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?
Jobindex Media A/S
Salg af telemarketing og research for it-branchen, it-kurser og konferencer

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

Kommende events
AI & machine learning i dagligdagen – teknologi og best practice

Kunstig intelligens og machine learning er i gang med at forandre de måder, som vi arbejder på i organisationer og virksomheder - både i det store og i det små. Bliv inspireret til hvordan kan du selv udnytte dem til at gøre din organisation klogere, skarpere og mere effektiv.

06. december 2022 | Læs mere


ERP løsninger til SMV segmentet

For små og mellemstore virksomheder gemmer der sig meget store muligheder for effektivisering og data-udnyttelse i valget af ERP-system. Med det rigtige valg kan man udnytte eksempelvis machine learning, AI, procesautomatisering og meget andet på tværs af hele organisationen til blandt andet lagerstyring, produktion, distribution, intelligent afrapportering.

07. december 2022 | Læs mere


Identity & Access Management - sådan holder du din virksomhed sikker

God styring af brugerrettigheder er en af de mest effektive måder til at højne it-sikkerheden. For det kan hurtigt gå galt, hvis system-rettigheder, system-adgang og lignende ikke hele tiden opdateres. Kom og hør om erfaringer og muligheder til hurtigt og nemt hele tiden at sikre, at der er styr på brugerrettighederne i hele din organisation- også uden at genere brugerne.

08. december 2022 | Læs mere