Principe de l'écran tactile capacitif

  La structure d'un écran tactile capacitif se compose principalement d'une couche de film conducteur transparent recouverte sur un écran en verre, recouverte d'une couche de verre protecteur sur le dessus. Cette conception à double verre protège complètement la couche conductrice et les capteurs.

  De plus, des électrodes étroites sont enduites le long des quatre bords de l'écran tactile supplémentaire, créant un champ électrique alternatif basse tension à l'intérieur du matériau conducteur. Lorsqu'un utilisateur touche l'écran, une capacité de couplage se forme entre le doigt de l'utilisateur et la couche conductrice en raison du champ électrique du corps humain. Le courant généré par les électrodes se dirige vers le point de contact, et son intensité est proportionnelle à la distance entre le doigt et chaque électrode. Le contrôleur situé derrière l'écran calcule le rapport et l'intensité du courant pour déterminer avec précision l'emplacement du contact. La conception à double verre de l'écran tactile capacitif protège non seulement le conducteur et les capteurs, mais protège également efficacement l'écran des facteurs environnementaux externes. Même si l'écran est contaminé par de la saleté, de la poussière ou de la graisse, il peut toujours détecter avec précision l'emplacement du contact.

   Les écrans tactiles capacitifs offrent une meilleure transmission de la lumière et une meilleure clarté par rapport aux écrans résistifs à 4 fils, bien que pas aussi bons que les écrans à ondes acoustiques de surface ou les écrans résistifs à 5 fils. Cependant, les écrans capacitifs souffrent d'éblouissement important. La conception composite à quatre couches utilisée dans la technologie capacitive entraîne une transmission inégale sur différentes longueurs d'onde de la lumière, provoquant une distorsion des couleurs. Les réflexions entre les couches entraînent également des images et des caractères flous.

   Fondamentalement, les écrans capacitifs traitent le corps humain comme une électrode d'un condensateur. Lorsqu'un conducteur se rapproche suffisamment pour générer une capacité suffisante avec la surface de travail ITO, le courant résultant peut provoquer un dysfonctionnement de l'écran. Bien que la capacité soit inversement proportionnelle à la distance, elle est directement proportionnelle à la surface de contact et dépend également de la constante diélectrique du milieu. Par conséquent, de grandes surfaces conductrices comme une paume ou un objet métallique tenu à la main près de l'écran peuvent provoquer de fausses touches, même sans contact direct, en particulier dans des conditions humides. Par exemple, le simple fait de poser votre main sur le moniteur, de placer votre paume à moins de 7 cm ou votre corps à moins de 15 cm de l'écran peut déclencher une fausse saisie.

   Un autre inconvénient des écrans capacitifs est qu'ils ne répondent pas lorsqu'ils sont touchés avec des mains gantées ou des objets non conducteurs en raison de la présence de plus de matériau isolant. Le problème le plus important avec les écrans tactiles capacitifs est cependant la dérive. Les changements de température ambiante, d'humidité ou de champs électriques peuvent provoquer une dérive de la position et entraîner des touches imprécises. Par exemple, la dérive peut se produire lorsque le moniteur chauffe après avoir été allumé, lorsque le corps de l'utilisateur se rapproche de l'écran, ou même lorsque de gros objets sont déplacés à proximité. Si quelqu'un se rassemble autour de l'écran pendant son utilisation, cela peut également entraîner une dérive.

   La cause profonde de cette dérive est une faille technique inhérente. Bien que les surfaces potentielles environnementales (y compris le corps de l'utilisateur) puissent être plus éloignées de l'écran que le doigt, leur plus grande surface affecte grandement la détection de la position tactile. De plus, de nombreuses relations théoriquement linéaires sont en fait non linéaires. Par exemple, les utilisateurs ayant des poids corporels ou des niveaux d'humidité des doigts différents absorbent des quantités variables de courant, et la relation entre la variation totale du courant et les variations du courant de chaque électrode est non linéaire. Les écrans capacitifs utilisent un système de coordonnées personnalisé à quatre coins qui manque d'une origine fixe. Lorsque la dérive se produit, le contrôleur ne peut pas la détecter ni la corriger.

Après la conversion analogique-numérique aux quatre coins, le calcul des coordonnées X et Y dans un système cartésien basé sur les quatre valeurs de courant est complexe. Sans origine fixe, la dérive de l'écran capacitif est cumulative et un recalibrage fréquent est nécessaire sur site.

Bien que la couche de verre de silice extérieure de l'écran capacitif soit très résistante aux rayures, elle est vulnérable aux impacts des ongles ou des objets durs. Un petit éclat peut endommager la couche ITO à l'intérieur. Que la couche ITO interne soit endommagée pendant l'utilisation, l'installation ou le transport, l'écran capacitif ne fonctionnera plus correctement.