Màn hình cảm ứng nói chung bao gồm khá nhiều loại như cảm ứng điện dung, điện trở, hồng ngoại, sóng âm,… nhưng đối với điện thoại di dộng, smartphone hay máy tính bảng hai công nghệ cảm ứng điện dung và điện trở được sử dụng nhiều hơn cả.

Cảm ứng điện trở

Cảm ứng điện trở là công nghệ cảm ứng dựa trên áp lực của tay, bút cảm ứng hay bất kì vật nhọn nào tác động lên màn hình.

Cấu tạo của loại màn hình cảm ứng này gồm một tấm kính hoặc nhựa acrylic mỏng bao phủ hai lớp tương tác là lớp dẫn xuất điện và lớp cảm biến điện trở. Hai lớp này được phân tách bởi một lớp đệm gồm các điểm và khoảng trống mà mắt thường không thể nhìn thấy được. Trên bề mặt của mỗi lớp tương tác được phủ một hợp chất gọi là ITO (oxit thiếc và Indi), dòng điện với các mức điện thế khác nhau sẽ được truyền qua hai lớp này.

Trong quá trình sử dụng, khi có sự tác động lên màn hình, hai lớp tương tác sẽ “chạm” nhau và mạch điện sẽ được kết nối đồng thời cường độ dòng điện chạy qua mỗi lớp cũng sẽ thay đổi. Lớp phía trên sẽ lấy điện thế từ lớp phía dưới và ngược lại lớp phía dưới sẽ lấy điện thế của lớp phía trên để từ đó bộ điều khiển xác định được tọa độ xy của điểm cảm ứng.

Màn hình cảm ứng điện trở được chia làm ba công nghệ chính là 4,5 và 8 dây, trong đó loại 5 giây được sử dụng nhiều nhất. Bên cạnh đó, người ta còn chế tạo ra loại màn hình có 3 lớp nhằm nâng tuổi thọ của loại màn hình này lên 35 triệu lần chạm thay vì 1 triệu lần chạm như loại 2 lớp truyền thống.

Để có thể nhận biết được tác động của tay người dùng hay bút cảm ứng, các màn hình cảm ứng điện trở cần phải có lớp tương tác mềm phía trên. Điều này khiến nhiều người tỏ ra lo ngại về độ bền của chiếc điện thoại bởi khi thao tác màn hình cảm ứng điện trở đòi hỏi một lực tác động lớn hơn cảm ứng điện dung. Một nhược điểm nữa của loại màn hình này đó là việc ngăn chặn đến 30% lượng ánh sáng từ đèn nền bên dưới do có quá nhiều lớp thành phần bên trong.

Tuy nhiên với đặc điểm là giá thành rẻ và chịu được môi trường khắc nghiệt, các loại màn hình vẫn còn được sử dụng trong khá nhiều thiết bị cảm ứng nơi công cộng. Riêng ở lĩnh vực điện thoại và smartphone, loại màn hình này chỉ phổ biến  trong thời gian trước đây với các sản phẩm như HTC Touch Diamond, Samsung SGH-i900 Omnia, Nokia N97, còn hiện nay hầu như chỉ có ở một số dòng cấp thấp.

Cảm ứng điện dung

Không như màn hình cảm ứng điện trở, màn hình cảm ứng điện dung chỉ sử dụng một lớp tương tác (lưới điện) được bao phủ bởi một lớp dẫn xuất điện làm từ hợp chất ITO tạo nên một ma trận lưới các tụ điện bao phủ toàn bộ màn hình và không có lớp đệm. Với đặc điểm này màn hình cảm ứng điện dung sẽ cho ánh sáng đi qua nhiều hơn, lên đến 90%.

Cách thức hoạt động của loại màn hình này dựa trên sự hút điện của bàn tay khi chúng ta chạm lên màn hình. Nó sẽ làm mất điện ở các tụ điện nơi tiếp xúc kéo theo sự thay đổi giá trị điện dung để từ đó thiết bị điều khiển có thể nhận dạng, xác định được toạ độ xy của điểm cảm ứng. Chính nhờ việc sử dụng thuộc tính điện năng trên cơ thể con người mà loại màn hình này có thể “hiểu” được những thao tác dù là rất nhẹ giúp việc cảm ứng trở nên nhẹ nhàng và dễ dàng hơn các loại màn hình khác. Nhưng cũng chính điều này làm cho việc sử dụng bút hay găng tay không còn phát huy tác dụng.

Với ưu điểm nhanh, nhạy và chính xác cao của mình, màn hình cảm ứng điện dung đang ứng dụng rất nhiều ở các lĩnh vực khác nhau. Đặc biệt, chúng đang là công nghệ cảm ứng dẫn đầu trong thế giới của các thiết bị giải trí cầm tay mà điển hình là smartphone.

Cảm ứng đa điểm

Có thể chúng ta đã khá quen thuộc với các khả năng “làm xiếc” của những chiếc smartphone khiến cho bàn tay chúng ta dường như có “ma lực” với hàng loạt các thao tác như vuốt, kéo, lật, bóp,… Đằng sau những hiệu ứng rất “ảo” ấy chính là công nghệ đa chạm hay còn được gọi là cảm ứng đa điểm.

Khái niệm về cảm ứng đa chạm không phải là một điều mới mẻ gì trong ngành điện toán và điện tử. Nó đã bắt đầu xuất hiện từ mãi những năm 80 khi các kỹ sư ở đại học Toronto phát triển thành công chiếc màn hình cảm ứng đa điểm đầu tiên. Từ đó, họ bắt đầu chuyển sang nghiên cứu sâu hơn về giao diện cũng như phần mềm và nền móng cho công nghệ mang tính đột phá ấy sau này.

Tuy nhiên, mãi đến ngày chiếc iPhone đầu tiên được ra mắt, cụm từ “đa chạm” mới trở nên quen thuộc thậm chí tạo nên cơn sốt với nhiều người. Với thành công ấy, iPhone nhanh chóng trở thành hiện tượng của năm và cũng trở thành chiếc smartphone làm thay đổi hoàn toàn xu thế người dùng đồng thời mở ra một làn sóng mới trong cuộc đua điện thoại di động đã có phần bão hoà.

Với việc hỗ trợ đa chạm, các nhà sản xuất có nhiều lựa chọn hơn để thiết lập các thao tác trên màn hình cảm ứng. Từ đó, đem đến cho người dùng những trải nghiệm thú vị hơn. Tuy nhiên, không phải chiếc điện thoại cảm ứng nào cũng có các thao tác cảm ứng giống nhau, điều đó phụ thuộc vào hệ điều hành mà thiết vị đó sử dụng. Với cùng một thao tác, có thể trên iOS bạn sẽ được chức năng này nhưng ở Android lại là một chức năng hoàn toàn khác.

Hầu hết các nền tảng lớn hiện nay đã hỗ trợ đến tối đa cùng lúc 5 điểm chạm cho 5 đầu ngón tay. Mặc dù vậy, các thao tác 3,4 hay 5 chạm vẫn còn ít được sử dụng bởi việc đặt quá nhiều ngón cùng lúc lên màn hình sẽ gây khó khăn cho người dùng.

Bên cạnh đó các hãng sản xuất cũng có thể tham gia vào cải thiện khả năng cảm ứng cho những chiếc smartphone của họ nhằm đem đến những trải nghiệm thú vị hơn cho người dùng. Lấy ví dụ điển hình như với Xperia Sola, Sony đã tích hợp một công nghệ gọi là Floating Touch giúp màn hình của chiếc điện thoại này có thể hiểu được cử chỉ của ngón tay mà không cần phải chạm sát lên màn hình, bạn chỉ cần thao tác trong khoảng cách khoảng 2cm là máy đã có thể hiểu được. Tuy nhiên, khả năng này chỉ mới được rất ít ứng dụng hỗ trợ, có lẽ trong tương lai sẽ được phát triển nhiều hơn.

Màn hình cảm ứng điện trở hay điện dung đều hỗ trợ công nghệ đa điểm. Nhưng với lợi thế về độ nhạy, sự chính xác và khả năng kiểm soát nhiều điểm tiếp xúc dễ dàng, màn hình cảm ứng điện dung được sử dụng phổ biến hơn cả. Nguyên lý hoạt động của đa điểm cũng tương tự như đơn điểm chỉ khác nhau ở chỗ đa chạm sẽ xác định nhiều toạ độ cùng lúc trên màn hình. Vì vậy, khả năng đáp ứng theo thời gian thực rất được chú trọng để có thể xác định chính xác thao tác của người dùng.

Trần Võ (theo eChip Mobile)