Écran tactile LCD pour l'iPhone X12 Promax

Comment fonctionnent les écrans tactiles du smartphone

Nous utilisons tous les jours des appareils électroniques avec des écrans tactiles, tels que les téléphones portables et les tablettes. Savez-vous comment fonctionne l'écran tactile? Comment sait-il où sont nos doigts? Pourquoi le téléphone mobile peut-il être utilisé avec un film dessus, mais ne peut pas être utilisé normalement avec des gants? À l'heure actuelle, la plupart des écrans tactiles utilisés sur le marché sont des écrans tactiles capacitifs. Pour comprendre comment cela fonctionne, expliquons d'abord ce qu'est un condensateur.

En 1745, Mason Brock, professeur à l'Université de Leiden aux Pays-Bas, a inventé la bouteille Leiden pour stocker les frais électriques. Le principe de base de la bouteille de Leiden est: la charge est introduite dans la bouteille à travers une tige métallique conductrice et une chaîne métallique, et l'intérieur et l'extérieur de la bouteille sont respectivement collés avec du papier métallique. De cette façon, la charge est stockée dans la bouteille. Nous savons maintenant que lorsqu'une charge positive est introduite sur le feuille dans la bouteille, une quantité égale de charge négative sera attirée par le papier d'aluminium extérieur si le papier de bouteille extérieur est mis à la terre. Les charges positives et négatives s'attirent mutuellement, mais comme la bouteille en verre est un isolant, empêchant leur neutralisation, la charge est stockée.

En fait, pour stocker les frais, vous n'avez pas nécessairement besoin d'une bouteille. Tant que deux conducteurs qui sont isolés les uns des autres et proches peuvent jouer le même rôle, nous l'appelons un condensateur. Le condensateur le plus simple est un condensateur de plaques parallèles. Mettez deux plaques métalliques près les unes des autres, une plaque est chargée positivement et l'autre chargée négativement, en raison de l'attraction entre les charges, tant que les deux électrodes ne sont pas connectées via un circuit externe, la charge ne s'enfuira pas.

Le centre du condensateur est isolé. En théorie, le courant ne peut pas passer par le condensateur. Cependant, dans le processus de charge et de décharge du condensateur, la quantité de charge sur la plaque du condensateur changera, qui peut être considérée comme le courant qui passe par le condensateur.

Lorsque le condensateur est complètement chargé, même si nous déconnectons l'alimentation, la charge sur le condensateur ne disparaîtra pas. Cependant, si nous connectons directement les deux plaques du condensateur avec les fils, les charges positives et négatives trouveront un chemin qui peut être neutralisé, de sorte que les charges positives et négatives seront neutralisées à travers ce chemin, et un courant dans le sens antihoraire apparaîtra dans le circuit, ce courant est appelé le courant de décharge. Le courant de décharge est également instantané. Une fois la charge neutralisée, le courant de décharge disparaît.

Si le condensateur est chargé et déchargé à plusieurs reprises, le courant de charge et le courant de décharge apparaîtront à plusieurs reprises dans le circuit, et la direction du courant de charge et du courant de décharge sont opposés. Ce courant est le courant alternatif dont nous avons parlé plus tôt. Maintenant, nous savons que AC peut passer par un condensateur.

Nous savons qu'un stylo d'essai peut mesurer si un fil est chargé. Avez-vous déjà pensé que si vous vous tenez sur une chaise et touchez le fil en direct avec le fil de test, le test du test s'allume-t-il? Étant donné que les gens et la terre sont des conducteurs, les chaises sont des isolateurs et l'électricité des ménages alternent le courant, il peut passer par des condensateurs. Même si vous vous tenez sur une chaise et touchez le fil vivant avec un crayon d'essai, le crayon d'essai mesurera toujours, indiquant qu'il y a encore du courant qui passe par le crayon d'essai. et le corps humain. C'est juste que le courant est relativement petit et que le corps humain ne ressent rien.

Un écran capacitif simple est un panneau de verre composite à quatre couches avec une couche de matériau ITO. ITO est un matériau d'oxyde d'étain indium qui est transparent et conducteur, ce qui le rend adapté à la fabrication d'écrans tactiles. Lorsqu'un doigt touche une certaine partie de l'écran, il formera une capacité de couplage avec le matériau ITO, modifiant la capacité au point de contact. Il y a des fils aux quatre coins de l'écran. Étant donné que le courant alternatif peut passer par le condensateur, le courant des quatre fils se précipitera vers les contacts et l'ampleur du courant est liée à la distance aux contacts. La puce à l'intérieur du téléphone mobile peut analyser le courant aux quatre coins, et la position du contact peut être obtenue par calcul.

Un écran capacitif plus élaboré est un écran capacitif projeté. Il utilise un tableau de couches ITO gravées qui sont corrodées pour former plusieurs électrodes horizontales et verticales. Les composants ITO de chaque partie ont également des fonctions de détection. Lorsqu'un doigt touche une certaine partie, il couple avec la capacité du réseau et modifie le champ électrique à l'écran. En analysant le changement de courant du champ électrique à travers le capteur et la puce, la position du point de contact peut être détectée. Par rapport à l'écran capacitif actuel à quatre coins précédent, cet écran capacitif peut réaliser le multi-touch et est plus largement utilisé.

Les doigts humains sont des conducteurs, ils affecteront donc l'écran capacitif, et l'utilisation d'un matériau isolant pour toucher l'écran capacitif ne pourra pas faire fonctionner le téléphone. Le film de téléphone mobile peut également être utilisé. En effet, le doigt et la couche ITO n'ont pas besoin d'être en contact les uns avec les autres. Il y a une couche d'isolation en verre au milieu. L'effet du collage du film isolant est équivalent à un verre un peu plus épais, et le courant peut toujours circuler à travers le doigt et l'écran. Le condensateur formé par le conducteur. Cependant, si le gant est trop épais, le conducteur de l'écran est trop éloigné du doigt lorsqu'il touche l'écran tactile, et la capacité est trop petite pour être détectée par le capteur, de sorte que le téléphone mobile ne peut pas être utilisé en portant épais gants.

En fait, il existe de nombreux capteurs capacitifs dans la vie, tels que des dispositifs de rinçage automatiques et des séchoirs de main automatiques qui sont courants dans les toilettes, dont beaucoup utilisent la détection capacitive. Lorsque le corps humain s'approche ou s'éloigne, la capacité formée par le corps humain et le dispositif change, et le capteur détecte ce changement, et le circuit de contrôle effectue une certaine opération.