Ai sáng chế ra công nghệ màn hình cảm ứng?

Vốn ban đầu chỉ được sử dụng trên máy ATM, các máy bán hàng tự động, một số loại máy móc y tế và công nghiệp khác, màn hình cảm ứng đã trở thành loại giao diện phổ biến nhất trên các thiết bị điện tử tiêu dùng sau khi Apple ra mắt iPhone.

Bạn đã biết màn hình vốn được coi là “rất cao cấp” này đang ngày càng phổ biến, nhưng bạn có biết công nghệ này do ai phát minh ra đầu tiên không?

Thế nào là màn hình cảm ứng?

iPhone, thiết bị mang màn hình cảm ứng đến với tất cả mọi người

Màn hình cảm ứng là một loại màn hình hiển thị có thể nhận diện cử chỉ chạm từ tay người dùng hoặc bút stylus. Màn hình cảm ứng đang là một trong các loại giao diện người dùng dễ sử dụng và trực quan nhất, cho phép người dùng có thể điều khiển thiết bị điện tử chỉ bằng cách chạm vào các biểu tượng và đường dẫn trên màn hình.

Màn hình cảm ứng hoạt động như thế nào?

Trong công nghệ màn hình cảm ứng có 3 thành phần chính:

- Cảm biến cảm ứng: một lớp màn hình với bề mặt có khả năng nhận diện cảm ứng. Có 3 loại công nghệ cảm ứng chủ yếu: cảm ứng điện trở (loại phổ biến nhất trên các thiết bị điện tử), cảm ứng điện dung (phổ biến nhất trên smartphone và tablet) và cảm ứng sóng âm thanh bề mặt. Nhìn chung, tất cả các loại màn hình cảm ứng đều có dòng điện trên bề mặt: khi chạm vào bề mặt này, điện thế sẽ bị thay đổi giúp nhận diện vị trí bạn chạm vào.

- Bộ điều khiển: là bộ phận phần cứng có thể chuyển đổi sự thay đổi về điện thế trên cảm biến thành các tín hiệu mà các thiết bị có thể nhận diện.

- Phần mềm giúp truyền lại các thông tin từ cảm biến do bộ điều khiển phát tới các bộ phận xử lí trên smartphone, tablet, máy vi tính…. Các thông tin có thể bao gồm: bạn đang chạm tay vào phần nào về màn hình, lực nhấn lên màn hình là mạnh hay yếu…

Cảm biến điện trở và cảm biến điện dung

Cảm biến điện trở bao gồm có 5 thành phần, bao gồm lớp CRT (nền màn hình), lớp kính, lớp điện trở, lớp phân cách, lớp bọc dẫn điện và một lớp bảo vệ trên cùng.

Khi ngón tay hoặc bút stylus chạm lên lớp trên cùng, 2 lớp điện trở và lớp bọc dẫn điện sẽ tiếp xúc với nhau. Khi tiếp xúc, lớp dẫn điện và lớp điện trở sẽ khiến mạch điện thay đổi điện trở, làm thay đổi dòng điện. Hiện tượng này sẽ được gửi tới bộ điều khiển để xử lí.

Trong khi đó, màn hình điện dung sử dụng một lớp dẫn điện có chứa xung điện. Khi bạn chạm vào màn hình, điện xung sẽ thay đổi giúp thiết bị có thể nhận diện được cử chỉ cảm ứng.

Lịch sử công nghệ màn hình cảm ứng

Thập niên 1960

Các nhà khoa học cho rằng màn hình cảm ứng đầu tiên đã được E.A. Johnson phát minh tại Trung tâm Radar Hoàng gia Malvern, Anh vào khoảng thời gian 1965 – 1967. Johnson đã tung ra một văn bản mô tả công nghệ màn hình cảm ứng của mình vào năm 1968.

Thập niên 1970

Ít ai biết rằng đây là tiền thân của màn hình cảm ứng

Năm 1971, Tiến sĩ Sam Hurst phát minh ra một chiếc “cảm biến cảm ứng” có tên gọi “Elograph” khi đang giảng dạy tại Đại học Kentucky (Mỹ). Dù không có hình dạng trong suốt như cảm biến trên các thiết bị điện tử và về bản chất chỉ là một chiếc máy đọc biểu đồ trên giấy (Elograph là viết tắt của Electronic Graph – biểu đồ điện tử), “Elograph” vẫn được coi là một bước tiến lớn của công nghệ cảm biến và được Industrial Research đặt trong danh sách 100 Sản phẩm Công nghệ Mới của năm 1973.

Năm 1974, màn hình cảm biến “thực thụ” đầu tiên với bề mặt trong suốt đã được Sam Hurts phát triển. Năm 1977, Elographics, công ty do Sam Hurst sáng lập, đã phát triển và đăng kí bằng sáng chế công nghệ màn hình cảm ứng dựa trên điện dung – công nghệ cảm biến phổ biến nhất hiện nay.

Màn hình cảm ứng AccuTouch đầu tiên trên thế giới

Năm 1977, Siemens tài trợ cho Elographics nhằm sản xuất ra màn hình cảm biến cong đầu tiên mang thương hiện AccuTouch. Mẫu AccuTouch đầu tiên rất khó sản xuất, song vẫn được coi là một thành tựu “cảm biến cảm ứng” quan trọng.

Thập niên 1980

HP-150

Trong thập niên 1970, HP trở thành nhà sản xuất máy vi tính đầu tiên tung ra một mẫu máy vi tính thương mại có sử dụng màn hình cảm ứng: HP-150. HP-150 có một lưới gồm nhiều tia hồng ngoại ở phía trước màn hình giúp nhận diện chuyển động của tay. Tuy vậy, các cảm biến hồng ngoại của HP-150 rất dễ bị bám bụi và đòi hỏi người dùng phải vệ sinh thường xuyên.

Thập niên 1990

Apple Newton

Thập niên 1990 chứng kiến sự ra mắt của nhiều smartphone và thiết bị di động sử dụng công nghệ màn hình cảm ứng. Vào năm 1993, Apple ra mắt chiếc PDA có tên gọi Newton có khả năng nhận diện chữ viết tay. IBM ra mắt chiếc smartphone đầu tiên có tên gọi Simon, bao gồm lịch hẹn, chương trình viết chữ, khả năng gửi fax và màn hình cảm ứng cho phép người dùng gõ số. Năm 1996, Palm bắt đầu tham gia vào thị trường PDA và đạt thành công lớn với dòng sản phẩm Pilot của mình.

Palm Pilot

Thế kỉ 21

Năm 2002, Microsoft ra mắt phiên bản cảm ứng cho Windows XP: Windows XP Tablet Edition và bắt đầu tham gia vào thị trường cảm ứng.

Năm 2007, Apple thực hiện bước tiến quan trọng nhất trong công nghệ cảm ứng: iPhone ra mắt với trọng tâm là màn hình cảm ứng cỡ lớn (vào thời điểm đó). Sự ra mắt của iPhone đã thay đổi hoàn toàn bộ mặt của ngành công nghiệp di động, dẫn tới sự ra mắt của các hệ điều hành di động khác như Android và Windows Phone.

Microsoft Surface là một trong các sản phẩm mở đường cho màn hình cảm ứng xâm lấn thị trường PC một cách mạnh mẽ

Đến năm 2010, Apple ra mắt iPad, mở đầu cho kỉ nguyên tablet thay thế laptop và các loại máy vi tính cá nhân khác. Gần đây, Microsoft cũng đã phát triển Windows 8 với trọng tâm là màn hình cảm ứng, dẫn tới sự ra mắt của một loạt model laptop lai tablet (laptop có màn hình cảm ứng, bàn phím rời).

Theo VnReview/Inventors