Las pantallas táctiles resistivas fueron unas de las primeras en ser ampliamente adoptadas. Su diseño sencillo y su relativa rentabilidad las convirtieron en un elemento común en equipos tecnológicos en diversas industrias. No obstante, no siempre resulta evidente para todos cómo operan estas pantallas táctiles.
Una pantalla táctil resistiva es aquella que utiliza dos capas recubiertas por un compuesto metálico conductor y separadas por puntos espaciadores para registrar el toque. Cuando las dos capas entran en contacto, el sistema mide el voltaje en ese punto en particular, tras lo cual puede determinar las coordenadas X e Y del toque.
En este artículo, examinaremos exhaustivamente todos los aspectos relacionados con la anatomía de estas pantallas táctiles y precisamente cómo registran la entrada táctil. Además, analizaremos los subtipos comunes de pantallas táctiles resistivas y su comparación con alternativas más contemporáneas.
Anatomía
Una pantalla táctil resistiva típica consta de cuatro capas que están separadas por puntos espaciadores e interconectadas con conexiones eléctricas. A continuación, encontrarás una descripción de cada una de estas capas.
Capa superior
La capa superior de una pantalla táctil resistiva suele estar hecha de un material delgado y flexible, como PET (tereftalato de polietileno) o PEN (naftalato de polietileno). Esta capa es transparente y sirve como la superficie que los usuarios tocan físicamente.
Puntos espaciadores
Bajo la capa superior, se encuentran pequeños puntos espaciadores o un patrón de rejilla hechos de material aislante como vidrio o acrílico. Estos puntos ayudan a mantener un espacio uniforme entre las capas superior e inferior cuando no se aplica presión. Además, la cantidad de presión necesaria para causar un "evento táctil" está determinada en gran medida por el espacio entre estos puntos y su tamaño.
Capas conductoras (ITO)
Por debajo y por encima de los puntos espaciadores/rejilla se encuentran las capas conductoras, hechas de un material transparente llamado óxido de indio y estaño (ITO), que es un compuesto metálico conductor. Estas capas se recubren en el reverso de la capa superior y en la parte superior del sustrato.
Capa inferior (sustrato)
La capa inferior se emplea como una base estable para el ensamblaje de la pantalla táctil. Proporciona soporte estructural y actúa como base para las capas conductoras. Normalmente, esta capa es de vidrio.
Conexiones eléctricas
Cada capa conductora está conectada al controlador de la pantalla táctil a través de conexiones eléctricas. Existe un controlador que es necesario para "leer" la entrada del sistema eléctrico y así identificar con precisión el punto de contacto.
Además, en las pantallas táctiles resistivas de 4 y 8 cables, hay pares opuestos de barras colectoras. Cada barra colectora contiene un par de cables eléctricos que están conectados al controlador.
Por otro lado, las pantallas táctiles de 5 cables no tienen barras colectoras, pero utilizan electrodos que se colocan en cada esquina del sustrato. Estos electrodos están conectados por cables a lo largo del perímetro de la capa inferior. Estas pantallas táctiles también tienen un quinto cable que está integrado en la capa superior de PET.
Tipos de Pantallas Táctiles Resistivas
A lo largo del tiempo, las pantallas táctiles resistivas han experimentado diversas adaptaciones. A continuación, se mencionan las cuatro más comunes.
Pantallas táctiles de 4 cables
Las pantallas táctiles de 4 cables tienen dos cables en el lado izquierdo de la capa superior de PET y dos cables en el lado derecho, cada par es conocido como una barra colectora. La capa inferior de vidrio también tiene dos cables en el lado inferior y dos en el lado superior. Estos cables se denominan X+ (izquierda), X- (derecha), Y+ (superior) e Y- (inferior). Se aplica una diferencia de voltaje constante a la capa de ITO de la lámina superior.
Por ejemplo, imaginemos que se aplica un voltaje de 5V al cable izquierdo (X+) y 0V al cable derecho (X-). Cuando las capas superior e inferior se tocan, se detecta un voltaje de 2.5V en el medio. Esto indica al sistema que la coordenada X está en el centro de la pantalla. El mismo proceso se utiliza para encontrar la coordenada Y con los cables Y+ e Y-. El orden de los voltajes puede invertirse dependiendo de la configuración del sistema.
Pantallas táctiles de 5 cables
Las pantallas táctiles resistivas de 5 cables difieren en que no miden el punto de contacto en dos capas distintas (superior e inferior). En su lugar, estas pantallas miden tanto la coordenada X como la coordenada Y en la capa inferior. Esto implica que su estructura anatómica presenta algunas diferencias, tal como se explicó previamente.
Las pantallas táctiles resistivas de 5 cables utilizan la capa superior como una sonda de voltaje. Esta sonda de voltaje mide la distancia desde el cable X- y X+ para obtener la coordenada X, y desde Y- y Y+ para obtener la coordenada Y. Por lo tanto, las pantallas táctiles de 4 y 5 cables miden las coordenadas de manera similar, aunque con ligeras diferencias.
Pantallas táctiles resistivas de 8 cables
Las pantallas táctiles resistivas de 8 cables son en gran medida similares a las pantallas táctiles de 4 cables. Cada lado de la pantalla tiene un cable adicional que está conectado a un electrodo. Cuando se trata de registrar el toque, esta pantalla funciona como si fuera una pantalla táctil de 4 cables.
Las pantallas táctiles de 8 cables surgieron como una adaptación a los inconvenientes operativos de las pantallas táctiles de 4 cables. Las primeras generaciones de pantallas de 4 cables requerían una calibración inicial para garantizar su funcionamiento adecuado.
Además, también necesitaban calibración regular a lo largo de su vida útil para mantener su precisión y sensibilidad al tacto. Para abordar estas limitaciones, se desarrollaron pantallas táctiles de 8 cables, que ofrecen una mayor estabilidad y reducen la necesidad de calibración frecuente.
Los cables adicionales en una pantalla táctil de 8 cables proporcionan un conjunto adicional de mediciones de voltaje. Estas mediciones se utilizan para recalibrar automáticamente la pantalla cada vez que el voltaje de los otros 4 cables comienza a desviarse.
En los últimos años, las pantallas táctiles resistivas de 8 cables han experimentado una adaptación limitada. Esto se debe principalmente a la mejora en la calidad de las pantallas táctiles de 4 cables y al desarrollo de las pantallas táctiles resistivas de 5 cables.
Matriz digital
El predecesor de las pantallas táctiles resistivas discutidas anteriormente son las pantallas táctiles resistivas de matriz digital. En la actualidad, estas pantallas ya no se utilizan en la tecnología moderna.
Las pantallas táctiles de matriz digital solo podían ser tocadas en puntos específicos, lo que limitaba severamente su capacidad para aplicaciones modernas como el dibujo. La razón de esto es que las capas superior e inferior de estas pantallas no estaban completamente recubiertas con ITO (como es el caso de otras pantallas táctiles resistivas).
En su lugar, las pantallas táctiles de matriz digital tenían franjas de recubrimientos ITO verticales y horizontales. Por ejemplo, la capa inferior tenía franjas verticales de ITO, y la capa superior tenía franjas horizontales. Cuando se presionaban, los recubrimientos ITO se cruzaban en puntos específicos que luego se registraban como puntos de contacto. Sin embargo, esto también significaba que había mucho "espacio muerto".
Ventajas
Las pantallas táctiles resistivas presentan varias ventajas que las hacen útiles para ciertas aplicaciones modernas.
En primer lugar, estas pantallas táctiles incorporan una tecnología bastante simple en comparación con otras formas de pantallas táctiles. Por esta razón, son rentables y se utilizan en situaciones donde el costo tiene un peso significativo. Esto significa que se pueden encontrar en dispositivos electrónicos económicos para el consumidor, así como en la implementación a gran escala de quioscos públicos.
Debido a la forma en que registran el tacto, las pantallas táctiles resistivas también se utilizan en aplicaciones donde los usuarios deben usar guantes. Esto significa que se utilizan ampliamente en aplicaciones industriales operativas donde el uso de guantes es obligatorio.
Desventajas
Las pantallas táctiles resistivas también tienen algunas desventajas significativas que las hacen inadecuadas para ciertos entornos comerciales e industriales.
En primer lugar, el riesgo de desgaste es significativo debido a que estas pantallas táctiles utilizan capas flexibles para registrar el tacto. Por esta razón, la capacidad de respuesta puede reducirse con el tiempo o volverse inexacta, lo que las hace menos adecuadas para aplicaciones críticas o donde se necesitan gestos precisos.
En segundo lugar, en general, las pantallas táctiles resistivas tienen una menor claridad óptica que, por ejemplo, las pantallas táctiles capacitivas. Esto se debe a que las resistivas utilizan dos capas con un pequeño espacio de aire entre ellas. Una vez más, esto no es ideal para situaciones donde se requiere una claridad óptica excelente.
En tercer lugar, las pantallas táctiles resistivas suelen ser incapaces de registrar múltiples toques simultáneamente. Esto también se debe a la forma en que están construidas.
Las pantallas táctiles resistivas han evolucionado para incorporar alguna funcionalidad de toque dual, permitiendo gestos como el pellizco o el zoom. Sin embargo, la capacidad de detectar hasta 10 toques simultáneos, conocida como multitáctil, es más común en las pantallas táctiles capacitivas. Esto significa que las pantallas táctiles resistivas no son ideales para situaciones donde se necesite registrar múltiples toques al mismo tiempo, algo que es bastante común en entornos comerciales o industriales exigentes.
Pantallas táctiles resistivas vs. capacitivas
En la actualidad, las pantallas táctiles se dividen principalmente en dos tipos: resistivas y capacitivas. Anteriormente, las pantallas táctiles resistivas eran las más comunes, pero alrededor de 2010 fueron superadas por las pantallas táctiles capacitivas en términos de popularidad y uso generalizado.
Las pantallas táctiles resistivas aún encuentran su lugar en ciertos entornos especializados, como en la industria, donde se requiere el uso de guantes. Esto se debe a que las pantallas táctiles resistivas pueden ser activadas por cualquier objeto que ejerza presión sobre la pantalla, lo que las hace más adecuadas para situaciones donde la precisión en la entrada táctil no es crítica y el uso de guantes es necesario.
Por otro lado, las pantallas táctiles capacitivas son la opción preferida en la mayoría de los casos comerciales, industriales y de consumo debido a varias ventajas. Estas pantallas están construidas con una sola capa de vidrio que detecta los cambios en el campo eléctrico cuando un dedo u otro objeto capacitivo se acerca a la superficie.
Esto significa que ofrecen una mayor claridad óptica, una mayor capacidad de respuesta y son capaces de reconocer múltiples toques simultáneos (multitáctil). Además, al no tener partes móviles, las pantallas táctiles capacitivas tienden a tener una vida útil más larga y son menos propensas al desgaste que las pantallas táctiles resistivas, lo que las convierte en la elección preferida para la mayoría de las aplicaciones modernas.
