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觸控式面板

2011年01月31日

最近買了電子書,是電阻式觸控面板,


發現iPad是電容式面板,尋找了這兩個差別,結果發現觸控式有分很多種呢!
市面上有許多裝置都有觸控式的功能,

例如:
(1)消費性電子及通訊產品:如P D A、平板電腦、數位攝影機、資訊家電、3 G手機等;
(2)金融或商業用途:如提款機、銷售系統、遠端視訊會議、電話終端機系統;
(3)工業用途:如工廠自動化控制系統、中央監控系統、工作站作業系統;
(4)公共資訊用途:如機場、車站或商場的導覽服務、簡報說明及資料查詢等;


有很多種方式可以達到觸控,
觸控面板依感應原理大致可分電阻式、電容式、超音波式、光學(紅外線)式等。

電阻式觸控面板主要由上下兩組ITO*導電層疊合而成,使用時利用壓力使上下電極導通,經由控制器測知面板電壓變化而計算出接觸點位置進行輸入;

@電容式觸控面板是利用排列之透明電極與人體之間的靜電結合所產生之電容變化,從所產生之誘導電流來檢測其座標;

@ 音波式觸控面板使用時,以發射超音波方式並計算接收強度來標定相對位置,因接觸指標物會吸收超音波造成衰減,所以接收時的信號已與未動作時不同,經由控制器比對使用前後的衰減量並計算後得出精確位置;

光學式觸控面板之原理乃利用光源接收遮斷原理,將面板範圍內佈滿光源與接收器並組成矩陣,當光線遭遮斷時,即可得知收不到信號接收器的位置,進而確定其精確位置。


全球觸控面板市佔率以電阻式最高,約佔60%以上,其次為24%的電容式觸控面板。

在各種不同大項目的原理下,又衍生出許多不同型態的製作方式。

例如:

電阻式就有8線、7線、6線、5線、4線式、數位電阻等;
電容式有表面電容、數位電容(多點觸控電容式)等;
光學式有紅外線遮蔽式、抑制全反射式等。



1、電容式觸控屏的介紹:








(手指會吸取微小的電流)

(1)

電容式的構造主要是在玻璃屏幕上鍍一層透明的薄膜體層,

在導體層外加上一塊保護玻璃,雙玻璃設計能徹底保護導體層及感應器。

電容式觸控屏在觸控四邊均鍍上狹長的電極,在導電體內形成一個低電壓交流電場。

在觸控屏幕時,由於人體電場,手指與導體層間會形成一個耦合電容,

四邊電極發出的電流會流向觸點,而電流強弱與手指到電極的距離成正比,

位於觸控屏幕後的控制器便會計算電流的比例及強弱,準確算出觸摸點的位置。

電容式觸控屏的雙玻璃不但能保護導體及感應器,更有效地防止外在環境因素對觸控屏造成影響,就算屏幕沾有污穢、塵埃或油漬,電容式觸控屏依然能準確算出觸摸位置。

電容式觸控屏是在玻璃表面貼上一層透明的特殊金屬導電物質。當手指觸摸在金屬層上時,觸點的電容就會發生變化,通過測量頻率變化可以確定觸摸位置獲得信息。

由於電容隨溫度、濕度或接地情況的不同而變化,故其穩定性較差,往往會產生漂移現象。

該種觸控屏適用於系統開發的調試階段。



(2)電容式觸控屏缺點是漂移:

當環境溫度、濕度改變時,環境電場發生就會改變,會引起電容式觸控屏的漂移,造成不準確。

例如:

開機後顯示器溫度上升會造成漂移;

使用者觸控屏幕的同時,另一隻手或身體一側靠近螢幕也會造成漂移;

電容式觸控屏附近較大的物體搬移會造成漂移;

你觸摸時如果有人圍過來觀看也會引起漂移;

電容式觸控屏的漂移原因屬於技術上的先天不足,環境電勢面(包括用戶的身體)雖然與電容式觸控屏離得較遠,卻比手指頭面積大的多,他們直接影響了觸摸位置的測定。

此外,理論上許多應該線性的關係實際上卻是非線性,

如:體重不同或者手指濕潤程度不同的人吸走的總電流量是不同的,

電容式觸控屏最外面的矽土保護玻璃防刮擦性很好,

但是怕指甲或硬物的敲擊,敲出一個小洞就會傷及夾層ITO,

不管是傷及夾層ITO還是安裝運輸過程中傷及內表面ITO層,電容式觸控屏就不能正常工作了。



2、電阻式觸控屏:



(用手指或其他觸頭,輕壓就會產生電壓)

電阻式觸控屏基本上是薄膜加上玻璃的結構,

當觸摸時,薄膜下層的ITO會接觸到玻璃上層的ITO,經由感應器傳出一個訊息,

再從控制器送到計算機端,藉由驅動程序轉化到屏幕上的X、Y值,而完成點選的動作,並呈現在屏幕上。



3、波動式螢幕:














用聲波或紅外線覆蓋整個表面,而手指貨觸頭會阻斷這些駐波圖樣。



簡單的說:

電容式觸控屏用手操作起來效果更好,因為把人體作為一個電極進行感應。

電阻式觸控屏則是通過按壓被電阻顆粒感應,適合配帶手套和不能用手指接觸的場合。


市面上哪些手機採用的是電容式觸屏?哪些採用的是電阻式觸屏呢?

就目前而言,市面上普遍使用的還是電阻式觸屏,

不支持多點觸摸,使用電容式觸控屏的手機主要有蘋果iPhone 3G、魅族M8、黑莓9500、LG KM900e等機型。



就現在技術而言,電容式觸控屏仍然無法普及的,其高昂的價格使得不少消費者望而止步,

但是依照科技發展的普遍規律,研製、上市、降價、普及是必然的趨勢,

我們可以預見電容式觸控屏的普及是不可避免的。



4、補充:

(1)
ITO(Indium Tin Oxide;銦錫氧化物)是由90%的銦(Indium)加10%的錫(Tin)所組成,
主要用於LCD產業中TFT與CF間的透明導電層,LCD面板透過透明導電層,
使TFT與CF間的電子訊號可互通

(2)
CF+TFT = LCD

CF=彩色濾光片.TFT=薄膜電晶體.LCD=液晶顯示器


5、參考資料:

http://www.blogger.com/goog_182342894

http://sa.ylib.com/circus/circusshow.asp?FDocNo=10

http://www.pctartarus.com/?tid-1909/

http://dolphinwing.pixnet.net/blog/post/16621725

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