écran tactile

Qu’est-ce qu’un écran tactile ?

Un écran tactile est un composant électronique qui combine un écran en tant que dispositif d’affichage et un panneau tactile en tant que dispositif d’entrée, ce qui permet de l’utiliser en touchant l’écran. Il s’agit d’un produit familier qui est installé dans un large éventail d’appareils parce qu’il permet une utilisation facile et intuitive par n’importe qui.

Ces dernières années, le développement et l’amélioration de diverses méthodes ont permis d’éliminer en grande partie ce problème.

Utilisations des écrans tactiles

Les écrans tactiles sont des composants très familiers qui font partie de la vie quotidienne. Par exemple, ils sont presque toujours installés dans les smartphones et les tablettes.

En fonction de l’utilisation prévue, certains écrans tactiles peuvent être utilisés pour la saisie au doigt ou avec un stylet spécial.

Par exemple, la saisie au doigt convient pour des opérations simples et fixes telles que l’utilisation de boutons, comme la saisie dans un distributeur automatique de billets, tandis que la saisie au stylo convient pour des opérations délicates et complexes telles que la signature de bordereaux de livraison.

Principe des écrans tactiles

Les principes qui permettent la saisie sur les écrans tactiles peuvent être classés comme suit :

1. Méthode de la capacité

Détecte la capacité du corps humain et renvoie ses coordonnées. Un faible champ électrique est tendu sur la surface de l’écran et le courant qui circule lorsqu’un doigt s’approche de la surface de l’écran est détecté.

2. Méthode du film résistif

La structure est constituée de membranes d’électrodes transparentes collées l’une à côté de l’autre. Lorsque la surface du panneau est pressée, les électrodes entrent en contact l’une avec l’autre et un courant électrique circule. Les coordonnées absolues de la position pressée sont déterminées en détectant la fluctuation de la tension à ce moment-là. Parfois appelé “sensible à la pression”. 

3. Méthode infrarouge

Un faisceau infrarouge parallèle à la surface du panneau détecte la position d’un doigt qui s’approche de la lumière et la bloque, sur la base de la triangulation. La surface du panneau est mise en vibration par des ondes ultrasoniques, ou ondes acoustiques de surface ; les changements de fréquence et d’amplitude sont détectés lorsqu’un doigt l’effleure. Méthode de l’induction électromagnétique : cette méthode détecte les variations du champ électrique généré par induction électromagnétique à l’approche du stylo, bien que l’on suppose une saisie avec un stylo spécial qui génère un champ magnétique. Elle se caractérise par une précision de détection extrêmement élevée.

Facilité d’utilisation, visibilité et finesse

Les écrans tactiles, tels que les smartphones, sont devenus indispensables à la société moderne : guichets automatiques, distributeurs de billets, distributeurs automatiques, systèmes de navigation automobile, équipements de fabrication et d’inspection, pour n’en citer que quelques-unes.

En voici quelques exemples du point de vue de l’opérabilité et de la visibilité. Tout d’abord, un panneau tactile résistif laminé sur un écran à cristaux liquides, une configuration largement utilisée dans les applications de navigation automobile. L’opérabilité de l’écran tactile dans cette configuration présente les caractéristiques suivantes :

1. La détection des coordonnées tactiles est limitée à un seul endroit (toucher unique).
2. Un certain degré de pression physique est nécessaire
3. Aucune conductivité des moyens tactiles n’est requise (on peut porter n’importe quels gants).

Les caractéristiques de visibilité de l’écran dans la même configuration sont les suivantes :

1. Transmittance de l’écran légèrement inférieure (luminosité de l’écran)
2. Les anneaux de Newton sont facilement visibles en raison de la présence d’espaces d’air.

Ces dernières années, ce système à film résistif a été remplacé par le système capacitif projeté (un type de système capacitif) en tant que configuration courante, et ses caractéristiques d’utilisation sont les suivantes :

1. La détection de coordonnées multiples (multi-touch) est possible.
2. Les coordonnées sont détectées simplement en approchant un doigt de la surface du panneau, et un fonctionnement sans contact (saisie en vol stationnaire) est également possible en raison d’une sensibilité améliorée.
3. Une variété d’entrées de mouvements (pichenettes, glissements, pincements, etc.) est possible.
4. Conductivité des moyens tactiles requis (utilisation limitée des gants, moins sensible aux ongles).

Les caractéristiques de visibilité de l’écran dans la même configuration sont les suivantes :

1. Transmittance élevée du panneau (luminosité de l’écran)
2. Amélioration de la visibilité grâce à l’absence d’espaces d’air, qui supprime les anneaux de Newton et les reflets de surface indésirables.

De tels écrans tactiles capacitifs projetés sont actuellement utilisés non seulement dans les systèmes de navigation automobile, mais aussi dans une large gamme d’autres appareils, les appareils mobiles tels que les smartphones et les tablettes en étant des exemples typiques. En raison de la recherche d’appareils mobiles plus fins et plus légers, les écrans tactiles avec la fonction d’écran tactile intégrée à l’écran ont également été mis en pratique.

La méthode conventionnelle selon laquelle l’écran tactile est fixé à l’extérieur de l’écran est appelée méthode de la cellule externe, tandis que la méthode avec fonction tactile intégrée est appelée méthode de la cellule interne. Avec le passage de la méthode out-cell à la méthode in-cell, les circuits intégrés de commande des pilotes d’affichage et des pilotes tactiles ont été intégrés en un seul. Le nombre de composants et les processus de fabrication ont été simplifiés. En ce qui concerne les écrans, le remplacement des écrans LCD par des écrans OLED a permis d’obtenir des écrans plus fins offrant une meilleure visibilité et de meilleures performances d’affichage.

Grands écrans tactiles

L’augmentation de la taille des écrans entraîne une grande variété de tailles et d’utilisations. Des produits pouvant être fixés aux téléviseurs et aux moniteurs LCD pour les transformer en écrans tactiles ont également été introduits.

Les téléviseurs et les moniteurs de grande taille sont très visibles et peuvent être vus par de nombreuses personnes en même temps, même à distance. Ils ont donc été utilisés à des fins très diverses, notamment pour le visionnage par de grands groupes de personnes, la publicité et les réunions.

L’ajout d’une fonctionnalité d’écran tactile peut rendre les utilisations nouvelles et conventionnelles encore plus pratiques.

Les possibilités d’utilisation comprennent les tableaux électroniques dans les écoles, les démonstrations lors d’expositions, les présentations lors de conférences et l’affichage numérique.

L’affichage numérique est installé dans les gares, les grands magasins, etc. Il est utilisé pour la publicité des produits et l’affichage d’informations, etc. L’utilisation d’écrans tactiles permet une communication interactive, telle que des explications sur les produits et des indications. Elle peut être utilisée pour remplacer les vendeurs et le personnel d’information. Comme les données opérationnelles peuvent être stockées, il est possible de créer une nouvelle valeur, par exemple pour les promotions des ventes.

Écrans tactiles et saisie au stylet

Outre l’utilisation des doigts, l’écran tactile peut être utilisé avec un stylo comme méthode de saisie. Il existe plusieurs types de stylos avec différentes méthodes de saisie :

• Sensible à la pression : ce système détecte la pression lorsque l’on appuie sur l’écran tactile. Cette méthode est utilisée depuis longtemps et présente l’avantage de réduire les erreurs d’utilisation et d’améliorer l’opérabilité, car elle permet des opérations plus détaillées que l’utilisation du doigt.
• Capacitif : les smartphones ordinaires utilisent une plume en caoutchouc de silicone ou en fibres conductrices, qui réagit à l’électricité statique. Toutefois, si la pointe du stylo n’a pas une certaine épaisseur, elle peut ne pas réagir en raison de la faiblesse de l’électricité statique.
• Système de capacité (charge électrostatique autogénérée) : une batterie intégrée génère une charge électrostatique, ce qui permet d’avoir une plume plus fine et d’écrire plus finement. La batterie intégrée doit être remplacée ou rechargée.
• Induction électromagnétique : le champ magnétique généré par la pointe du stylo est détecté par un capteur situé du côté de l’écran tactile. Il n’est pas nécessaire de disposer d’une batterie intégrée du côté du stylo.