VIỆN ĐẠI HỌC MỞ HÀ NỘI KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN ĐỀ TÀI: TÌM HIỂU VỀ CÁC CÔNG NGHỆ MÀN HÌNH CẢM ỨNG Giảng viên hướng dẫn: Nguyễn Đức Hiểu Nhóm sinh viên: Lương Công Tuấn Anh Vũ Thị Mai Đào Duy Sơn Nguyễn Viết Toán MÔN : CHUYÊN ĐỀ THỰC TẬP CƠ SỞ Lớp: 1410A02 Hà Nội- 2015 Mục Lục I. Khái niệm hình cảm cảm ứng - E.A. Johnson cho người phát minh công nghệ hình cảm ứng vào năm 1965. Sau đó, máy tính bảng áp dụng công nghệ cấp sáng chế vào năm 1969. Hình 1.1 -Màn hình cảm ứng loại hình đáp ứng lại điều khiển người dùng thông qua thao tác tiếp xúc ngón tay hay bút cảm ứng điện thoại trước đây. Bao gồm nhiều loại cảm ứng điện dung, điện trở, hồng ngoại, sóng âm…, điện thoại di dộng, smartphone hay máy tính bảng, hai công nghệ cảm ứng điện dung điện trở sử dụng nhiều cả. II. Một số loại hình cảm ứng 1.Cảm ứng điện trở - Đầu tiên tìm hiểu cảm ứng điện trở: công nghệ cảm ứng dựa áp lực tay, bút cảm ứng hay vật nhọn tác động lên hình. - Cấu tạo loại hình cảm ứng gồm kính nhựa acrylic mỏng bao phủ hai lớp tương tác lớp dẫn xuất điện lớp cảm biến điện trở. Hai lớp phân tách lớp đệm gồm điểm khoảng trống mà mắt thường nhìn thấy được. Hình 2.1 Cần tác động lực hình ghi nhận vị trí nhấn Vì cấu tạo kĩ thuật nên hình cảm ứng điện trở có nhiều nhược điểm như: + Lớp điện trở làm cho hình cảm ứng điện trở bị giảm 30% độ sáng nắng khó đọc nội dung, sử dụng số thiết bị điện thoại cao cấp đời cũ thiết bị di động cảm ứng giá rẻ . + Một lý khác khiến nhà sản xuất loại bỏ đần loại hình cảm ứng điện trở khỏi thiết bị động khả cảm ứng đa điểm ghi nhận cảm cảm ứng điểm trở lên hình dường gặp độ trễ cao. Do đó, thích hợp trò chơi đòi hỏi nhiều điểm lúc. + Vì cần lực tác động "mạnh" để "lớp" chạm vào để hình ghi nhận vị trí nhấn lâu dần, vị trí sử dụng nhiều tạo vết "hằn" xuống xấu. Tình trạng khắc phục nhà sản xuất chuyển hình nhựa sang hình kính. + Tuy có nhược điểm hình điện trở tồn song song hình hình cảm ứng điện dung giá thành hình điện trở rẻ, rẻ 50% so với hình điện dung cỡ, hình điện trở dễ thay bảo trì, lý độ bền khả hoạt động tốt môi trường -15°C đến +45°C. Do sử dụng thiết bị công cộng, ATM, thiết bị cảm ứng vùng lạnh, máy tính xách tay cảm ứng chuẩn quân đội . 2.Cảm ứng điện dung - Quay lại với hình cảm ứng điện dung, trái ngược với cảm ứng điện trở phụ thuộc vào áp lực học từ ngón tay hay bút cảm ứng, hình cảm ứng điện dung sử dụng thuộc tính điện từ thân thể người. Một hình cảm ứng điện dung thường tạo lớp cách điện kính, bao phủ vật liệu dẫn điện suốt mặt bên trong. - Do thể người dẫn điện nên hình điện dung sử dụng tính dẫn điện làm đầu vào. Khi bạn chạm vào hình cảm ứng điện dung ngón tay, bạn gây nên thay đổi trường điện từ hình. -Về chất cảm ứng điện dung có loại , đơn điểm, nhận chạm lúc, loại lại có thể, gọi đa điểm (multi-touch). Hình 2.2 Bảng điều khiển SmartHome BKAV sử dụng cảm ứng điện dung đơn điểm - Cảm ứng điện dung đơn điểm tìm thấy điện thoại cảm ứng điện dung đời đầu, thiết bị gia đình cao cấp, khó bắt gặp giá thành sản xuất cao khả tương tác không cao nên nhà sản xuất loại trừ khỏi làng di động.( Hệ thống điều khiển nhà smarthome BKAV). 3. Cảm ứng điện dung đa điểm. - Công nghệ cảm ứng điện dung đa điểm xuất từ lâu người chưa biết đến nhiều.Chỉ mà iPhone 2G giới thiệu lần năm 2007 tạo nên sóng mạnh mẽ smartphone, thiết bị cảm ứng, máy tính bảng, máy vi tính sử dụng hình cảm ứng điện dung đa điểm. - Nó có lẽ loại hình cảm ứng mà gặp nhiều . với ưu điểm đa điểm cho phép người dùng trải nghiệm tốt hơn.(LG PRADA sử dụng công nghệ đầu tiên). Hình 2.3.1 - Màn hình cảm ứng điện dung tạ tạo lợi lớn hình chống trầy, chống mồ hôi bụi bẩn. -Đáng tiếc, hạn chế công nghệ sử dụng vật cứng để chạm vào, bút, tăm .có nghĩa bạn sử dụng găng tăng mua đông lạnh để sử dụng cảm ứng này. -Các hệ hình sau nhà sản xuất cải tiến để sử dụng găng tay để cảm ứng hình. - Lợi hình điện dung thể rõ thể 92% ánh sáng hình.Bạn thể thấy điều sử dụng iPhone nắng, hình ảnh chân thật rõ nét. - Công nghệ hình cảm ứng điện dung ngày cải tiến để đáp ứng nhu cầu mỏng nhẹ, hiển thị rõ nét hơn. - Các nhà sản xuất phát triển công nghệ In-cell giảm bớt lớp kính giữa, kết hợp LCD vào với cảm ứng, trở thành lớp nhất. Hình 2.3.2 Công nghệ in-cell so với hệ trước. - Đồng thời để bảo vệ tốt hình cảm ứng, người ta sử dụng kính chịu khả chống trầy sướt cao thay nhựa hình cảm ứng điện trở, Gorilla Glass cho loại kính chịu lưc mỏng, nhẹ, bền sử dụng hầu hết Smartphone nay, ca có Sapphire dùng cho sản phẩm cao cấp chi tiết nhỏ mặt kính camera Touch ID iPhone. - Bên cạnh nhiều ưu điểm, cảm ứng điện dung có nhiều nhược điểm giá thành sản xuất đắt, hoạt dộng môi trường lạnh, khó bảo trì, thay hư lỗi. -Tuy có ưu điểm nhược điểm tùy mục đích sử dụng mà nhà sản xuất lựa chọn để sử dụng cho sản phẩm đáp ứng tốt nhu cầu sử dụng người dung. 4. Cảm ứng hồng ngoại - Đây cảm ứng đắt nhất,và không phổ biến. - Các cảm ứng bố trí xung quanh hình, tạo thành tia hồng ngoại chạm vào lưới hồng ngoại bị đứt thiết bị xác định vị trí tương tác. - Hạn chế cảm ứng hồng ngoại có giá thành cao. - Cảm ứng có độ bền tuổi thọ trung bình cao cảm ứng khác. Hình 2.4 10 5.Cảm ứng dạng âm thanh. - Là công nghệ hoàn toàn số hàng loạt công nghệ hiển thị phương pháp cảm biến. - Không có nhiều lớp mạch màng hình cảm ứng công nghệ khác mà có lớp kinh mỏng làm chất hiển thị đồng thời chứa mạch thiết bị điều khiển nhỏ. - Cơ chế hoạt động nghệ nhận diện âm tạo người người sử dụng chạm vào hình chuyển đổi thành kí hiệu điện . Tín hiệu số hóa thiết bị điều khiển so sang với âm lập trình từ trước cho vị trí màng hình. - Giá thành cảm ứng tương đối thấp. Ngoài hình có khả chống xước chống nước, chống bụi bẩn. III. Một số loại hình phổ biến 1.LCD - Đây hình tinh thể lỏng, cấu tạo lớp : + Bảo vệ bên ngoài. +Lớp phân cực. +Lớp tinh thể lỏng + Lớp nén nền. Màn hình LCD ứng dụng nhiều thiết bị rộng rãi . VD máy tính , thiết bị di động. 11 Hình 3.1 - Màn hình sử dụng ma trận động . Tức từ diungf để miêu tả tiềm ảnh xếp sử dụng công nghệ TFT . Và từ công nghệ mà chia làm hai loại : * Loại 1: Twisted Nematic (TN) LCD. -Các nhà sản xuất không thường sử dụng tên TN LCD mà họ gọi TFT LCD. TFT LCD có vài yếu điểm so vs hình khác. Nó cho góc nhìn độ tương phản màu sắc hẹp so với hình IPS. Tuy nhiên hình xấu. Cái hình có ưu điểm dể sản xuất, áp dụng smartphone thường thấy. Được sử dụng theo phương thức xoắn tế bào tinh thể hình lại. -Từ hình TN LCD mà nhà sản xuất sony hay Samsung họ nghĩ tinh thể làm tăng chất lượng loại hình lên. Đó hình super LCD. Đây biến thể LCD , cho khả tương phản tốt , màu ấm so với trước . Tuy nhiên , hình náy tiêu thụ nhiều điện so với Amoled. Loại hình thương thấy dòng One HTC . 12 * Loại 2: IPS (In-Place Switching) LCD -Đây loại hình sử dụng phổ biến Smartphone nay. Màn hình cấu tạo từ tế bào xoắn tinh thể . Tuy nhiên có tổ chức so vs hình TN LCD. Nó cho chất lượng hình ảnh tốt hơn. IPS hình LCD cao bình thường hiển thị TFT LCD với góc nhìn rộng tiêu thụ điện thấp dẫn đến tuổi thọ pin cải thiện nhiều. -IPS-LCD tốn bình thường hình TFT LCD tìm thấy điện thoại thông minh cao hơn. Độ phân giải cao (640 x 960 pixel) phiên IPS LCD sử dụng Apple iPhone gọi Retina Display chất lượng hình ảnh rực rỡ nó. 13 2.IPS - Màn hình IPS dùng sản phẩm cao cấp Samsung hay Sony, cho chất lượng hình ảnh hẳn so với sản phẩm khác . Nó cấu tạo từ phương pháp chất lượng cao. - Ưu điểm : + Cho màu sắc đẹp. +Đặc biêt khả hiển thị góc độ. -Nhược điểm : +Giá thành đắt. Hình 3.2 Sony Xperia Z3 sử dụng hình IPS cho độ tương phản cao, góc nhìn rộng 14 3.LED - LED (viết tắt Light Emitting Diode, có nghĩa ốt phát quang) điốt có khả phát ánh sáng hay tia hồng ngoại, tử ngoại. Cũng giống điốt, LED cấu tạo từ khối bán dẫn loại p ghép với khối bán dẫn loại n. Hình 3.3.1 -LED hoạt động giống loại điốt bán dẫn loại p-n. Đó chuyển động qua lại lẫn lỗ trống (tích điện +) điện tử tự (tích điện -) nhằm cân điện tích khối bán dẫn: khối p khối n. Quá trình diễn liên tục tạo trạng thái xen kẽ lớp: tích điện + (thừa lỗ trống, thiếu điện tử), tích điện - (thiếu lỗ trống, thừa điện tử), tất nhiên cân điện tích có xảy th.gian cực ngắn. 15 -Ứng dụng LED rộng rãi thiết bị điện, điện tử TV LED, đèn trang trí, đèn giao thông, dùng remote đồ điện tử thông dụng (LED hồng ngoại). Hình 3.3.2 Công nghệ LED sử dụng TV. - Điểm mạnh LED gọn nhẹ, bền, tiết kiệm lượng. - Tuy nhiên LED xuất số điểm yếu dễ bị hỏng điện ngược (do tích chất định hướng-điốt nó), ưu điểm tiết kiệm lượng (ít phát nhiệt) dẫn đến điểm yếu đèn giao thông sử dụng LED: vùng có tuyết, phát nhiệt nên đèn giao thông ko đủ đốt nóng chảy tuyết bám đèn, làm tài xế ko thấy đèn giao thông, gây bất tiện, khiến tắc nghẽn giao thông. 16  Sự khác hình LED LCD  Về độ xác màu Với công nghệ đèn LED trắng (một màu) LCD LED không thấy khác biệt đáng kể. Tuy nhiên, hình LED dùng đèn LED màu RGB hình LCD sử dụng đèn huỳnh quang chiếu phía sau nên màu sắc hình LED trở nên rực rỡ trung thực hơn. Đây điểm mạnh hình LED mà chưa hãng theo kịp được.  Về góc nhìn Mặc dù LCD liên tục cải thiện góc nhìn năm gần đây, điểm yếu lớn chủ yếu chất vấn đề công nghệ. LCD hệ cũ thường hiển thị tốt 30 độ tính từ trung tâm, rìa độ tương phản giảm. Màn LED khắc phục nhược điểm với góc nhìn lớn nhiều, ngang với công nghệ Plasma. Tiêu thụ điện Mức tiêu thụ điện hình LED giảm 40% so với LCD thông thường. Đây yếu tố quan trọng khẳng định mặt ưu việt LED.  Về giá thành Tuy nhiên giá thành hình LED cao so với mặt chung hình LCD. 17 4.OLED - OLED (Organic Light-Emitting Diode - Điốt phát quang hữu cơ) công nghệ tân tiến LED với hiệu suất chiếu sáng cao hơn, tuổi thọ dài hơn. Hình 3.4 Hình ảnh minh họa công nghệ OLED -Các OLED đạt độ mỏng ấn tượng (~1.7mm) không tỏa nhiệt phát sáng nên OLED công nghệ thu hút nhiều nhà thiết kế thiết bị phát sáng, kiến trúc sư. Màn hình OLED tạo ánh sáng khuyếch tán đồng hoạt động vật liệu siêu mỏng. -Ứng dụng: OLED sử dụng làm hình điện thoại di động, số model TV gần Samsung, Sharp, Panasonic . gần Zune HD Microsoft. 18 5. AMOLED -AMOLED (Active Matrix Organic Light-Emitting Diode - Điốt phát quang hữu ma trận động) công nghệ hình tiên tiến nay. -Có thể hiểu, công nghệ AMOLED sử dụng pixel OLED gắn film bán dẫn mỏng (TFT) nhằm tạo nên ma trận pixel, cho phép hiển thị tín hiệu tác động dòng electron với công dụng tạo nên loạt công tắc kiểm soát pixel. -Về ưu điểm, kể sơ lược ưu điểm bật AMOLED so với loại khác: +Hình ảnh có độ tương phản cao, gia tăng độ chi tiết & độ sâu hình ảnh. +Thời gian đáp ứng nhanh, góc nhìn rộng. +Ít chịu ảnh hưởng từ môi trường ngoài, hiển thị hình ảnh tốt ánh sáng trực tiếp. +Chịu tác dụng lực học tốt loại công nghệ hình khác, tạo nên độ bền cao. -Ứng dụng: Samsung công ty nghiên cứu phát triển công nghệ Amoled sản phẩm mình. 19 Hình 3.5 Samsung Galaxy S sử dụng công nghệ hình Amoled -Các sản phẩm Samsung sử dụng công nghệ AMOLED hiển thị hình ảnh tốt Omnia, Omnia II, Omnia HD. Trong nhà sản xuất điện thoại di động lớn khác thúc đẩy việc ứng dụng công nghệ AMOLED cho sản phẩm Nokia, Apple iPhone, v.v . -AMOLED hữu dụng lĩnh vực, với khả uốn cong nhờ tính chất dẻo vật liệu, độ bền cao, tiết kiệm điện gấp 2-3 lần sản phẩm TFT, LCD, ko phát nhiệt, ko thải khí carbonic, công nghệ góp phần đáng kể vào việc giảm thiểu khí thải gây hiệu ứng nhà kính, không gây ô nhiễm môi trường.Từ nhà sản xuất tạo biến thể khác . 20 6. SUPER AMOLED - Super AMOLED công nghệ hiển thị nhắc đến nhiều thời gian gần đây. Tuy nhiên bạn quan tâm đến trải nghiệm thực tế mà hết đặc tính quan trọng tạo nên sức mạnh hiển thị tuyệt đối loại hình này. - Super AMOLED từ viết tắt cụm từ Super Active-Matrix Organic Light-Emitting Diode, công nghệ phát triển từ AMOLED. - AMOLED tạo thành lớp kính cảm ứng bên lớp hiển thị Super AMOLED loại bỏ thành phần đó, tức tích hợp sẵn phần tử cảm ứng hình hiển thị. Chỉ thay đổi nhỏ Super AMOLED trở thành công nghệ hiển thị di động đánh giá tốt nay. - Samsung cố gắng tối ưu hóa hiệu hoạt động Super AMOLED. Vì cho dù AMOLED có rấ nhiều ưu điểm Super AMOLED mạnh nữa: + Giảm 20% điện tiêu thụ. + Phản xạ 80% lượng ánh sáng mặt trời . +Góc nhìn gần tuyệt đối. + Sáng 20% + Độ tương phản 100,000:1 - Trong thời lượng sử dụng vấn đề quan tâm hàng đầu smartphone, Super AMOLED khắc phục gần hoàn toàn. Còn góc nhìn độ tương phản, Super AMOLED chí vượt qua nhiều mẫu HD TV cao cấp thị trường. 21 -Super AMOLED nói hình hiển thị tốt ánh sáng trực tiếp mặt trời. Điều hiểu sau: Các hình thông thường có lớp kính bảo vệ, dù có mỏng nguyên nhân gây tượng chiết xuất. Ánh sáng chiếu vào, tia màu sắc khác tạo góc chiết quang khác gây khó khăn cho việc quan sát hình. Hơn nữa, góc nhìn đó, ánh sáng bị phản xã hoàn toàn làm cho góc nhìn nhỏ nhiều. -Thực tế thử nghiệm cho thấy rõ điều này. Super AMOLED tích hợp phần tử cảm ứng lên hình hiển thị không gặp phải khó khăn hầu hết điều kiện. Hình 3.6 [...]... của hình ảnh +Thời gian đáp ứng nhanh, góc nhìn rộng +Ít chịu ảnh hưởng từ môi trường ngoài, vẫn hiển thị hình ảnh tốt dưới ánh sáng trực tiếp +Chịu tác dụng lực cơ học tốt hơn các loại công nghệ màn hình khác, tạo nên độ bền cao -Ứng dụng: Samsung là công ty đầu tiên nghiên cứu và phát triển công nghệ Amoled trên các sản phẩm của mình 19 Hình 3.5 Samsung Galaxy S sử dụng công nghệ màn hình Amoled -Các. .. trận động) là công nghệ màn hình tiên tiến nhất hiện nay -Có thể hiểu, công nghệ AMOLED sử dụng các pixel OLED gắn trên một tấm film bán dẫn mỏng (TFT) nhằm tạo nên một ma trận pixel, cho phép hiển thị tín hiệu dưới tác động của dòng electron với công dụng tạo nên một loạt các công tắc kiểm soát các pixel -Về ưu điểm, có thể kể sơ lược các ưu điểm nổi bật của AMOLED so với các loại khác: +Hình ảnh có... phản và màu sắc hẹp hơn so với màn hình IPS Tuy nhiên đây không phải màn hình xấu Cái màn hình này nó có ưu điểm là dể sản xuất, áp dụng trên smartphone thường thấy Được sử dụng theo phương thức xoắn các tế bào tinh thể trong màn hình lại -Từ màn hình TN LCD mà các nhà sản xuất sony hay Samsung họ nghĩ ra một tinh thể làm tăng chất lượng của loại màn hình này lên Đó là màn hình super LCD Đây là một biến... Tuy nhiên , màn hình náy tiêu thụ nhiều điện năng hơn so với Amoled Loại màn hình nay chúng ta thương thấy các dòng One của HTC 12 * Loại 2: IPS (In-Place Switching) LCD -Đây là loại màn hình được sử dụng rất phổ biến trên Smartphone hiện nay Màn hình được cấu tạo từ tế bào xoắn tinh thể Tuy nhiên thì nó có tổ chức hơn so vs màn hình TN LCD Nó cho chất lượng hình ảnh tốt hơn IPS màn hình LCD là cao... tuổi thọ dài hơn Hình 3.4 Hình ảnh minh họa công nghệ OLED -Các tấm OLED đạt được độ mỏng ấn tượng (~1.7mm) và hầu như không tỏa nhiệt khi phát sáng nên OLED hiện là công nghệ đang thu hút nhiều nhà thiết kế thiết bị phát sáng, kiến trúc sư Màn hình OLED tạo ra ánh sáng khuyếch tán đồng bộ và hoạt động được trên những tấm vật liệu siêu mỏng -Ứng dụng: OLED hiện đang được sử dụng làm màn hình điện thoại...11 Hình 3.1 - Màn hình này nó được sử dụng ma trận động Tức là từ diungf để miêu tả các tiềm ảnh và được sắp xếp và nó được sử dụng công nghệ TFT Và từ công nghệ này mà nó được chia làm hai loại : * Loại 1: Twisted Nematic (TN) LCD -Các nhà sản xuất không thường sử dụng cái tên là TN LCD mà họ gọi là màn TFT LCD TFT LCD nó có một vài yếu điểm hơn so vs màn hình khác Nó cho góc nhìn... hơn nhiều, ngang bằng với công nghệ Plasma Tiêu thụ điện năng Mức tiêu thụ điện năng của màn hình LED giảm 40% so với LCD thông thường Đây là yếu tố quan trọng khẳng định mặt ưu việt của LED  Về giá thành Tuy nhiên giá thành của màn hình LED vẫn cao hơn so với mặt bằng chung các màn hình LCD 17 4.OLED - OLED (Organic Light-Emitting Diode - Điốt phát quang hữu cơ) là công nghệ tân tiến hơn LED với... phát nhiệt nên các đèn giao thông ko đủ đốt nóng chảy tuyết bám trên đèn, làm tài xế ko thấy được đèn giao thông, gây bất tiện, có thể khiến tắc nghẽn giao thông 16  Sự khác nhau giữa màn hình LED và LCD  Về độ chính xác màu Với công nghệ đèn nền LED trắng (một màu) thì giữa LCD và LED không thấy sự khác biệt đáng kể Tuy nhiên, màn hình LED dùng đèn nền LED 3 màu RGB mới còn màn hình LCD sử dụng... ko thải khí carbonic, các công nghệ này sẽ góp phần đáng kể vào việc giảm thiểu khí thải gây hiệu ứng nhà kính, không gây ô nhiễm môi trường.Từ đó các nhà sản xuất tạo ra các biến thể khác 20 6 SUPER AMOLED - Super AMOLED là công nghệ hiển thị được nhắc đến khá nhiều trong thời gian gần đây Tuy nhiên có thể các bạn chỉ quan tâm đến những trải nghiệm thực tế mà không biết hết các đặc tính quan trọng... mạnh hiển thị tuyệt đối của loại màn hình này - Super AMOLED là từ viết tắt của cụm từ Super Active-Matrix Organic Light-Emitting Diode, đây là một công nghệ được phát triển từ AMOLED - AMOLED được tạo thành bởi một lớp kính cảm ứng bên ngoài lớp hiển thị thì Super AMOLED đã loại bỏ đi được một trong 2 thành phần đó, tức là nó tích hợp sẵn các phần tử cảm ứng ngay trên màn hình hiển thị Chỉ một thay đổi . công nghệ cảm ứng điện dung và điện trở được sử dụng nhiều hơn cả. 3 II. Một số loại màn hình cảm ứng 1 .Cảm ứng điện trở - Đầu tiên chúng ta sẽ đi tìm hiểu về cảm ứng điện trở: là công nghệ cảm ứng. VIỆN ĐẠI HỌC MỞ HÀ NỘI KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN ĐỀ TÀI: TÌM HIỂU VỀ CÁC CÔNG NGHỆ MÀN HÌNH CẢM ỨNG Giảng viên hướng dẫn: Nguyễn Đức Hiểu Nhóm sinh viên: Lương Công Tuấn Anh Vũ Thị Mai Đào. trong các thiết bị công cộng, ATM, các thiết bị cảm ứng ở vùng lạnh, các máy tính xách tay cảm ứng chuẩn quân đội 2 .Cảm ứng điện dung - Quay lại với màn hình cảm ứng điện dung, trái ngược với cảm