Màn hình cảm ứng nói chung bao gồm khá nhiều loại như cảm ứng điện dung, điện trở, hồng ngoại, sóng âm,… nhưng phổ biến nhất chúng ta thường nghe thấy là cảm ứng điện dung và cảm ứng điện trở. Vậy hai loại cảm ứng này là gì, bên nào tốt hơn bên nào? Tất cả sẽ có trong bài viết này.

I. Cảm ứng điện dung

1. Cảm ứng điện dung là gì?

Cảm ứng điện dung là công nghệ cảm ứng dựa trên những thay đổi của điện tích trên màn hình khi tay người, hoặc các vật có tích điện chạm vào. 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 tiếp xúc và 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 X-Y 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 đọc được những thao tác dù là rất nhẹ, nhờ đó khiến việc cảm ứng trở nên nhẹ nhàng và dễ dàng hơn các loại màn hình khác. Nhưng cũng chính điều này khiến việc sử dụng bút, găng tay hay bất cứ thiết bị ngoại vi khác (trừ những thiết bị dành riêng cho màn hình điện dụng) không còn phát huy tác dụng.

Theo nghiên cứu, cảm ứng điện dung có thể chia thành 2 loại: Một là cảm ứng đơn điểm, chỉ nhận được tối đa 1 chạm trong quá trình thao tác. Và hai là cảm ứng đa điểm (multi-touch).

Cảm ứng điện dung đơn điểm là gì?

Chắc các bạn cũng đã tưởng tượng ra khi nghe đến tên công nghệ này. Cảm ứng điện dung đơn điểm chỉ hỗ trợ duy nhất 1 thao tác trên lệnh, thường loại này chỉ có trên các điện thoại cảm ứng điện dung đời đầu, các thiết bị gia đình cao cấp,....nhưng hiện tại chúng ta rất khó bắt gặp nó vì giá thành sản xuất cao mà khả năng tương tác hạn chế.

Cảm ứng điện dung đa điểm là gì?

                     Cảm ứng đa điểm là gì?

Cảm ứng đa điểm là công nghệ hỗ trợ việc sử dụng hai hoặc nhiều lệnh cảm ứng đồng thời. Với công nghệ này người dùng có thể thực hiện nhanh gấp nhiều lần khối lượng công việc như trước khi so với đơn điểm. Chẳng hạn, để kích hoạt một lệnh khác nhau, người dùng có thể double-tap hoặc thậm chí là triple-tap (nhấp liên tục 3 lần lên màn hình). 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.

2. Màn hình cảm ứng điện dung

Màn hình cảm ứng đa điểm là gì?

Cấu tạo của màn hình cảm ứng điện dung gồm một tấm kính được phủ ion kim loại giúp cho ánh sáng đi qua nhiều hơn đến 90%. Nhờ đó mà hình ảnh hiển thị rõ ràng hơn. Lớp ion kim loại trên bề mặt kính sẽ tạo ra mạng lưới các tụ điện trên màn hình. Các tụ điện này sẽ bị mất điện tích khi tay người hay các vật có điện chạm vào, nhờ đó hệ thống chứa màn hình sẽ xác định được sự thay đổi này diễn ra ở đâu và tiến hành cách thao tác theo ý người sử dụng.

Nhờ tính năng cảm biến điện dung và ứng dụng được vào nhiều vấn đề nên màn hình cảm ứng đa điểm đã tạo ra lợi thế lớn là màn hình có thể chống trầy, chống mồ hôi và bụi bẩn. Đáng tiếc, hạn chế của cấu tạo màn hình cảm ứng điện dung khiến người dùng không thể sử dụng những vật cứng để chạm vào, như cây bút, cây tăm...có nghĩa là bạn không thể sử dụng găng tay trong mua đông lạnh để sử dụng đối với cảm ứng này. Nhưng bạn hãy yên tâm, vì các thế hệ màn hình cảm ứng điện dung đa điểm hiện đại sau này đã được nhà sản xuất cải tiến để có thể sử dụng được găng tay để cảm ứng trên màn hình.

II. Cảm ứng điện trở

1. Cảm ứng điện trở là gì?

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. Nguyên lý của loại cảm ứng này dựa trên việc dùng một lực cố định tác động vào màn hình gây nên sự thay đổi điện trở để tiến hành thao tác lệnh. Khi người dùng chạm vào một điểm, hai lớp tương tác trong cấu tạo màn hình sẽ “chạm” vào nhau, mạch điện sẽ được kết nối đồng thời cường độ dòng điện chạy qua mỗi lớp cũng sẽ thay đổi. Lớp dẫn xuất điện sẽ lấy điện thế từ lớp cảm ứng điện trở phía dưới và ngược lại lớp dưới lấy điện trở lớp trên. Nhờ đó, bộ điều khiển có thể xác định được tọa độ X-Y của điểm cảm ứng.

2. Màn hình cảm ứng điện trở là gì?

Màn hình cảm ứng điện trở là màn hình có cấu tạo 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.

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.

III. Màn hình điện dung và điện trở khác nhau thế nào?

Màn hình cảm ứng điện dung có độ chính xác và tin cậy cao nên được dùng rộng rãi trong loại điện thoại và máy tính bảng hiện nay. Đa phần các thiết bị sử dụng màn hình điện dung đều sử dụng công nghệ đa điểm. Chỉ một số ít các thiết bị công cộng, hoặc đặc thù không cần đến những thao tác phức tạp mới sử dụng cảm ứng đơn điểm. Chẳng hạn như màn hình các máy tính điểm, tính tiền trong siêu thị hoặc một số màn cảm ứng của máy chơi điện tử công cộng.

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 bởi khi thao tác màn hình cảm ứng điện trở đòi hỏi một lực tác động lớn hơn cảm ứng điện dung nên độ phổ biến của màn hình điện trở dần dần đang bị thay thế bởi màn hình điện dung.

Tuy nhiên với đặc điểm là giá thành rẻ và chịu được môi trường khắc nghiệt, các loại màn hình điện trở 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.

IV. So sánh màn hình cảm ứng điện trở và điện dung

Hiển thị trong nhà:

 - Điện trở (resistive touchscreen): Đặc biệt tốt.

 - Điện dung (capacitive touchscreen): Đặc biệt tốt.

Hiển thị dưới ánh nắng mặt trời:

 - Điện trở: Khá kém, lớp màn hình ngoài cùng phản chiếu quá nhiều ánh sáng xung quanh đi

 - Điện dung: Tốt.

Độ nhạy khi chạm:

 - Điện trở: Cần một lực để tác động lên mặt màn hình, có thể dùng tay, móng tay, bút, v.v.

 - Điện dung: Chỉ cần 1 cái chạm nhẹ với ngón tay để tương tác lên màn hình gương để kích hoạt hệ thống cảm ứng điện dung bên dưới. Không phản ứng với những vật đơn lẻ/móng tay/tay đeo bao tay. Do vậy, nhận dạng chữ viết tay khá là rườm rà và không chính xác.

Độ chính xác:

 - Điện trở: Chính xác ngay cả với độ phân giải nhỏ nhất, điều này có thể thấy khi vẽ (hoặc viết chữ) bằng bút.

 - Điện dung: Về lý thuyết thì chính xác chỉ trong một số pixels. nhưng đặc biệt giới hạn với kích thước đầu ngón tay nên sẽ khó điều khiển hoặc click chọn trên màn hình nhỏ hơn 1cm2.

Giá thành:

 - Điện trở: Rẻ

 - Điện dung: Rõ ràng là đắt hơn nhiều, hơn khoảng từ 10% đến 50% tùy vào nhà sản xuất. Đối với nhãn hiệu nổi tiếng thì ảnh hưởng không nhiều, nhưng với thiết bị tầm trung thì giá thành sẽ là trở ngại cao.

Đa chạm:

 - Điện trở: Không, nếu như không được chỉnh lại.

 - Điện dung: Tùy thuộc vào sử dụng và phần mềm, nhưng đa phần là có hỗ trợ.

Độ bền:

 - Điện trở: Màn hình cảm ứng điện trở tự nhiên với lớp bề mặt mềm nên dễ ấn và lỏm xuống, do đó màn hình lớp trên này dễ bị trầy và các tổn thương bề mặt khác. Mặt khác, nó cũng sẽ bị bào mòn theo thời gian và cần thường xuyên hiệu chỉnh. Mặt tích cực là lớp điện trở qua màn hình nhựa khiến cho máy nhìn tổng thể có vẻ bền hơn và khó bị hư khi bị rơi.

 - Điện dung: Màn hình gương có thể được sử dụng bên ngoài, khó bị tổn thương bề mặt hơn (có thể để úp mặt được mà không bị cạ)cạ với and certainly prone to shattering on major impact) nên khó bị trầy và sước.

Vệ sinh:

 - Điện trở: Vì có thể dùng móng tay hoặc bút để tác động nên có thể bị để lại dấy tay, bã nhờn và mầm bệnh.

 - Điện dung: Dù cần sử dụng nguyên ngón tay để touch nhưng do sử dụng màn hình gương nên nên lướt nhẹ và dễ lau chùi.

Môi trường hoạt động:

 - Điện trở: Chưa có số liệu chính xác nhưng một số tài liệu cho rằng Nokia 5800 hoạt động tốt trong môi trường -15°C đến +45°C.

 - Điện dung: Nhiệt độ hoạt động từ 0° đến 35°, cần độ ẩm ít nhất 5% (để điện dung hoạt động).

Trên là toàn bộ đặc điểm, cấu tạo cũng như bảng so sánh hai công nghệ cảm ứng phổ biến nhất của nhau. Mong bài viết này cung cấp thêm nhiều kiến thức bổ ích cho các bạn.