智能設(shè)備的觸控屏幕，你了解多少？

　　無可否認(rèn)，誕生于上世紀(jì)八十年代的觸控技術(shù)在蘋果iPhone橫空出世之前是那么的默默無聞。之后隨著智能手機(jī)的發(fā)展，觸摸屏技術(shù)的發(fā)展更是在短短幾年取得了比之前十幾年更長(zhǎng)足的進(jìn)步，從一些廠商的電容屏發(fā)展到現(xiàn)在的電容屏為主流；從一開始的屏幕和觸摸屏分離，發(fā)展到現(xiàn)在in-cell、on- cell等技術(shù)層出不窮。根據(jù)相關(guān)市場(chǎng)研究機(jī)構(gòu)預(yù)測(cè)，到2015年底全球平板電腦銷量將達(dá)到2.486億臺(tái)。智能手機(jī)方面，預(yù)計(jì)到2015年時(shí)全球智能手機(jī)銷量將達(dá)到10.5億部。這樣一個(gè)龐大的數(shù)字就足以促使我們深入了解一下這些主流技術(shù)。

　　談?wù)勲娙萦|控技術(shù)

　　我們所謂的電容式觸摸屏就是指在玻璃表面貼上一層透明的特殊金屬導(dǎo)電物質(zhì)。當(dāng)手指觸摸在金屬層上時(shí)，觸點(diǎn)的電容就會(huì)發(fā)生變化，使得與之相連的振蕩器頻率發(fā)生變化，通過測(cè)量頻率變化可以確定觸摸位置獲得信息。

　　其構(gòu)造主要是在玻璃屏幕上鍍一層透明的薄膜體層，再在導(dǎo)體層外加上一塊保護(hù)玻璃，雙玻璃設(shè)計(jì)能徹底保護(hù)導(dǎo)體層及感應(yīng)器。

　　電容式觸摸屏結(jié)構(gòu)原理圖

　　具體的工作原理如下所示：

　　電容式觸摸屏在觸摸屏四邊均鍍上狹長(zhǎng)的電極，在導(dǎo)電體內(nèi)形成一個(gè)低電壓交流電場(chǎng)。在觸摸屏幕時(shí)，由于人體電場(chǎng)，手指與導(dǎo)體層間會(huì)形成一個(gè)耦合電容，四邊電極發(fā)出的電流會(huì)流向觸點(diǎn)，而電流強(qiáng)弱與手指到電極的距離成正比，位于觸摸屏幕后的控制器便會(huì)計(jì)算電流的比例及強(qiáng)弱，準(zhǔn)確算出觸摸點(diǎn)的位置。

　　電容觸摸屏的雙玻璃不但能保護(hù)導(dǎo)體及感應(yīng)器，更有效地防止外在環(huán)境因素對(duì)觸摸屏造成影響，就算屏幕沾有污穢、塵埃或油漬，電容式觸摸屏依然能準(zhǔn)確算出觸摸位置。

　　憑借著先天的優(yōu)勢(shì)，電容屏在廠商中的地位越來越重要。當(dāng)前以多點(diǎn)式觸控應(yīng)用為訴求的投射電容式觸控面板主要技術(shù)分為薄膜式（filmtype）及玻璃式（glasstype）兩種，具體下來則蘋果陣營(yíng)采用玻璃投射式電容（glasstype），而非蘋陣營(yíng)則以薄膜投射式電容（filmtypePET）為主

　　目前主流的薄膜式結(jié)構(gòu)是將ITO通過光刻或印刷在PET薄膜上，外層為保護(hù)玻璃稱為GFF（Glass-Film-Film）結(jié)構(gòu)；而主流的玻璃式結(jié)構(gòu)系將觸控傳感器做在ITO玻璃上，外層加上一片保護(hù)玻璃是為GG（Glass-Glass）結(jié)構(gòu)。

　　盡管電容式技術(shù)已經(jīng)主宰消費(fèi)電子觸控市場(chǎng)，但為了拓展觸控的應(yīng)用層面，帶給消費(fèi)者更好的使用者體驗(yàn)，今天的電容式觸控技術(shù)仍然存在著一些需要改善的關(guān)鍵因素，包括降低成本、實(shí)現(xiàn)手指懸浮控制、手套控制、雜訊管理、在手指或表面濕滑時(shí)亦能操控、更快的反饋和響應(yīng)、節(jié)省電池電力、更靈敏的壓力感測(cè)、主動(dòng)式手寫筆支援、良好的軟／硬件整合等。

　　這些目標(biāo)為觸控方案供應(yīng)商帶來了許多嶄新挑戰(zhàn)，首先在降低成本方面便會(huì)遭遇從材料到制程的諸多問題。

　　就目前狀況而言，GFF結(jié)構(gòu)受限于高階ITO薄膜材料掌握在少數(shù)日商手中，而GG貼合良率普遍偏低，這也是造成投射電容觸控模塊成本居高不下的主因。

　　金屬網(wǎng)格觸摸屏

　　這樣促使廠家利用更便宜的金屬網(wǎng)格（Metal mesh）、銀納米線（Silver nanowires）、碳納米管、導(dǎo)電高分子、石墨烯和ITO墨水等取代ITO材料的情況，但由于產(chǎn)業(yè)鏈未夠完善和其他的問題，就導(dǎo)致了新材料取代ITO還正在一個(gè)籌備階段，而不是真正實(shí)施。

　　隨著眾多ITO替代材料競(jìng)相發(fā)展，未來幾年內(nèi)勢(shì)必會(huì)有愈來愈多的投射電容式感測(cè)器開始釆用新型ITO替代材料。無論是對(duì)面板和觸控模組供應(yīng)商來說，ITO替代材料都代表著新的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，卻也帶來了嶄新的機(jī)遇。