【中國數(shù)字視聽網(wǎng)訊】蘋果公司旗下iphone4、ipad等產(chǎn)品的大受歡迎引發(fā)了觸控技術(shù)的熱潮，就顯示器行業(yè)而言，目前市場出現(xiàn)了一些觸控屏顯示器，如AOC E2239FWT、DELL SX2210T等。這些顯示器開創(chuàng)了新的操作方式，并且不需要鼠標(biāo)鍵盤的支持。在操作這類顯示器時(shí)，首先必須用手指或其它物體觸摸安裝在顯示器前端的觸摸屏，然后系統(tǒng)根據(jù)手指觸摸的圖標(biāo)或菜單位置來定位選擇信息輸入。

關(guān)于觸摸屏，它由檢測部件和控制器組成，觸摸檢測部件安裝在顯示器屏幕前面，用于檢測用戶觸摸位置，接受后發(fā)送到觸摸屏控制器�？刂破鞯闹饕饔檬菑挠|摸點(diǎn)檢測裝置上接收觸摸信息，并將它轉(zhuǎn)換成觸點(diǎn)坐標(biāo)，再發(fā)送給CPU，它同時(shí)能接收CPU發(fā)來的命令并執(zhí)行。

按照其工作原理和傳輸信息的介質(zhì)，可以把觸摸屏分為四種，分別為電阻式、電容感應(yīng)式、紅外線式以及表面聲波式。目前顯示器市場應(yīng)用最多的是紅外線式觸控屏，當(dāng)然，這其中每一類觸摸屏都有其各自的優(yōu)缺點(diǎn)，下面筆者就對上述的四種類型的觸摸屏進(jìn)行簡要介紹分析。

電阻式觸摸屏的工作原理及特點(diǎn)

電阻式觸摸屏利用壓力感應(yīng)進(jìn)行控制，主要部分是一塊與顯示器表面非常配合的電阻薄膜屏。這是一種多層的復(fù)合薄膜，由一層玻璃或有機(jī)玻璃作為基層，表面涂有一層叫ITO的透明導(dǎo)電層，上面再蓋有一層外表面硬化處理、光滑防刮的塑料層，它的內(nèi)表面也涂有一層導(dǎo)電層(ITO或鎳金)，在兩層導(dǎo)電層之間有許多細(xì)小(小于千分之一英寸)的透明隔離點(diǎn)把它們隔開絕緣。當(dāng)手指觸摸屏幕時(shí)，兩層導(dǎo)電層在觸摸點(diǎn)位置就有了一個(gè)接觸，控制器偵測到這個(gè)接通并計(jì)算出X、Y軸的位置，這就是所有電阻技能觸摸屏共同的最基本原理。

電阻觸摸屏的兩層ITO工作面必須是完整的，在每個(gè)工作面的兩條邊線上各涂一條銀膠，一端加5V電壓，一端加0V，就能在工作面的一個(gè)方向上形成均勻連續(xù)的平行電壓分布。在偵測到有觸摸后，立刻A/D轉(zhuǎn)換測量接觸點(diǎn)的模擬量電壓值，根據(jù)它和5V的比例公式就能計(jì)算出觸摸點(diǎn)在這個(gè)方向上的位置。

它有兩種類型，分別是4線和5線電阻觸摸屏。并且五線電阻屏的運(yùn)用壽命和透明率與四線電阻屏相比有了一個(gè)飛躍，它的觸摸壽命是3千5百萬次，四線電阻屏則是小于1百萬次，且五線電阻觸摸屏沒有安裝風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)五線電阻屏的ITO層能做得更薄，因此透光率和清晰度更高，幾乎沒有色彩失真。

總的來說，電阻觸摸屏是一種對外界完全隔離的工作環(huán)境，不怕灰塵、水汽和油污，可以用任何物體來觸摸，可以用來寫字畫畫。由于復(fù)合薄膜的外層采用塑膠材料，不小心太用力或運(yùn)用銳器觸摸可能劃傷整個(gè)觸摸屏而導(dǎo)致報(bào)廢。其缺點(diǎn)是：薄弱的機(jī)械性能；堆疊厚，相對較為復(fù)雜；不能檢測多個(gè)手指的動(dòng)作；前面板實(shí)現(xiàn)方案易損壞；有限的工業(yè)設(shè)計(jì)選項(xiàng)；光學(xué)性能不良；須要用戶校準(zhǔn)。

電容式觸摸屏工作原理及特點(diǎn)

電容式觸摸屏是利用人體的電流感應(yīng)進(jìn)行工作的。它是一塊四層復(fù)合玻璃屏，玻璃屏的內(nèi)表面和夾層各涂有一層ITO，最外層是一薄層矽土玻璃保護(hù)層，夾層ITO涂層作為工作面,四個(gè)角上引出四個(gè)電極，內(nèi)層ITO為屏蔽層以保證良好的工作環(huán)境。當(dāng)手指觸摸在金屬層上時(shí)，由于人體電場、用戶和觸摸屏表面形成以一個(gè)耦合電容。對于高頻電流來說，電容是直接導(dǎo)體，于是手指從接觸點(diǎn)吸走一個(gè)很小的電流。這個(gè)電流分從觸摸屏的四角上的電極中流出，并且流經(jīng)這四個(gè)電極的電流與手指到四角的距離成正比，控制器通過對這四個(gè)電流比例的精確計(jì)算，得出觸摸點(diǎn)的位置。

電容觸摸屏的透光率和清晰度優(yōu)于四線電阻屏，當(dāng)然還不能和表面聲波屏和五線電阻屏相比。電容屏反光相對嚴(yán)重，而且電容技術(shù)的四層復(fù)合觸摸屏對各波長光的透光率不均勻，存在色彩失真的問題，由于光線在各層間的反射，還造成圖像字符的模糊。

由于電容屏在原理上把人體當(dāng)作一個(gè)電容器元件的一個(gè)電極使用，當(dāng)有導(dǎo)體靠近與夾層ITO工作面之間耦合出足夠量容值的電容時(shí)，流走的電流就足夠引起電容屏的誤動(dòng)作。我們知道，電容值雖然與極間距離成反比，卻與相對面積成正比，并且還與介質(zhì)的的絕緣系數(shù)有關(guān)。因此，當(dāng)較大面積的手掌或手持的導(dǎo)體物靠近電容屏而不是觸摸時(shí)就能引起電容屏的誤動(dòng)作，在潮濕的天氣，這種情況尤為嚴(yán)重，手扶住顯示器、手掌靠近顯示器7厘米以內(nèi)或身體靠近顯示器15厘米以內(nèi)就能引起電容屏的誤動(dòng)作。

電容屏的另一個(gè)缺點(diǎn)用戴手套的手或手持不導(dǎo)電的物體觸摸時(shí)沒有反應(yīng)，這是因?yàn)樵黾恿烁鼮榻^緣的介質(zhì)。電容屏更主要的缺點(diǎn)是漂移，當(dāng)環(huán)境溫度、濕度改變時(shí)，環(huán)境電場發(fā)生改變時(shí)，都會(huì)引起電容屏的漂移，造成不準(zhǔn)確。例如：開機(jī)后顯示器溫度上升會(huì)造成漂移;用戶觸摸屏幕的同時(shí)另一只手或身體一側(cè)靠近顯示器會(huì)漂移；電容觸摸屏附近較大的物體搬移后回漂移，你觸摸時(shí)如果有人圍過來觀看也會(huì)引起漂移;電容屏的漂移原因?qū)儆诩夹g(shù)上的先天不足，環(huán)境電勢面（包括用戶的身體）雖然與電容觸摸屏離得較遠(yuǎn)，卻比手指頭面積大的多，他們直接影響了觸摸位置的測定。

需要注意的是，電容觸摸屏最外面的矽土保護(hù)玻璃防刮擦性很好，但是怕指甲或硬物的敲擊，敲出一個(gè)小洞就會(huì)傷及夾層ITO，不管是傷及夾層ITO還是安裝運(yùn)輸過程中傷及內(nèi)表面ITO層，電容屏就不能正常工作了。

紅外線式觸摸屏工作原理及特點(diǎn)

紅外觸摸屏是利用X、Y方向上密布的紅外線矩陣來檢測并定位用戶的觸摸。紅外觸摸屏在顯示器的前面安裝一個(gè)電路板外框，電路板在屏幕四邊排布紅外發(fā)射管和紅外接收管，一一對應(yīng)形成橫豎交叉的紅外線矩陣。用戶在觸摸屏幕時(shí)，手指就會(huì)擋住經(jīng)過該位置的橫豎兩條紅外線，因而可以判斷出觸摸點(diǎn)在屏幕的位置。任何觸摸物體都可改變觸點(diǎn)上的紅外線而實(shí)現(xiàn)觸摸屏操作。

早期觀念上，紅外觸摸屏存在分辨率低、觸摸方式受限制和易受環(huán)境干擾而誤動(dòng)作等技術(shù)上的局限，因而一度淡出過市場。此后第二代紅外屏部分解決了抗光干擾的問題，第三代和第四代在提升分辨率和穩(wěn)定性能上亦有所改進(jìn)，但都沒有在關(guān)鍵指標(biāo)或綜合性能上有質(zhì)的飛躍。

但是，了解觸摸屏技術(shù)的人都知道，紅外觸摸屏不受電流、電壓和靜電干擾，適宜惡劣的環(huán)境條件，紅外線技術(shù)是觸摸屏產(chǎn)品主流的發(fā)展趨勢。采用聲學(xué)和其它材料學(xué)技術(shù)的觸屏都有其難以逾越的屏障，如單一傳感器的受損、老化，觸摸界面怕受污染、破壞性使用，維護(hù)繁雜等等問題。紅外線觸摸屏只要真正實(shí)現(xiàn)了高穩(wěn)定性能和高分辨率，必將替代其它技術(shù)產(chǎn)品而成為觸摸屏市場主流。

原來媒體宣傳的紅外觸摸屏一個(gè)主要缺點(diǎn)是抗暴性差，其實(shí)紅外屏完全可以選用任何客戶認(rèn)為滿意的防暴玻璃而不會(huì)增加太多的成本和影響使用性能，這是其他的觸摸屏所無法效仿的。

表面聲波觸摸屏工作原理及特點(diǎn)

表面聲波是一種沿介質(zhì)表面?zhèn)鞑サ臋C(jī)械波。該種觸摸屏由觸摸屏、聲波發(fā)生器、反射器和聲波接受器組成，其中聲波發(fā)生器能發(fā)送一種高頻聲波跨越屏幕表面，當(dāng)手指觸及屏幕時(shí)，觸點(diǎn)上的聲波即被阻止，由此確定坐標(biāo)位置。表面聲波觸摸屏不受溫度、濕度等環(huán)境因素影響，分辨率極高，有極好的防刮性，壽命長(5000萬次無故障);透光率高(92%)，能保持清晰透亮的圖像質(zhì)量;沒有漂移， 只需安裝時(shí)一次校正;有第三軸(即壓力軸)響應(yīng)，最適合公共場所使用。

表面聲波觸摸屏的觸摸屏部分可以是一塊平面、球面或是柱面的玻璃平板，安裝在CRT、LED、LCD或是等離子顯示器屏幕的前面。玻璃屏的左上角和右下角各固定了豎直和水平方向的超聲波發(fā)射換能器，右上角則固定了兩個(gè)相應(yīng)的超聲波接收換能器。玻璃屏的四個(gè)周邊則刻有45°角由疏到密間隔非常精密的反射條紋。

此外，表面聲波屏需要經(jīng)常維護(hù)，因?yàn)榛覊m，油污甚至飲料的液體沾污在屏的表面，都會(huì)阻塞觸摸屏表面的導(dǎo)波槽，使波不能正常發(fā)射，或使波形改變而控制器無法正常識別，從而影響觸摸屏的正常使用，用戶需嚴(yán)格注意環(huán)境衛(wèi)生。必須經(jīng)常擦抹屏的表面以保持屏面的光潔，并定期作一次全面徹底擦除。

綜上所述，四種觸摸屏技術(shù)各有各的優(yōu)勢和劣勢，且已經(jīng)在手機(jī)行業(yè)發(fā)展的較為成熟，相信隨后在液晶顯示器領(lǐng)域有所建樹，就目前這幾類觸摸屏技術(shù)特點(diǎn)來看，筆者認(rèn)為電容式、電阻式觸摸屏更加適合應(yīng)用在液晶顯示器上。

（編輯：盈旭）