液晶觸摸屏

液晶觸控屏由於其輕便、佔用空間少、方便靈活等優點，己經逐漸取代鍵盤成為嵌入式系統的常選用的人機交互工具。觸摸屏按其技術原理可分為五類:矢量壓力傳感式、電阻式、電容式、紅外線式、表面聲波式，其中電阻式觸摸屏在嵌入式系統中用的較多。 ^[1] 

隨着多媒體信息查詢的與日俱增，人們越來越多地談到觸摸屏，因為觸摸屏不僅適用於中國多媒體信息查詢的國情，而且觸摸屏具有堅固耐用、反應速度快、節省空間、易於交流等許多優點。利用這種技術，用户只要用手指輕輕地碰計算機顯示屏上的圖符或文字就能實現對主機操作，從而使人機交互更為直截了當，這種技術大大方便了那些不懂電腦操作的用户。 觸摸屏作為一種最新的電腦輸入設備，它是目前最簡單、方便、自然的一種人機交互方式。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備。觸摸屏在我國的應用範圍非常廣闊，主要是公共信息的查詢；如電信局、税務局、銀行、電力等部門的業務查詢；城市街頭的信息查詢；此外應用於領導辦公、工業控制、軍事指揮、電子遊戲、點歌點菜、多媒體教學、房地產預售等。將來，觸摸屏還要走入家庭。

隨着使用電腦作為信息來源的與日俱增，觸摸屏以其易於使用、堅固耐用、反應速度快、節省空間等優點，使得系統設計師們越來越多的感到使用觸摸屏的確具有相當大的優越性。觸摸屏出現在中國市場上至今只有短短的幾年時間，這個新的多媒體設備還沒有為許多人接觸和了解，包括一些正打算使用觸摸屏的系統設計師，還都把觸摸屏當作可有可無的設備，從發達國家觸摸屏的普及歷程和我國多媒體信息業正處在的階段來看，這種觀念還具有一定的普遍性。事實上，觸摸屏是一個使多媒體信息或控制改頭換面的設備，它賦予多媒體系統以嶄新的面貌，是極富吸引力的全新多媒體交互設備。發達國家的系統設計師們和我國率先使用觸摸屏的系統設計師們已經清楚的知道，觸摸屏對於各種應用領域的電腦已經不再是可有可無的東西，而是必不可少的設備。它極大的簡化了計算機的使用，即使是對計算機一無所知的人，也照樣能夠信手拈來，使計算機展現出更大的魅力。解決了公共信息市場上計算機所無法解決的問題。 隨着城市向信息化方向發展和電腦網絡在國民生活中的滲透，信息查訊都已用觸摸屏實現--顯示內容可觸摸的形式出現。

典型觸摸屏的工作部分一般由三部分組成：兩層透明的阻性導體層、兩層導體之間的隔離層、電極。阻性導體層選用阻性材料，如銦錫氧化物(ITO)塗在襯底上構成，上層襯底用塑料，下層襯底用玻璃。隔離層為粘性絕緣液體材料，如聚酯薄膜。電極選用導電性能極好的材料(如銀粉墨)構成，其導電性能大約為ITO的1000倍。 ^[1] 

為了操作上的方便，人們用觸摸屏來代替鼠標或鍵盤。工作時，我們必須首先用手指或其它物體觸摸安裝在顯示器前端的觸摸屏，然後系統根據手指觸摸的圖標或菜單位置來定位選擇信息輸入。觸摸屏由觸摸檢測部件和觸摸屏控制器組成；觸摸檢測部件安裝在顯示器屏幕前面，用於檢測用户觸摸位置，接受後送觸摸屏控制器；而觸摸屏控制器的主要作用是從觸摸點檢測裝置上接收觸摸信息，並將它轉換成觸點座標，再送給CPU，它同時能接收CPU發來的命令並加以執行。

從技術原理來區別觸摸屏，可分為五個基本種類：矢量壓力傳感技術觸摸屏、電阻技術觸摸屏、電容技術觸摸屏、紅外線技術觸摸屏、表面聲波技術觸摸屏。其中矢量壓力傳感技術觸摸屏已退出歷史舞台；紅外線技術觸摸屏價格低廉，但其外框易碎，容易產生光干擾，曲面情況下失真；電容技術觸摸屏設計構思合理，但其圖像失真問題很難得到根本解決；電阻技術觸摸屏的定位準確，但其價格頗高，且怕刮易損；表面聲波觸摸屏解決了以往觸摸屏的各種缺陷，清晰不容易被損壞，適於各種場合，缺點是屏幕表面如果有水滴和塵土會使觸摸屏變的遲鈍，甚至不工作。按照觸摸屏的工作原理和傳輸信息的介質，我們把觸摸屏分為四種，它們分別為電阻式、電容感應式、紅外線式以及表面聲波式。每一類觸摸屏都有其各自的優缺點，要了解哪種觸摸屏適用於哪種場合，關鍵就在於要懂得每一類觸摸屏技術的工作原理和特點。

1、 電阻式觸摸屏（電阻式觸摸屏工作原理圖）

這種觸摸屏利用壓力感應進行控制。電阻觸摸屏的主要部分是一塊與顯示器表面非常配合的電阻薄膜屏，這是一種多層的複合薄膜，它以一層玻璃或硬塑料平板作為基層，表面塗有一層透明氧化金屬（透明的導電電阻）導電層，上面再蓋有一層外表面硬化處理、光滑防擦的塑料層、它的內表面也塗有一層塗層、在他們之間有許多細小的（小於1/1000英寸）的透明隔離點把兩層導電層隔開絕緣。 當手指觸摸屏幕時，兩層導電層在觸摸點位置就有了接觸，電阻發生變化，在X和Y兩個方向上產生信號，然後送觸摸屏控制器。控制器偵測到這一接觸並計算出（X，Y）的位置，再根據模擬鼠標的方式運作。這就是電阻技術觸摸屏的最基本的原理。 電阻類觸摸屏的關鍵在於材料科技，常用的透明導電塗層材料有：

A、ITO，氧化銦，弱導電體，特性是當厚度降到1800個埃（埃=10-10米）以下時會突然變得透明，透光率為80%，再薄下去透光率反而下降，到300埃厚度時又上升到80%。ITO是所有電阻技術觸摸屏及電容技術觸摸屏都用到的主要材料，實際上電阻和電容技術觸摸屏的工作面就是ITO塗層。

B、鎳金塗層，五線電阻觸摸屏的外層導電層使用的是延展性好的鎳金塗層材料，外導電層由於頻繁觸摸，使用延展性好的鎳金材料目的是為了延長使用壽命，但是工藝成本較為高昂。鎳金導電層雖然延展性好，但是隻能作透明導體，不適合作為電阻觸摸屏的工作面，因為它導電率高，而且金屬不易做到厚度非常均勻，不宜作電壓分佈層，只能作為探層。

當前觸摸屏的應用範圍從以往的銀行自動櫃員機、工控計算機等小眾商用市場，迅速擴展到手機、PDA、 GPS(全球定位系統)、MP3，甚至平板電腦(UMPC)等大眾消費電子領域。 ^[1]  展望未來，觸控操作簡單、便捷，人性化的觸摸屏有望成為人機互動的最佳界面而迅速普及。

當前的觸控技術尚存在屏幕所使用的材源透光較差影響顯示畫面的清晰度，或者長期使用後出現座標漂移、影響使用精度等問題。而且，全球主要觸摸屏生產大廠多集中在日、美、韓等國家以及我國台灣地區；主要技術、關鍵零組件和原材料更是基本掌握在日、美廠商手中，中國大陸的觸摸屏/觸控面板產業還基本處於起步階段。但正因如此，整個觸控行業未來的上升空間還非常大，它也有望成為我國電子企業今後創新發展、大有作為的重要領域。觸摸屏當前主要還是集中在小尺寸上的應用，未來的發展將是一個觸控和遙控的世界，所以大尺寸觸摸屏的發展是當前觸摸屏發展的趨勢，創科恆遠在大尺寸觸摸屏的領域上發展有着先進的技術，尤其是多點觸摸的應用領域，其在WINDOWS7下開發的多點觸摸技術已經廣發應用於市場，在市場的應用中給了民眾耳目一新的感覺，深的廣大民眾的喜愛。所以未來的世界是個觸控的世界，是個遙控的世界，大尺寸觸摸屏的發展有着廣泛的空間。

iSuppli公司預測，在蘋果公司iPhone熱銷及其精緻的用户界面刺激下，2008-2012年全球觸摸屏顯示器模塊出貨量將增長一倍以上。鑑於這種強勁的增長前景，大約有60家廠商在上月於美國洛杉磯舉辦的2008年國際信息顯示學會(SID)展會期間展示了各自的觸摸屏傳感器、模塊或者系統技術。2008年全球觸摸屏模塊市場出貨量將達3.41億個，銷售額將達到34億美元。據iSuppli公司本週發佈的最新預測，iSuppli公司預測，到2013年該市場將增長到8.33億個，2008-2013年的複合年增長率為19.5%。預計2013年全球觸摸屏模塊銷售額將從2008年的34億美元上升到64億美元，複合年增長率為13.7%。

觸摸屏起源於20世紀70年代，早期多被裝於工控計算機、POS機終端等工業或商用設備之中。2007年iPhone手機的推出，成為觸控行業發展的一個里程碑。蘋果公司把一部至少需要20個按鍵的移動電話，設計得僅需三四個鍵就能搞定，剩餘操作則全部交由觸控屏幕完成。除賦予了使用者更加直接、便捷的操作體驗之外，還使手機的外形變得更加時尚輕薄，增加了人機直接互動的親切感，引發消費者的熱烈追捧，同時也開啓了觸摸屏向主流操控界面邁進的征程。

當前，觸摸屏應用範圍已變得越來越廣泛，從工業用途的工廠設備的控制/操作系統、公共信息查詢的電子查詢設施、商業用途的提款機，到消費性電子的移動電話、PDA、數碼相機等都可看到觸控屏幕的身影。當然，這其中應用最為廣泛的仍是手機。根據調研機構ABIResearch報告指出，2008年採用觸控式屏幕的手機出貨量將超過1億部，預計2012年安裝觸控界面的手機出貨量將超過5億部。

而且有跡象表明，觸摸屏在消費電子產品中的應用範圍正從手機屏幕等小尺寸領域向具有更大屏幕尺寸的筆記本電腦拓展。當前，戴爾、惠普、富士通、華碩等一線筆記本電腦品牌廠商都計劃推出具備觸摸屏的筆記本電腦或UMPC。當然，當前關於配備觸摸屏的筆記本電腦是否能從10英寸以下的低價筆記本電腦或UMPC，擴大到14英寸以上的主流筆記本電腦市場，業界仍存爭論。因為對於主流筆記本電腦或台式機來説，消費者多已習慣了使用鍵盤及鼠標進行輸入，不像小尺寸筆記本電腦，因可容納的鍵盤數量有限，需觸摸屏加以輔助，達到更直觀的人機溝通目的。而且當前Windows系統尚不支持多點觸控功能，如由PC廠商單獨導入多點觸控功能，在軟件上的努力與投資又將極為可觀，因此預計到2010年支持多點觸控的新操作系統Windows7上市之前，配備觸摸屏的筆記本電腦仍將侷限於12.1英寸以下。但即便如此，觸摸屏市場未來的發展前景也十分誘人。根據市場調研機構的預測，到2010年觸摸屏產值將達到35億美元。