touch cho Iphone
6s và 6s Plus

Màn hình cảm ứng

Nhóm 12

GVHD: Nguyễn Thị Sơn Thủy

12


CẤU TẠO CHUNG

Màn hình cảm ứng

Nhóm 12

GVHD: Nguyễn Thị Sơn Thủy

13


PHÂN LOẠI
Các loại màn hình cảm ứng

MÀN HÌNH SỐ HÓA CHỦ ĐỘNG

MÀN HÌNH CẢM ỨNG BỊ ĐỘNG

Bút trâm dùng cho loại màn hình này cũng kiêm chức năng phát tín hiệu điện từ

Loại màn hình này không dung bút tram, là loại màn hình được dung rất phổ

vào lưới toạ độ X-Y có độ phân giải rất cao - lưới tọa độ này có kích thước bằng

biến trong các thiết bị do có cấu tạo đơn giản.

đúng kích thước của khung hình hiển thị.

Màn hình cảm ứng

Nhóm 12

GVHD: Nguyễn Thị Sơn Thủy

14


PHÂN LOẠI
Các loại màn hình cảm ứng bị động

Điện trở

Điện dung

Hồng ngoại

Sóng âm

Cảm ứng điện trở

Cảm ứng điện dung

Cảm ứng hồng ngoại

Cảm ứng sóng âm

Là công nghệ cảm ứng dựa trên áp lực của tay, bút cảm ứng

Là công nghệ cảm ứng dựa trên những thay đổi của điện tích

Hoạt động dựa trên sự thay đổi nhiệt độ còn cảm ứng quang

hay bất kì vật nhọn nào tác động lên màn hình.

trên màn hình khi tay người chạm nhẹ vào.

dựa trên sự thay đổi về ánh sáng

Là dạng màn hình cảm ứng tiên tiến nhất. Công nghệ
SAW dựa trên hai bộ thu/phát sóng âm thanh.

Màn hình cảm ứng

Nhóm 12

GVHD: Nguyễn Thị Sơn Thủy

15


CẢM ỨNG ĐIỆN TRỞ

Cảm ứng điện trở là gì?

Màn hình cảm ứng

•

Cảm ứng điện trở là công nghệ cảm ứng dựa trên áp lực của tay, bút cảm ứng
hay bất kì vật nhọn nào tác động lên màn hình.

•

Màn hình cảm ứng điện trở được chia làm ba công nghệ chính là 4,5 và 8 dây,
trong đó loại 5 giây được sử dụng nhiều nhất. Bên cạnh đó, người ta còn chế tạo
ra loại màn hình có 3 lớp nhằm nâng tuổi thọ của loại màn hình này lên 35 triệu
lần chạm thay vì 1 triệu lần chạm như loại 2 lớp truyền thống.

Nhóm 12

GVHD: Nguyễn Thị Sơn Thủy

16


CẢM ỨNG ĐIỆN TRỞ

Nguyên lý hoạt động

•

Nhạy cảm với "áp lực" tác động lên bề mặt và có thể được điều khiển bằng bút trâm, ngón tay hay bất kỳ vật nào
có đầu nhọn. Màn hình cảm ứng điện trở sử dụng panel kiếng hay nhựa acrylic gồm 2 lớp tương tác mỏng: lớp
chất dẫn điện và lớp điện trở - 2 lớp này được cách ly bởi những điểm và khoảng trống mà mắt thường không
thể nhìn thấy.

•

Trên bề mặt mỗi lớp tương tác được phủ một hợp chất gọi là ITO (oxít thiếc và Indi), trong khi đó dòng điện với mức điện thế khác nhau sẽ
được truyền qua 2 lớp này. Khi có một tác động lên màn hình, 2 lớp tương tác này "chạm" nhau và mạch điện sẽ được nối, cường độ dòng
điện chạy qua mỗi lớp cũng sẽ thay đổi. Lớp phía trước sẽ lấy điện thế từ lớp dưới và lớp dưới sẽ lấy điện thế từ lớp trên, qua đó cho phép
bộ điều khiển xác định tọa độ X-Y của vị trí tiếp xúc. Người ta thậm chí còn phân loại màn hình cảm ứng điện trở dựa trên số lượng dây điện
trở sử dụng, thường là 4/5/8 dây.

•

Màn hình cảm ứng

Phương pháp này không cho phép chúng nhận 2 luồng tín hiệu điện, tức là chúng ta không thể nhận được 2 vị trí một lúc trên màn hình.

Nhóm 12

GVHD: Nguyễn Thị Sơn Thủy

17


CẢM ỨNG ĐIỆN TRỞ

Ưu điểm

•
•
•
•

Màn hình cảm ứng

Chi phí sản xuất thấp.
Chấp nhận cảm ứng bằng ngón tay, búp trâm hoặc găng tay.
Dễ dàng tích hợp nhiều ứng dụng .
Nhờ sự "cứng cáp" của bề mặt nên màn hình cảm ứng điện trở thường được sử dụng trong các môi
trường khắc nghiệt và công cộng như khách sạn, sân bay, bệnh viện...

Nhóm 12

GVHD: Nguyễn Thị Sơn Thủy

18


CẢM ỨNG ĐIỆN TRỞ

Nhược điểm

Màn hình cảm ứng

•

Bị giảm 30% lượng ánh sáng phát ra từ màn hình do có quá nhiều lớp thành phần và vật liệu được phủ
lên bề mặt.

•
•

Không có khả năng cảm ứng đa điểm, chỉ đơn điểm.

•
•

Dễ xước, và điều này có ảnh hưởng đặc biệt đến hệ thống .

Cần một lực tác động "mạnh" để 2 "lớp" có thể chạm vào nhau để màn hình có thể ghi nhận được vị trí
đang nhấn do đó lâu dần, ở các vị trí được sử dụng nhiều nó sẽ tạo ra các vết "hằn" xuống rất xấu.

Do có nhiều lớp nên phản hồi các cảm ứng chậm

Nhóm 12

GVHD: Nguyễn Thị Sơn Thủy

19


CẢM ỨNG ĐIỆN DUNG

Cảm ứng điện dung là gì?

•

Cảm ứng điện dung là công nghệ cảm ứng dựa trên những thay đổi của điện tích
trên màn hình khi tay người chạm nhẹ vào. Công nghệ này ra đời như một sự kế
tục của các công nghệ cảm ứng trước đó như cảm ứng hồng ngoại, cảm ứng sóng
âm bề mặt và cảm ứng điện trở.

•

Về bản chất cảm ứng điện dung có 2 loại, một là đơn điểm, không thể nhận được
quá 1 chạm cùng lúc, và loại còn lại thì có thể, được gọi là đa điểm (multi-touch).

Màn hình cảm ứng

Nhóm 12

GVHD: Nguyễn Thị Sơn Thủy

20


CẢM ỨNG ĐIỆN DUNG

Nguyên lý hoạt động

•

Cách thức hoạt động của loại màn hình này dựa trên sự hút điện của bàn tay khi chúng ta chạm lên màn hình. Nó sẽ làm mất điện ở các tụ điện nơi tiếp xúc kéo theo sự thay đổi giá trị điện dung để từ đó thiết bị điều khiển có
thể nhận dạng, xác định được toạ độ xy của điểm cảm ứng. Chính nhờ việc sử dụng thuộc tính điện năng trên cơ thể con người mà loại màn hình này có thể “hiểu” được những thao tác dù là rất nhẹ giúp việc cảm ứng trở nên
nhẹ nhàng và dễ dàng hơn các loại màn hình khác. Nhưng cũng chính điều này làm cho việc sử dụng bút hay găng tay không còn phát huy tác dụng.

Màn hình cảm ứng

Nhóm 12

GVHD: Nguyễn Thị Sơn Thủy

21


CẢM ỨNG ĐIỆN DUNG

Ưu điểm

•

Cảm ứng điện dung là cảm ứng dựa vào sự tích điện ở bàn tay và điểm chạm trên màn hình nên nhẹ
nhàng, nhanh và nhạy hơn.

•

Hỗ trợ đa điểm tạo thuận tiện cho người dùng trong quá trình thao tác.

•

Tuổi thọ của màn hình cao.

•

Màn hình có độ sáng tốt hơn do tấm kính được phủ ion kim loại cho phép ánh sáng đi qua nhiều hơn
đến 90%.

•

Màn hình cảm ứng điện dung tạo ra lợi thế lớn là màn hình có thể chống trầy, chống mồ hôi và bụi
bẩn.

•

Công nghệ màn hình cảm ứng điện dung ngày càng được cải tiến để đáp ứng nhu cầu mỏng nhẹ, hiển
thị rõ nét hơn. Các nhà sản xuất đã phát triển công nghệ In-cell sẽ giảm bớt lớp kính ở giữa, kết hợp
màn LCD vào với tấm cảm ứng, trở thành một lớp duy nhất.

Màn hình cảm ứng

Nhóm 12

GVHD: Nguyễn Thị Sơn Thủy

22


CẢM ỨNG ĐIỆN DUNG

Nhược điểm

•

Màn hình cảm ứng điện dung hiện nay vẫn tồn tại một nhược điểm nhỏ là nó không cho phép tương
tác bằng các vật cứng như que tăm, cây bút… thông thường và phần lớn các thiết bị cũng không hỗ
trợ thao tác khi đeo găng tay. Tuy nhiên, các thế hệ màn hình sau này đã được nhà sản xuất cải tiến
để có thể sử dụng được găng tay để cảm ứng trên màn hình.

Màn hình cảm ứng

•

Giá thành sản xuất đắt .

•

Không thể hoạt dộng trong môi trường quá lạnh, cũng như khó bảo trì, thay thế khi hư lỗi.

Nhóm 12

GVHD: Nguyễn Thị Sơn Thủy

23


CẢM ỨNG HỒNG NGOẠI

Cảm ứng hồng ngoại là gì?

Màn hình cảm ứng

•

Hoạt động dựa trên sự thay đổi nhiệt độ còn cảm ứng quang dựa
trên sự thay đổi về ánh sáng

•

Công nghệ này không được phổ biến lắm vì đây là loại hình cảm
ứng đắt nhất. Màn hình này được chia làm 2 loại: cảm ứng nhiệt
và cảm ứng quang.

•

Màn hình cảm ứng nhiệt cần được chạm bởi các vật thể ấm, trong
khi màn hình cảm ứng quang dựa trên sự thay đổi về ánh sáng.
Màn hình loại này có tầm nhìn rất tốt khi ở ngoài trời. Tuy nhiên,
nó sẽ giảm độ chính xác khi có ánh sáng mạnh. Người dùng có
thể trải nghiệm màn hình này ở điện thoại Samsung U600.

Nhóm 12

GVHD: Nguyễn Thị Sơn Thủy

24


CẢM ỨNG HỒNG NGOẠI

Nguyên lý hoạt động

•

Màn hình cảm ứng cơ bản hoạt động dựa trên sự gián đoạn của các tia sáng. Trên màn hình cảm ứng hồng ngoại có bốn cạnh, Light Emitting Diodes (LEDs) được phân bố trên một cạnh của màn hình theo trục X và trên một cạnh
theo trục Y. Các cạnh đối diện còn lại đặt các bộ phận cảm ứng thu nhận ánh sáng sao cho một LED đối xứng với một bộ phận thu nhận ánh sáng. Khi có vật thể chạm vào ma trận hồng ngoại trên màn hình, đường truyền bức xạ
của các tia hồng ngoại bị gián đoạn. Dựa trên vị trí của bộ phận cảm ứng không nhận được bức xạ của ánh sáng trên trục X và Y,ta thu được tọa độ vùng của vật cản trên màn hình.

Màn hình cảm ứng

Nhóm 12

GVHD: Nguyễn Thị Sơn Thủy

25