Publié le 5 mars 2020, proposé par Louis Viratelle.

Les écrans tactiles, et plus globalement la technologie tactile, peut faire appel à de nombreuses solutions. Deux d’entre elles est largement prisée. Il s’agit des écrans capacitifs et résistifs. Concrètement les écrans capacitifs sont ceux que possèdent nos smartphones, certains tableaux de bord de voiture, nos ordinateurs, c’est la même technologie utilisée par les trackpads, ou encore par les tablettes. Ces écrans sont très sensibles à nos doigts mais inversement ils ne détectent pas certaines matières telles que le tissu ou plus globalement l’ensemble des matériaux qui ne sont pas conducteurs.

Par opposition, les écrans résistifs réagissent à toutes les matières et sont utilisés par les distributeurs automatiques, certains écrans de grande surface (plus de 55″ généralement) tels que les écrans de présentation dans les offices de tourisme, les musées ou encore dans les centres commerciaux. Ces écrans reposent sur une détection de la pression exercée mais les interactions sont plus compliquées et moins naturelles de par la pression que l’on doit exercer (c’est le principe même de leur fonctionnement). Les temps de réponse sont également plus longs, ce qui est handicapant quand il s’agit par exemple de faire défiler une page. La solidité et leur aptitude à être moins sensible aux conditions environnementales garantissent par exemple leur fonctionnement quelles que soient les conditions météo.

Dans ce LexTech nous allons nous intéresser tout particulièrement aux écrans capacitifs, largement dominés dans l’industrie et les IHM (Interface Homme Machine) que nous côtoyons.

Tout d’abord il est bon de préciser que malgré l’emploi du terme « écran », il n’est question que d’un ensemble de couches qui rend une surface sensible au toucher. Il ne s’agit en aucun cas d’un quelconque afficheur. Les technologies LCD, OLED ou encore Micro LED qui remplissent cette fonction sont détaillées dans un autre LexTech.

Les écrans capacitifs sont composés de trois couches principales. Deux couches conductrices sont isolées entre elles via une couche « séparatrice ». Cet ensemble est protégé via une couche supplémentaire sur chacune des faces afin de ne pas endommager le tactile.

Cette reconnaissance du toucher est possible grâce à ces deux couches conductrices. L’une d’entre elles est composée de centaines de fils électriques ultrafins et invisibles qui traversent horizontalement la matière. La distance entre chaque fil est très faible, elle définira la précision de la dalle et sa fiabilité de reconnaissance des touchers.

La seconde couche conductrice possède les mêmes fils disposés cette fois-ci sur la longueur, à la verticale.

L’ensemble donne un maillage via les fils conducteurs alimentés très faiblement en courant électrique. La puissance électrique qui traverse la dalle tactile n’est en aucun cas néfaste, car il s’agit seulement de repérer les variations du champ magnétique.

En effet lorsqu’une matière conductrice étrangère à la dalle s’approche de cette dernière, les signaux électriques qui traversent le maillage sont modifiés localement. En répertoriant dans l’espace chacun des fils électriques, en connaissant ses caractéristiques physiques et grâce à un traitement électronique et informatique du signal de chacun des fils, nous sommes en mesure d’en déduire si un contact a eu lieu.

Le maillage qui forme un quadrillage sur la dalle permet quant à lui de définir de la même manière que sur une carte la localisation précise du toucher, grâce à des coordonnées.

Représentation schématique des différentes couches qui composent les dalles tactiles capacitifs multipoint.

 

L’avantage premier de cette technologie résulte en sa réactivité et sa sensibilité. C’est une solution tout à fait viable pour les écrans de taille assez réduite. Cette technologie est aussi en mesure de repérer différents touchers simultanés. Il s’agit donc de la technologie d’écran tactile capacitif multipoint, qui s’oppose aux écrans capacitifs originaux qui étaient en mesure de détecter un seul toucher simultané.
Cette technologie est composée d’une fine couche d’un matériau conducteur disposé sur une surface et de quatre capteurs disposés aux quatre coins de la dalle qui mesurent les variations électriques. Lors d’un toucher et en fonction des données relevées par chacun des quatre capteurs, on pouvait en déduire la position d’un unique contact.

 

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