觸摸屏顯示技術(shù)及其應用前景分析

如今，在各種手持消費電子設備、醫療應用設備、自動(dòng)售貨機/售票機/ ATM機、銷(xiāo)售終端（POS），工業(yè)和過(guò)程控制設備中都可以看到觸摸顯示屏。觸摸屏顯示器正逐漸進(jìn)入辦公自動(dòng)化，汽車(chē)和船舶儀表，家電和游戲機應用領(lǐng)域。

影響選擇觸摸屏技術(shù)的各種因素

可以用各種方式實(shí)現觸摸屏。除了成本之外，技術(shù)方面的選擇取決于以下幾個(gè)因素：

性能：性能包括諸如速度、靈敏度、精確度、分辨率、拖動(dòng)、Z軸、雙/多觸摸方式，視差角度和校準的穩定性。

輸入靈活性：輸入靈活性參數影響著(zhù)人機交互的方式，諸如手套、手套材料、指甲、觸筆，手寫(xiě)識別和獲取簽名。

環(huán)境：環(huán)境因素為溫度、濕度、耐化學(xué)性、耐劃傷、防飛濺/液滴、高度、車(chē)內安裝、沖擊、振動(dòng)，斷裂性和防打破的安全性。

電氣和機械性能：電氣和機械性能需要涵蓋功率、浮動(dòng)接地、靜電放電（ESD）、電磁干擾（EMI），尺寸大小，曲率等

光學(xué)：影響技術(shù)選擇的光學(xué)特性包括透光率、清晰度，色彩純度和反射

觸摸屏技術(shù)的類(lèi)型

根據上面所述的各種因素，主要觸摸屏技術(shù)可分為以下幾種類(lèi)型：

電阻式：從目前的推廣應用來(lái)看，電阻式觸摸屏是占主導地位的觸摸技術(shù)。它由玻璃面板，銥錫氧化物（ITO）電阻涂層組成，并帶有導電涂層的護板，沿著(zhù)邊緣有銀色的總線(xiàn)條。兩個(gè)層之間用絕緣小點(diǎn)隔開(kāi)。觸摸屏幕時(shí)，護板彎曲與玻璃上的涂膜相接觸（圖1）。

圖1：電阻式觸摸技術(shù)。

該控制器可選擇驅動(dòng)玻璃層和+5 V的護板，并讀取源于護板和玻璃層產(chǎn)生的電壓，根據被測量層中的壓降來(lái)確定X和Y坐標。該技術(shù)需要四線(xiàn) – 前面提到的總線(xiàn)條，這被稱(chēng)為4線(xiàn)電阻式觸摸屏技術(shù)。

由于護板的不斷彎曲，造成ITO涂膜中有微小的裂縫。會(huì )使4線(xiàn)電阻式觸摸屏技術(shù)的線(xiàn)性度和精確度變差，環(huán)境變化也會(huì )造成精度的漂移。

已經(jīng)用不斷改進(jìn)的5，6，7和8線(xiàn)電阻式觸摸屏來(lái)消除這些影響。

聲學(xué)脈沖識別（APR）式：APR由一個(gè)玻璃顯示器涂層或其他堅硬的基板組成，背面安裝了4個(gè)壓電傳感器。該傳感器安裝在可見(jiàn)區域的兩個(gè)對角上，通過(guò)一根彎曲的電纜連接到控制卡。用戶(hù)觸摸屏幕時(shí)，手指或者觸筆和玻璃之間的拖動(dòng)發(fā)生了碰撞或摩擦，于是就產(chǎn)生了聲波。波輻射離開(kāi)接觸點(diǎn)傳向傳感器，按聲波的比例產(chǎn)生電信號。在控制卡中放大這些信號，然后轉換為數字數據流。比較數據與事先存儲的聲音列表來(lái)確定觸摸的位置。APR設計成能夠消除環(huán)境的影響和外部的聲音，因為這些因素與存儲的聲音列表不匹配。

表面聲波（SAW）式：SAW觸摸屏是由一個(gè)針對X和Y軸的有發(fā)送和接收的壓電傳感器的玻璃涂層。該控制器發(fā)送電信號至發(fā)射傳感器，并在玻璃的表面內將信號轉換成超聲波。通過(guò)反射器陣列，這些波覆蓋整個(gè)觸摸屏。對面的反射器收集和控制這些波至接收傳感器，將他們轉換成電信號。對每個(gè)軸重復這個(gè)過(guò)程。用戶(hù)觸摸時(shí)吸收了傳播的波的一部分。 接收到的對應X和Y坐標的信號與存儲的數字分布圖相比較，從而識別變化并計算出坐標。

電容式：電容式觸摸屏技術(shù)可以進(jìn)一步細分為表面電容式和投射電容式。表面電容式技術(shù)是在玻璃面板上涂有相同的導體。圍繞面板邊緣的電極在整個(gè)導電層平均分配低電壓，建立一個(gè)相同的電場(chǎng)。觸摸時(shí)就會(huì )從各個(gè)角上得到電流。該控制器測量從各個(gè)角上獲得的電流比，從而計算出觸摸的位置。

投射電容式觸摸屏由兩個(gè)玻璃保護層之間的傳感器網(wǎng)格微細線(xiàn)組成。部件可以放置于用戶(hù)安裝的材料后面，包括防暴的厚達18毫米的玻璃。觸摸時(shí)，手指和傳感器之間構成了電容。從改變的傳感器柵格的電氣特性就可計算出觸摸位置。