Tham dự Tech Lounge

Tham dự Tech Lounge


Màn hình cảm ứng điện dung On-Cell là gì? In-cell là như thế nào? TDDI là sao nữa?

Duy Luân
23/6/2015 0:51Phản hồi: 70
Màn hình cảm ứng điện dung On-Cell là gì? In-cell là như thế nào? TDDI là sao nữa?
Man_hinh_In-Cell_On-Cell_Sensor-on-Lens_TDDI_HEADER.jpg

Màn hình cảm ứng điện dung không còn là một thứ xa lạ với chúng ta. Nó xuất hiện ở khắp mọi nơi, từ smartphone, tablet cho đến những chiếc laptop mà chúng ta dùng mỗi ngày. Tuy nhiên, màn hình cảm ứng điện dung lại có nhiều cách triển khai khác nhau, bao gồm màn hình discrete với lớp cảm biến nằm riêng, màn hình Sensor On Lens tích hợp cảm biến vào kính, On-CellIn-Cell lại đem cảm biến xuống lớp hiển thị, rồi chúng ta còn có thêm một thứ gọi là TDDI nữa. Trong bài này mình sẽ giới thiệu với các bạn đầy đủ những cách triển khai đó để lỡ khi nào đi mua điện thoại, máy tính bảng mà gặp các thuật ngữ này thì biết chúng là gì và lợi ích mà chúng mang lại cho người dùng chúng ta là như thế nào.

Tóm tắt cho bạn nào lười đọc, chi tiết và thú vị hơn thì mời xem bài chi tiết bên dưới
Cong_nghe_man_hinh_cam_ung_dien_dung_tom_tat.png

Cảm ứng điện dung


Trước khi đi vào từng loại màn hình thì chúng ta hãy xem qua một chút về công nghệ cảm ứng điện dung (capacitive sensing). Trước khi công nghệ điện dung thực thụ như chúng ta đang xài ngày nay được áp dụng rộng rãi thì có một kĩ thuật cũ hơn gọi là self-capacitance (tạm dịch là điện dung riêng). Nó cho phép nhận diện được nhiều ngón tay của người dùng, hỗ trợ thao tác pinch to zoom hay vuốt hai ngón tay, tức là tiên tiến hơn cảm ứng điện trở (trên các smartphone đời cũ) nhưng lại không cho phép theo dõi từng ngón tay riêng lẻ. Đây là một hạn chế lớn, đặc biệt là khi đem lên điện thoại hoặc máy tính với những phần mềm đòi hỏi phải biết được vị trí của từng ngón tách biệt.

Thế là người ta biết đến công nghệ cảm ứng transcapacitive, và đây chính là thứ mà chúng ta vẫn đang xài hằng ngày trên các smartphone, tablet hiện đại hay thậm chí là trong touchpad của một số laptop nữa. Công nghệ transcapacitive yêu cầu phải có bộ thu tín hiệu (Rx) và bộ phát tín hiệu (Tx) để tạo nên một hệ thống cảm biến, chúng thường được làm từ indium tin oxide (ITO) và gắn lên bên trên một lớp kính hoặc lớp nền làm từ nhựa PET (polyethylene terephthalate). Ngoài việc xài ITO, người ta còn có thể dùng ống nanocarbon, các lưới kim loại siêu nhỏ hoặc mực dẫn điện để sản xuất Rx và Tx.

Rx_va_tx.png
Mạng lưới Tx và Rx tạo nên lớp cảm biến cho màn hình cảm ứng điện dung

Khi được đưa làm màn hình, các Rx và Tx được gắn trực giao với nhau tạo nên một mạng lưới mà nếu nghiên màn hình cảm ứng dưới nguồn sáng mạnh thì bạn sẽ thấy chúng. Mỗi khi chúng ta chạm vào, do bản thân con người có khả năng dẫn điện nên sẽ làm thay đổi trường tĩnh điện của mạng lưới Rx, Tx và dựa vào đây nhiều kĩ thuật có thể được áp dụng để định vị ngón tay. Vị trí này sẽ được gửi đến một bộ điều khiển rồi chuyển tiếp về hệ điều hành.

Riêng cảm ứng điện dung cũng có nhiều loại nhỏ hơn, nhưng trong bài này mình sẽ không nói đến để tránh làm rối các bạn. Bạn nào thích thì có thể xem thêm ở đây. Chúng ta giờ chỉ cần quan tâm đến cảm biến điện dung transcapacitive, thứ đang xài phổ biến trong smartphone, và cũng chính là công nghệ được xài cho mọi hình thức triển khai mà mình chia sẻ ở bên dưới.

Cảm biến gắn rời


Ban đầu, công nghệ cảm ứng điện dung được phát triển để dùng trong một cách triển khai gọi là "cảm biến gắn rời" (discrete sensor). Như bạn có thể thấy trong hình bên dưới, lớp cảm biến sẽ được gắn vào bên trên lớp hiển thị (display, có thể là tấm LCD hoặc OLED) rồi cuối cùng người ta đậy lớp kính riêng lên. Cả khối này tạo thành một cái "màn hình" nói chung và được đem gắn vô thân điện thoại hoặc máy tính bảng.

Discrete_sensor.png

Cách đây vài năm, những lớp này thường nằm riêng lẻ, và đến giờ thì nhiều thiết bị vẫn còn dùng kiểu này nên chúng ta mới nghe đến khái niệm "hư phần cảm ứng". Tức là màn hình không còn nhận cảm ứng nữa, vì lý do về độ ẩm hay va đập hoặc lỗi linh kiện, trong khi nó vẫn có thể hiển thị một cách bình thường và lớp kính thậm chí còn không bị nứt nẻ gì.

Rồi người ta lại nghĩ đến một cách để giúp các lớp này dính với nhau chặt hơn, giảm đi khoảng trống không khí giữa các lớp thông qua việc ép phần cảm biến vào lớp hiển thị, hoặc ép cảm biến vào lớp kính bảo vệ bên trên cũng được (nhưng về cơ bản chúng vẫn là 3 lớp riêng). Quy trình này khá tốn kém do phải qua thêm một vài bước, từ đó dẫn tới các vấn đề về năng suất. Bên cạnh đó, nếu màn hình bị một lỗi nhỏ như bị lọt bong bóng khí thì việc sản xuất lại cũng khó khăn hơn. Tuy nhiên nhiều nhà sản xuất vẫn muốn xài kĩ thuật ép này để đạt được hình ảnh đẹp hơn và mức độ phản chiếu thấp hơn, đặc biệt là khi xem ngoài trời nắng.

Quảng cáo



Có hai loại vật liệu chính dùng để làm lớp nền cho các cảm biến gắn rời, là kính và PET. Nếu dùng kính, các Rx và Tx hoặc sẽ được gắn bên trên bề mặt lớp kính (single-sided ITO - SITO), hoặc Rx bên trên và Tx ở dưới (double-sided ITO - DITO). Còn nếu dùng PET, Rx và Tx nằm ở hai lớp PET riêng để rồi chúng cũng được ép lại chung với nhau.

Sensor On Lens (SoL)

Đây là một kĩ thuật mới hơn so với cảm biến gắn rời và nó từng được sử dụng cho chiếc điện thoại Sony Xperia V và Sharp SH-07D. Như cái tên đã gợi ý, kĩ thuật này sẽ tích hợp các cảm biến vào mặt kính bảo vệ, tức là chỉ còn có 2 lớp thôi, giảm một lớp so với discrete sensor. Với SoL, Rx và Tx sẽ được gắn ở mặt dưới của lớp kính giống như loại SITO.

Sensor_On_Lens.png

Nhờ việc gộp chung lớp kính và lớp cảm biến mà các thiết bị sử dụng màn hình SoL có thể mỏng hơn tối đa 1mm so với màn hình discrete sensor. Tuy nhiên, việc sản xuất SoL cũng có một số khó khăn nhất định. Ví dụ, các ITO (cấu tạo nên Rx và Tx) phải được "bắn" lên bên trên một lớp mực nằm ngay bên dưới kính, và kĩ thuật này yêu cầu chuyên môn rất cao. Còn nếu đem lớp mực lên bên trên kính thì việc bắn sẽ dễ hơn, như khi đó thì lớp mực sẽ dễ bị phai đi và bị trầy xước do các tác động từ bên ngoài. Ngoài ra, lớp mực đen còn có thể làm giảm độ nhạy cảm ứng.

On-Cell

Quảng cáo


Về cơ bản thì màn hình On-Cell cũng giống như SoL, tức là chỉ có 2 lớp thôi, nhưng các cảm biến được tích hợp vào bề mặt của lớp hiển thị chứ không phải là tích hợp trên lớp kính như SoL. Ngoài ra, On-Cell cho phép các nhà sản xuất tích hợp thêm những tính năng khác vào màn hình, gọi là display integration. Ví dụ, hãng điện thoại có thể chọn On-Cell cho màn hình hiển thị 3D như đã từng được áp dụng với chiếc Sharp DC250 hồi năm 2011. Bên cạnh đó, On-Cell còn hỗ trợ thêm cho tấm hiển thị AMOLED và đang được Samsung sử dụng rất phổ biến trên các thiết bị của hãng.

Màn hình On-Cell cũng gặp một số thách thức trong việc sản xuất tương tự như SoL. Hiện nay các hãng làm màn hình đang đầu tiên tiền bạc, thời gian và công sức để cải thiện những thứ đó, đồng thời tăng năng suất cho nhà máy của mình.

In-Cell

Với màn hình On-Cell, cảm biến nằm bên trên bề mặt của lớp hiển thị. Còn ở màn hình In-Cell, các cảm biến này được tích hợp vào thẳng bên trong lớp hiển thị này luôn, và điều đó đòi hỏi kĩ thuật còn cao hơn nữa. Nhà sản xuất sẽ phải tinh chỉnh rất nhiều thông số, từ khả năng tải điện dung, thời gian hiển thị cho đến thời gian phản hồi để có được kết quả tốt nhất. Bù lại, chúng ta có màn hình đẹp hơn, độ nhạy tốt hơn, giảm độ phản chiếu (bằng hoặc hơn On-Cell), còn độ sáng có thể tăng lên thêm tối đa 10%.

Về phía nhà sản xuất, họ có thể sản xuất màn hình In-Cell với năng suất cao hơn và chọn mua nguyên vật liệu chính xác hơn, ít thời gian chờ hơn. Ngoài ra, do lớp cảm biến không còn nằm ở mặt kính như công nghệ On-Cell nên việc chuyển đổi màu sắc, logo của tấm kính sẽ trở nên dễ dàng hơn, phù hợp để làm ra nhiều biến thể cho thiết bị di động tùy theo từng thị trường, quốc gia và nhà mạng.

In_cell.png
Cấu tạo của một màn hình In-Cell dùng LCD IPS, ở đây chia làm 4 lớp nhưng thật chất chúng được tích hợp với nhau trong 1 module duy nhất, hình này chỉ để các bạn dễ hình dung cấu tạo mà thôi

Có nhiều cách để làm ra màn hình In-Cell, tạm gọi là cách triển khai công nghệ In-Cell ra thực tế. Trong đó, theo Synaptics, cách phổ biến nhất là đưa cảm biến vào một tấm thin film transistor (TFT) dùng trong màn hình LCD IPS hoặc PLS. Nói riêng về IPS, người ta có thể gắn cả Rx và Tx lên tấm TFT, hoặc gắn Tx lên TFT còn Rx thì gắn lên lớp kính để mang lại hiệu quả cảm ứng tốt hơn (do Rx gần ngón tay hơn).

Nói thêm về độ sáng của màn hình In-Cell, nó sáng hơn so với các công nghệ cảm ứng điện dung khác là vì chỉ có một lớp Rx mỏng nằm bên trên tấm hiển thị mà thôi, nhờ vậy mà ánh sáng đi đến mắt của chúng ta nhiều hơn. Còn với màn hình discrete hay on-cell, cả Rx, Tx lẫn lớp cảm biến (nếu có) đều làm giảm đi khả năng truyền ánh sáng. Nhà sản xuất có thể tăng độ sáng của đèn nền dùng trong màn hình discrete hay on-cell lên cao hơn để bù lại phần bị chặn bởi Rx và Tx, nhưng như vậy thì pin sẽ hao hơn.

Theo Synaptics, thiết bị đầu tiên được sản xuất hàng loạt với màn hình In-Cell là Sony Xperia P, theo sau là HTC EVO Design và nhiều máy khác. iPhone 5 trở đi cũng dùng màn hình In-Cell, gần đây thì có thêm LG G4. Một số hãng khác cũng có thể dùng In-Cell nhưng họ không công bố rộng rãi.

TDDI


Năm 2011, Synaptics giới thiệu công nghệ TDDI (Touch and Display Driver IC). Công nghệ này tích hợp bộ điều khiển cảm ứng (touch controller) và bộ điều khiển màn hình (DDI) vào chung một con chip. Màn hình TDDI có toàn bộ những lợi điểm của màn hình In-Cell, nhưng nhờ sự tích hợp nói trên mà nó còn giúp giảm chi phí sản xuất, giảm thời gian phản hồi với thao tác chạm, đồng thời cần ít không gian hơn để triển khai chức năng cảm ứng. Synaptics có nói thêm rằng con chip mới sẽ được gắn lên tấm TFT bằng kĩ thuật chip-on-glass (COG) giống với cách mà người ta đã áp dụng cho DDI từ trước đến nay.

Nhưng đó chưa phải là tất cả. Màn hình TDDI còn có một đặc điểm cực kì hay, đó là khả năng hiển thị các thông tin phụ (như notification, đồng hồ, ngày tháng, báo thức...) ngay cả khi CPU đang ở chế độ sleep (tức là sau khi chúng ta đã lock máy). Dữ liệu để hiển thị sẽ lưu trong một bộ nhớ riêng của con chip TDDI và chỉ được update mỗi phút một lần mà thôi. Nhờ vậy mà mức độ tiêu thụ điện giảm đi đáng kể trong khi thông tin vẫn được cung cấp đến người dùng, nếu muốn thì nhà sản xuất có thể triển khai thêm cả tính năng cảm ứng nữa.

TDDI.png
Màn hình TDDI có thể hiển thị các thông tin phụ kiểu như thế này

Hiện chưa có nhiều thiết bị thương mại sử dụng TDDI, chủ yếu mới chỉ dừng ở mức In-Cell. Apple được cho là sẽ dùng TDDI cho những chiếc iPhone đời mới của mình, và lớp TDDI nghe đồn là còn có khả năng thay thế cho cảm biến vân tay trong nút Home nữa. Nhưng đó mới chỉ là tin đồn mà thôi, còn thực tế thì phải chờ xem sao.

Kết


Sự tiến hóa của công nghệ cảm ứng điện dung, từ discrete sensor lên thành In-Cell và TDDI đã mang đến cơ hội lớn để các nhà sản xuất tạo ra những thiết bị di động mỏng hơn, nhỏ gọn hơn, trong khi cải thiện được trải nghiệm của người dùng về mặt chất lượng hình ảnh và tính năng phụ trội. Và những công nghệ cảm ứng này sẽ còn tiếp tục phát triển lên nhiều loại sản phẩm hơn, ví dụ như bàn cảm ứng, touchpad trong laptop hay thậm chí cả các thiết bị đeo được thế hệ mới. Chúng ta hãy tiếp tục chờ xem những công nghệ cảm ứng nào sẽ còn xuất hiện và lợi ích mà chúng cung cấp là gì nhé.

70 bình luận
Chia sẻ

Xu hướng

image.jpg
THIÊN THẦN VÀ ÁC QUỶ
@Myheart1984 thời buổi nầy kiếm đứa không pttm bên đó hiếm lắm bác ơi 😁 :D
dino_su
CAO CẤP
9 năm
@cardmanhinh.com thánh thần ơi.em với toàn thể anh em tinhte mong bác thay ngay cái ava đi đc ko ạ. thần linh ơi mỗi lần nhìn thấy bác e thấy ghớm ghớm sao á :D
Cái gu của Bác Luân và post bài dài lòng vòng đọc rất hại não rất có sự đầu tư
cần lắm những bài như thế , thx mod 😃
vu_vantien
TÍCH CỰC
9 năm
Mấy bác mod tinhte thích xài mind map nhỉ 😃.
@vu_vantien Trò này biết cách sử dụng sẽ cực kì hiệu quả. Tuy nhiên nhiều khi lại khác là rắc rối nếu không quen.
Thực tế, dạng mindmap được sử dụng phổ biến đó là ma trận (dạng bảng). Tiếp theo là sơ đồ logic (mấy cái lằng nhằng mà thầy cô hay vẽ trên bảng ấy). 😁

Màn hình cảm ứng, công nghệ gì mình không quan tâm lắm. Miễn sao sử dụng tốt + giá hợp lí là được. :p
vu_vantien
TÍCH CỰC
9 năm
@LRA Vì mình thấy đôi khi mindmap chỉ hữu dụng khi lượng data cần xử lý lớn & nhiều mục, còn những cái nhỏ nhỏ gạch đầu dòng thôi là đủ 😃.
Kevin Power
ĐẠI BÀNG
9 năm
Đang xài màn in-cell của a870. thấy chất lượng tốt lắm rồi
ko ghi ví dụ máy nào dùng màn hình nào nhỉ. dịch suông thôi
@0932372043 Sao không bạn ơi, đọc kĩ lại đi, một đống luôn kìa
@Duy Luân xin lỗi mình đọc lướt qua.
giờ thì đọc rồi, cảm ơn bài viết rất hay (y)
Đọc sơ qua thấy 2 con xperia. 😁


Bác @Duy Luân Có biết lú do chính xác bọn LG hay bị toi cảm ứng ko? Mặc dù nhiều người bênh là sạc lô mới bị hoặc hàng xt chứ chuẩn zin ko dính nhưng lại có nhiều người nói là zin vẫn dính. Ko rõ màn hình LG làm sao?
@Razor11 Ai nói g3 không bị? Bạn mình bị kìa. Còn g pro2 ít người xài nên thông tin về nó không nhiều. Từ g2 đến giờ thấy toàn than chết cảm ứng. G4 bị lỗi đấy.
@ragefighter Lg optimus G cũng in-cell .
Razor11
CAO CẤP
9 năm
@ragefighter Chỉ g với g2 bị nhiều thôi bạn còn mấy đời mới ít lắm mà sao bạn biết g4 bị lỗi
@Razor11 Lên xda đi bạn. Và báo nước ngoài đăng tin đầy ra còn tinhte thì chưa đăng hoặc không đăng.
Iphone 4s và 5s xì cảm ứng gì nhỉ? Vỡ màn nhưng vẫn cảm ứng ngon lành, xperia z thì mới nứt 1 đường nhỏ nhỏ là ko cảm ưng đc luôn
lethangk47
TÍCH CỰC
9 năm
dùng apple hàng dựng ko nói nhưng hàng chính hãng bền, dùng yên tâm. người dùng bình thường cứ thế mà triển. đang g2 mà cứ lo nơm nớp,
buonban2u
TÍCH CỰC
9 năm
@lethangk47 dang xai day, cung xai sac mua o ngoai day, co bi gi dau
Đa phần bh toàn dùng in cell ở các sp tầm trung trở lên rồi TDDI thì chưa có smp nào sd. Hóng xem ip mới dùng xem sao 😆
Bkav thích điều này
vviettan
TÍCH CỰC
9 năm
add to my reading list
Công nghệ TDDI có chức năng nhớ hình ảnh nghe giống như loại công nghệ Display RAM trên LG G3. Ko biết có phải là một loại ko.
@Blitzwaffen Cũng có thể lắm 😁 TDDI là kiểu do Synaptics làm, Display RAM là của LG...
xman9491
TÍCH CỰC
9 năm
chỉ có LG mới thấy dùng incell die màn, IP thì chả làm sao, chủ yếu là hãng nó ko công bố, huawei P6 e đang dùng cũng có mà dùng gần 2 năm cảm ứng vẫn bt, chỉ thắc mắc sony nhìn có cảm tưởng là incell, nhìn thấy tấm hiển thị rất sát mà sao nứt màn mà ko cảm ứng dc nhi Ip, mấy con Lumia nứt màn cũng vẫn cảm ứng bình thường, Sony lởm vậy sao
@xman9491 Nằm dưói lớp cảm ứng bác ơi. Lumia bạn thấy nứt cảm ứng nhưng hênh là phần cảm biến ko bị đứt nên bình thường còn con Sony thì xui là bể luôn lớp cảm biến nên liệt luôn.
movado_38
TÍCH CỰC
9 năm
@xman9491 Nứt kiếng mà ko cảm ứng đc là oncell
Có nhiều người cãi bới e là cảm ứng điện dung sử dụng đc nhờ nhiệt. E cố cãi nhưng bọn họ đông bà nguy hiểm quá nên e đành im lặng trong sự tức tối...
qloved
CAO CẤP
9 năm
@Típ Pờ Nờ mình thông não cho 1 lần thấy không ổn thì thôi lần sau có nghe nó thao thao lần nữa cũng cười cho qua thôi. buồn cười nhất là đoạn đứa giải thích nói cảm ứng nhiệt nền mùa đông tay bị lạnh cảm ứng không nhạy nữa 😁
brits
TÍCH CỰC
9 năm
@Típ Pờ Nờ có hôm em nghịch ngợm đem chân mèo quẹt quẹt nó vẫn nhận đấy 😁
Long kengg
TÍCH CỰC
9 năm
Xem cái Mindmap vòng vòng chóng hết cả mặt ! Xem tác dụng của cái này thì giống cái kia . cái kia thì giống khác -__
[​IMG]
Hình này Ps tệ quá, cái máy bên phải nằm ngoài vùng nét mà màn hình nét căng :v

Xu hướng

Bài mới









  • Chịu trách nhiệm nội dung: Trần Mạnh Hiệp
  • © 2024 Công ty Cổ phần MXH Tinh Tế
  • Địa chỉ: Số 70 Bà Huyện Thanh Quan, P. Võ Thị Sáu, Quận 3, TPHCM
  • Số điện thoại: 02822460095
  • MST: 0313255119
  • Giấy phép thiết lập MXH số 11/GP-BTTTT, Ký ngày: 08/01/2019