Artikel top billede

Dansk opfindelse: Sådan virker fremtidens superskærm

En lille laser, en plastikplade og et kamera. Det er grundprincipperne i fremtidens touch-skærm. Bedst af alt - teknologien er opfundet af tre danske forskere og nu på vej i produktion.

Michael Linde Jakobsen, Steen Grüner Hanson og Henrik Chresten Pedersen.

Navnene kender du nok ikke, men der er stor sandsynlighed for, at du kommer til at stifte nærkontakt med deres opfindelse i fremtiden.

De tre herrer har nemlig stået i spidsen for udviklingen af en ny type trykfølsom skærm, der har en hel stribe fordele i forhold til dem, man i dag anvender til eksempelvis smartphones og tablet-computere.

Teknologien er blevet døbt WaveTouch.

Den er opfundet på DTU Fotonik og senere videreudviklet i samarbejde med Morten Mosgaard og Jørgen Korsgaard fra det danske firma OPDI Technologies.

Billig at producere

Skærmen er langt billigere at producere, den bruger langt færre af de metaller, der efterhånden er en mangelvare i verden, og så giver den frit spil til de radiobølger, der anvendes i forbindelse med mobilopkald. 

Radiobølgerne var et problem, der især trak overskrifter i forbindelse med iPhone 4's svage antenneforhold.

Desuden kan skærmteknologien skaleres, hvilket betyder, at den kan bruges i helt små udgaver på en smartphone eller til at skabe en trykfølsom butiksrude.

Sådan virker WaveTouch

I modsætning til en almindelig trykfølsom skærm kan en WaveTouch-skærm også betjenes, selv om overfladen er våd, og vand satte faktisk hele projektet i gang.

"Det hele begyndte med en henvendelse fra Jørgen Korsgaard, der havde problemer med at betjene sit touch-komfur, når der var fugt på betjeningspladen," fortæller Henrik Chresten Pedersen, seniorforsker på DTU.

"Derfor gik vi i gang med at udvikle en optisk teknologi, der kan virke under vand."

Resultatet af det arbejde viste sig at have langt større potentiale end komfur-betjening.

Sådan virker den

En traditionel trykfølsom skærm, der anvendes til telefoner eller tablets i dag, er baseret på flere tynde lag af metaller, som er lagt mellem nogle glasskiver.

Metallernes elektriske egenskaber ændres lokalt, når fingeren sættes på skærmen, og registrerer derved positionen.

"Et metallag i en skærm er et problem, fordi man ikke kan se igennem det. Derfor bruger man ITO (en forkortelse for indiumtinoxid, red.) som er et gennemsigtigt materiale, der kan lede strøm og dermed få touch-skærmen til at reagere, når man trykker på den med fingrene."

Indium er en knap ressource i verden, da materialet anvendes i mange former for elektronik, men det kan man altså undgå at bekymre sig over, hvis man ikke skal have et metallag i en skærm.

"Desuden er denne skærmmodel følsom overfor vand, der jo var udgangspunktet for projektet."

De to problemer har forskerne på DTU løst ved at bruge laserlys til at bestemme positionen på skærmen.

"Den teknologi, som vi har opfundet, kan bruges under vand, hvis man har lyst til det."

Derved var vand-opgaven løst, men potentialet viste sig langt større end som så.

Punktet V er en lille laser, der sender lys rundt inde i plastikfladen. De to sorte og stiplede linjer illustrerer, at lyset er forstyrret af en finger på skærmen (punktet T). Koordinaterne for fingerens position registreres i øverste hjørne af et lille kamera (Punktet D.A.). Illu: DTU.

"Vi bruger en glas- eller plastikplade som overflade. I det ene hjørne placerer vi en lille laser, der også kendes fra computermusen. I det modsatte hjørne et kamera, der kan fange lyssignalet.

I stedet for elektroner ledes således lys rundt i skærmen.

"En spredelinse indstøbt i plastik-pladen sender lyset rundt i hele skærmen. Når det rammer skærmkanten, reflekteres det på en særlig måde, således at lyset zig-zagger op og ned i pladen. Hvis fingeren placeres på skærmen brydes lyset, og det registreres af kameraet, der kan finde X- og Y-placeringen i et koordinatsystem," fortæller Henrik Chresten Pedersen.

Kan nemt bygge en trykfølsom butiksrude

Det er faktisk en ganske enkel teknik, der naturligvis skal produceres præcist, men grundprincipperne er ret simple.

Der er naturligvis nogle udfordringer i forhold til direkte sollys på skærmen, men de er ikke større, end at man kan designe sig ud af det, forklarer den danske skærmopfinder.

Dyrt bliver billigt

Touch-funktionen er i dag en af de dyreste komponenter i en smartphone, men med den nye teknik vil kostprisen blive markant sænket.

Det kommer ikke mindst til at ske i takt med, at skærmstørrelsen bliver større og større på telefonerne.

"I den traditionelle skærm er prisen afhængig af skærmens areal på grund af glas- og metallagenes skrøbelighed. Det er ligegyldigt, når man bruger lys. Faktisk er teknologien nemt skalerbar, og den kan eksempelvis bruges til at skabe en trykfølsom butiksrude, hvis man vil det. Det vil man kunne gøre med de samme komponenter som i en mobiltelefon."

Når skærmen berøres, forsvinder lysstrålen 'op i fingeren', og den brydes. Derved kan man beregne koordinaterne for placeringen. Illu: DTU.

Den laser, der anvendes i en telefonskærm, kan købes for omkring en krone, hvilket er uhyre billigt i forhold til den traditionelle teknologi.

Overfladen består af et stykke glas eller plastik, som ligeledes er billigt.

Med andre ord kan man eliminere det problem, at skærmen er det dyreste led i telefonproduktionen og samtidig gøre skærmproduktionen langt mindre miljøbelastende.

"Vi har ikke direkte beregnet på, hvad man sparer af eksempelvis silicium og andre metaller, men det er væsentlige besparelser, vi taler om."

Ved at bruge laserlys spares masser af dyrebare metaller til skærmproduktionen. Illu: DTU.

Antenne-fordel

En anden fordel ved WaveTouch er en uhindret vej for radiosignaler i forbindelse med telefonopkald, noget som ejere af iPhone 4 nok kan snakke med om.

"Da iPhone 4 kom var der problemer med antennen, og grunden var, at radiosignalerne ikke så nemt trænger gennem en traditionel skærm, der er baseret på metal. Her skal signalet dirigeres ud gennem siden eller andet. Med WaveTouch kan radiosignaler gå direkte gennem skærmen, der bare er et stykke plastik, hvilket giver langt bedre antenneforhold."

Projektet er udviklet på DTU Fotonik med støtte fra Rådet for Teknologi og Innovation.

Efterfølgende har firmaet OPDI Technologies sammen med kinesiske O-Net Communications dannet et Joint Venture selskab, O-Net WaveTouch, der skal sørge for produktionen af skærmene.

Det kan du læse mere om her: Ny dansk skærm-teknologi vil revolutionere din smartphone




Brancheguiden
Brancheguide logo
Opdateres dagligt:
Den største og
mest komplette
oversigt
over danske
it-virksomheder
Hvad kan de? Hvor store er de? Hvor bor de?
Alfapeople Nordic A/S
Rådgivning, implementering, udvikling og support af software og it-løsninger indenfor CRM og ERP.

Nøgletal og mere info om virksomheden
Skal din virksomhed med i Guiden? Klik her

Kommende events
Compliance og strategisk it-sikkerhed efter DORA

Finansielle koncerner har i snit 85 sikkerhedsløsninger i drift – men er i snit op til 100 dage om at opdage et igangværende cyberangreb. Ydermere viser øvelser, at det typisk tager 4-6 uger at rense og genetablere sikker drift af centrale systemer efter et stort angreb. Fokus for dagen vil derfor være på henholdsvis governance samt om, hvordan du som it-leder i den finansielle sektor skal kunne håndtere fremtidens cybertrusler og arbejde effektivt med sikkerhed på et strategisk niveau.

04. april 2024 | Læs mere


EA Excellence Day

Hvad er det, der gør it-arkitektens rolle så vigtig? Og hvad er det for udfordringer inden for områder som cloud, netværk og datacentre, som fylder hos nogle af landets bedste it-arkitekter lige nu? Det kan du her høre mere om og blive inspireret af på denne konference, hvor du også får lejlighed til at drøfte dette med ligesindede.

16. april 2024 | Læs mere


IAM - din genvej til højere sikkerhed uden uautoriseret adgang og datatab

På denne dag udforsker vi de nyeste strategier, værktøjer og bedste praksis inden for IAM, med det formål at styrke virksomheders sikkerhedsposition og effektiviteten af deres adgangsstyringssystemer og dermed minimere risikoen for uautoriseret adgang og datatab. Og hvordan man kommer fra at overbevise ledelsen til rent faktisk at implementere IAM?

18. april 2024 | Læs mere