觸摸屏（touch screen）又稱為“觸控屏”、“觸控面板”，是一種可接收觸頭等輸入訊號(hào)的感應(yīng)式液晶顯示裝置，當(dāng)接觸了屏幕上的圖形按鈕時(shí)，屏幕上的觸覺反饋系統(tǒng)可根據(jù)預(yù)先編程的程式驅(qū)動(dòng)各種連結(jié)裝置，可用以取代機(jī)械式的按鈕面板，并借由液晶顯示畫面制造出生動(dòng)的影音效果。觸摸屏作為一種最新的電腦輸入設(shè)備，它是目前最簡(jiǎn)單、方便、自然的一種人機(jī)交互方式。它賦予了多媒體以嶄新的面貌，是極富吸引力的全新多媒體交互設(shè)備。主要應(yīng)用于公共信息的查詢、領(lǐng)導(dǎo)辦公、工業(yè)控制、軍事指揮、電子游戲、點(diǎn)歌點(diǎn)菜、多媒體教學(xué)、房地產(chǎn)預(yù)售等。

　　觸摸屏主要有以下8種不同的方式：電阻式、表面電容式、投射電容式、表面聲波式、紅外式、彎曲波式、有源數(shù)字轉(zhuǎn)換器式和光學(xué)成像式。它們又可以分為兩類，一類需要ITO，比如前三種觸摸屏，另一類的結(jié)構(gòu)中不需要ITO，比如后幾種屏。目前，市場(chǎng)上使用ITO材料的電阻式觸摸屏和電容式觸摸屏應(yīng)用最為廣泛。

　　ITO是銦錫氧化物的英文縮寫，它是一種透明的導(dǎo)電體，可通過(guò)調(diào)整銦和錫的比例，選擇沉積方法、氧化程度以及晶粒的大小來(lái)調(diào)整這種物質(zhì)的性能。薄的ITO材料透明性好，但是阻抗高；厚的ITO材料阻抗低，但透明性會(huì)變差。在PET聚脂薄膜上沉積時(shí)，反應(yīng)溫度會(huì)降到150。C以下，這就導(dǎo)致了ITO氧化不完全。在之后的應(yīng)用中，ITO暴露在空氣或空氣隔層里，其單位面積阻抗因?yàn)樽匀谎趸S時(shí)間變化，這就是電阻式觸摸屏需要經(jīng)常校正的原因。

　　電阻式觸摸屏

　　電阻觸摸屏的一個(gè)側(cè)面剖視圖如圖所示。手指觸摸的表面是一個(gè)硬涂層，用以保護(hù)下面的PET層。PET層是很薄的有彈性的PET薄膜，當(dāng)表面被觸摸時(shí)它會(huì)向下彎曲，并使得下面的兩層ITO涂層能夠相互接觸并在該點(diǎn)連通電路。兩個(gè)ITO層之間是一些約2.5nm厚的隔離支點(diǎn)，最下面是一個(gè)透明的硬底層，用來(lái)支撐上面的結(jié)構(gòu)，通常是玻璃或者塑料。

　　電阻觸摸屏的多層結(jié)構(gòu)會(huì)導(dǎo)致很大的光損失，對(duì)于手持設(shè)備通常需要加大背光源來(lái)彌補(bǔ)透光性不好的問題，因此會(huì)增加電池的消耗。電阻式觸摸屏的優(yōu)點(diǎn)是它的屏和控制系統(tǒng)都比較便宜，反應(yīng)靈敏度也很好。

　　電容式觸摸屏

　　電容式觸摸屏也需要使用ITO材料，而且它的功耗低、壽命長(zhǎng)，但是較高的成本使它在前些年不太受關(guān)注。自從Apple推出的iPhone后，該機(jī)不僅提供了友好的人機(jī)界面，而且操作流暢，這使電容式觸摸屏受到了市場(chǎng)的追捧，各種電容式觸摸屏產(chǎn)品紛紛面世。而且隨著工藝進(jìn)步和批量化，它的成本不斷下降，開始顯現(xiàn)逐步取代電阻式觸摸屏的趨勢(shì)。

　　表面電容觸摸屏

　　表面電容觸摸屏只采用單層的ITO，當(dāng)手指觸摸屏表面時(shí)，就會(huì)有一定量的電荷轉(zhuǎn)移到人體。為了恢復(fù)這些電荷損失，電荷從屏幕的四角補(bǔ)充進(jìn)來(lái)，如圖所示。由于各方向補(bǔ)充的電荷量和觸摸點(diǎn)的距離成比例，所以可以憑此推算出觸摸點(diǎn)的位置?！”砻骐娙軮TO涂層通常需要在屏幕的周邊加上線性化的金屬電極，來(lái)減小角落／邊緣效應(yīng)對(duì)電場(chǎng)的影響。有時(shí)ITO涂層下面還會(huì)有一個(gè)ITO屏蔽層，用來(lái)阻隔噪音。

　　表面電容觸摸屏至少需要校正一次才能使用。

　　感應(yīng)電容式觸摸屏

　　感應(yīng)電容觸摸屏與表面電容觸摸屏相比，可以穿透較厚的覆蓋層，且不需要校正。

　　感應(yīng)電容式觸摸屏在兩層ITO涂層上蝕刻出不同的ITO模塊，如圖3所示，由于考慮模塊的總阻抗及模塊之間的連接線的阻抗，兩層ITO模塊交叉處產(chǎn)生的寄生電容等因素，并且為了能檢測(cè)到手指觸摸，ITO模塊的面積應(yīng)比手指面積小，當(dāng)采用菱形圖案時(shí)，對(duì)角線長(zhǎng)通?？刂圃?mm—6mm。

　　綠色和藍(lán)色的ITO模塊位于兩層ITO涂層上，可以把它們看作是X和Y方向的連續(xù)變化的滑條，對(duì)X和Y方向上不同的ITO模塊分別進(jìn)行掃描，以獲得觸摸點(diǎn)的位置和觸摸的軌跡。兩層ITO涂層之間是PET或玻璃隔離層，后者透光性更好，可以承受更大的壓力，并且可通過(guò)特殊工藝直接鍍?cè)?a href="http://1" class="innerlink">LCD表面。感應(yīng)電容式觸摸屏檢測(cè)到的觸摸位置對(duì)應(yīng)于感應(yīng)到最大電容變化值的交叉點(diǎn)，對(duì)于X軸或Y軸來(lái)說(shuō)，則是對(duì)不同ITO模塊的信號(hào)量取加權(quán)平均得到的位置量，系統(tǒng)然后在觸摸屏下面的LCD上顯示出觸摸點(diǎn)或軌跡。

　　另外，觸摸屏的下面是LCD顯示屏，它的表面會(huì)和靠近的ITO涂層的ITO模塊產(chǎn)生寄生電容。因此，安裝時(shí)通常在兩層之間保留一定的空氣，以降低寄生電容的影響。

　　從中國(guó)觸摸屏行業(yè)發(fā)展前景預(yù)測(cè)報(bào)告了解目前，在電容式觸摸屏解決方案中，Cypress PSoC產(chǎn)品已可編程，設(shè)計(jì)靈活，一致性好，再加上高效的PSoC Express／PSoC designer開發(fā)環(huán)境而處于領(lǐng)先地位。

　　PCB板或觸摸屏上相鄰的感應(yīng)模塊或?qū)Ь€之間會(huì)存在寄生電容Cp，如下圖所示。當(dāng)有手指接近或觸摸兩個(gè)相鄰感應(yīng)模塊時(shí)，相當(dāng)于附加了兩個(gè)電容，它們相當(dāng)于并聯(lián)在Cp上的電容Cfo利用PSoC的CSA和CSD技術(shù)可以檢測(cè)到這個(gè)電容上的變化，從而確定有沒有手指觸摸。

　　表面電容式可以用于大尺寸觸摸屏，并且其成本也較低，但目前無(wú)法支持手勢(shì)識(shí)別；感應(yīng)電容式主要用于中小尺寸觸摸屏，并且可以支持手勢(shì)識(shí)別。

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