Il existe plusieurs technologies disponibles sur le marché pour les écrans tactiles. Les dispositifs tactiles se trouvent souvent dans les espaces publics et leurs utilisateurs peuvent être en contact quotidien avec un grand nombre de solutions différentes qui se ressemblent beaucoup. Toutefois, les modules utilisés, par exemple, dans les systèmes de navigation des voitures seront nettement différents de ceux installés dans les distributeurs automatiques de billets en termes de fonctionnement, de résistance aux dommages, de transmission de la lumière et de durée de vie. La technologie tactile la plus répandue aujourd’hui est celle utilisée dans les solutions capacitives, également connues sous le nom de CTP. Elle est utilisée dans les smartphones et les écrans avancés, entre autres applications.
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Notions de base et décomposition
Afin de fournir une vue d’ensemble de la technologie tactile CTP, il est nécessaire de commencer par comprendre les bases de son fonctionnement. Le fonctionnement des écrans capacitifs repose sur la détection des perturbations du champ électrostatique engendrées par le contact avec des objets conducteurs, tels que les doigts ou un stylet. En utilisant la conductivité du corps humain ou d’un objet spécifique lorsqu’il touche l’écran, nous pouvons provoquer un changement dans la capacité électrostatique entre les électrodes par le biais du couplage capacitif. Le contrôleur du panneau détectera le changement du champ électrostatique et son emplacement.
Cependant, ces écrans sont divisés en deux sous-catégories : les écrans à surface positive et les écrans capacitifs-projectifs.
Solutions de surface …
La première variété de dispositifs tactiles CTP est le type à surface positive. Un côté de l’écran est recouvert d’une couche conductrice incolore (par exemple, de l’oxyde d’indium et d’étain – ITO). Les électrodes génératrices de tension ne sont présentes qu’aux quatre coins de l’écran, mais grâce à la couche conductrice commune susmentionnée, un potentiel électrique homogène peut être créé sur toute la surface de l’écran. Le fait de toucher l’autre côté de l’écran a pour effet d’introduire une perturbation en modifiant la capacité électrique du système. La position du point de contact peut être déterminée en mesurant les variations de tension aux quatre coins du module de manière indépendante.
Les écrans à émission de surface sont relativement bon marché et simples à construire – c’est pourquoi ils sont souvent utilisés dans des dispositifs plus grands et moins complexes. Une solution utilisant de multiples électrodes, réparties sur toute la surface de l’écran, serait peu pratique et coûteuse dans ce cas. Ce type de module est donc moins précis et peut également présenter des difficultés avec le multi-touch.
…et projection (P-CAP)
Les écrans capacitifs-projectifs sont principalement utilisés dans les smartphones et les tablettes – contrairement à leurs homologues de surface, ils utilisent plusieurs électrodes. Sous la couche protectrice en verre du module se trouve une couche conductrice composée de petits conducteurs électriques répartis sur toute sa surface. En touchant le verre avec un doigt ou un stylet, la capacité électrostatique des électrodes en question se modifie. L’appareil détecte ainsi l’endroit exact du point de contact en analysant la modification du champ électrique à la surface de l’écran.
Grâce à cette solution, il est possible d’installer le panneau derrière un verre de protection trempé épais, voire de plusieurs millimètres. Une grande précision d’image peut être maintenue et l’écran sera également capable de détecter le toucher à plusieurs endroits simultanément. Il s’agit toutefois d’une solution assez coûteuse pour les panneaux de grande taille. Il y a également un risque d’erreur en raison de la résistance élevée. C’est pourquoi les écrans à projection capacitive sont principalement utilisés dans des appareils plus petits et plus avancés.
Avantages et inconvénients des écrans tactiles CTP
Les dispositifs tactiles résistifs standard fonctionnent bien pour les petites applications simples qui nécessitent la détection d’un seul point de contact à la fois. Les solutions capacitives, en revanche, permettent la détection de plusieurs points de contact, une sensibilité élevée et une reconnaissance précise de la position du contact, ainsi qu’une grande résistance aux dommages et une bonne visibilité de l’écran, même dans des conditions de forte luminosité.
Les inconvénients de la technologie tactile CTP peuvent être son prix plus élevé que celui de ses homologues résistifs et la nécessité de l’utiliser uniquement avec des outils spécifiques ou les doigts nus (éventuellement en utilisant des gants pour écrans tactiles capacitifs). La manipulation de ces types de modules devient également quelque peu problématique lorsqu’ils entrent en contact direct avec l’eau et la saleté.
Exemples d’applications – pas seulement les smartphones
Le premier écran tactile CTP a été inventé 10 ans plus tôt qu’un écran utilisant un système résistif. Toutefois, les solutions capacitives n’ont gagné en popularité qu’en 2007, lorsqu’elles ont été utilisées par Apple dans le premier modèle d’iPhone. Depuis, cette technologie est devenue une norme, et pas seulement dans les applications mobiles.
Les écrans capacitifs fonctionneront bien dans les applications où les appareils finaux seront exposés à une utilisation intensive: ils sont très résistants aux dommages mécaniques et aux interférences électromagnétiques. Il est également possible de protéger l’écran en appliquant différents types de revêtements. Les kiosques d’information, les panneaux d’opérateur HMI, les interfaces industrielles complexes ne sont que quelques exemples de l’utilisation de ces écrans.
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