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分解电阻式和电容式触摸屏
摘要:所谓电阻式,其实指的是电阻式触摸屏,它是一种传感器,它将矩形区域中触摸点(X,Y)的物理位置转换为代表X坐标和Y坐标的电压。电阻触屏需用压力使屏幕各层发生接触,可以使用手指,指甲,触笔等进行操作。
Abstract:
Key words :

电阻式

所谓电阻式,其实指的是电阻式触摸屏,它是一种传感器,它将矩形区域中触摸点(X,Y)的物理位置转换为代表X坐标和Y坐标的电压。电阻触屏需用压力使屏幕各层发生接触,可以使用手指(哪怕带上手套),指甲,触笔等进行操作。支持触笔在亚洲市场很重要,手势和文字识别在哪里都被看重。

电阻式优缺点

电阻式触摸屏的优点是它的屏和控制系统都比较便宜,反应灵敏度也很好,而且不管是四线电阻触摸屏还是五线电阻触摸屏,它们都是一种对外界完全隔离的工作环境,不怕灰尘和水汽,能适应各种恶劣的环境。它可以用任何物体来触摸,稳定性能较好。缺点是电阻触摸屏的外层薄膜容易被划伤导致触摸屏不可用,多层结构会导致很大的光损失,对于手持设备通常需要加大背光源来弥补透光性不好的问题,但这样也会增加电池的消耗。

电容式

同理,电容式就是电容技术触摸屏,电容式是利用人体的电流感应进行工作的。电容式触摸屏是是一块四层复合玻璃屏,玻璃屏的内表面和夹层各涂有一层ITO。

电容式屏主要缺点

电容屏主要缺点是漂移:当环境温度、湿度改变时,环境电场发生改变时,都会引起电容屏的漂移,造成不准确。用户触摸屏幕的同时另一只手或身体一侧靠近显示器会漂移;电容触摸屏附近较大的物体搬移后回漂移,你触摸时如果有人围过来观看也会引起漂移;电容屏的漂移原因属于技术上的先天不足,环境电势面(包括用户的身体)虽然与电容触摸屏离得较远,却比手指头面积大的多,他们直接影响了触摸位置的测定。

电容式工作原理

当手指触摸在金属层上时,由于人体电场,用户和触摸屏表面形成以一个耦合电容,对于高频电流来说,电容是直接导体,于是手指从接触点吸走一个很小的电流。这个电流分从触摸屏的四角上的电极中流出。

电阻触屏俗称“软屏”,多用于Windows Mobile系统的手机;电容触屏俗称“硬屏”,如iPhone和G1等机器采用这种屏质的。

电阻触摸屏和电容触摸屏有什么区别

1、电阻触屏:需用压力使屏幕各层发生接触,可以使用手指(哪怕带上手套),指甲,触笔等进行操作。支持触笔在亚洲市场很重要,手势和文字识别在哪里都被看重。

2、电容触屏:来自带电的手指表层最细微的接触也能激活屏幕下方的电容感应系统。非生命物体、指甲、手套无效。手写识别较为困难。

三、精度

1、电阻触屏:精度至少达到单个显示像素,用触笔时能看出来。便于手写识别,有助于在使用小控制元素的界面下进行操作。

2、电容触屏:理论精度可以达到几个像素,但实际上会受手指接触面积限制。以至于用户难以精确点击小于1cm2的目标。

四、成本

1、电阻触屏:很低廉。

2、电容触屏:不同厂商的电容屏价格比电阻屏贵10%到50%。这点额外成本对旗舰级产品无所谓,但可能会让中等价位手机望而却步。

五、多点触摸可行性

1、电阻触屏:不可能,除非重组电阻屏与机器的电路连接。

2、电容触屏:取决于实现方式以及软件,已在G1的技术演示以及iPhone上实现。G1的1.7T版本已经可以实现浏览器的多点触摸特性。

六、抗损性

1、电阻触屏:电阻屏的根本特性决定了它的顶部是柔软的,需要能够按下去。这使得屏幕非常容易产生划痕。电阻屏需要保护膜以及相对更频繁的校准。有利的方面是,使用塑料层的电阻触屏设备总体上更不易损,更不容易摔坏。

2、电容触屏:外层可以使用玻璃。这样虽然不至于坚不可摧,而且有可能在严重冲击下碎裂,但玻璃应对日常碰擦和污迹更好。

七、清洁

1、电阻触屏:由于可以使用触笔或指甲进行操作,更不容易在屏幕上留下指纹、油渍和细菌。

2、电容触屏:要用整个手指进行触摸,但玻璃外层更容易清洁。

八、环境适应性

1、电阻触屏:具体数值不得而知。但有证据表明使用电阻屏的Nokia 5800可以在-15°C至+45°C的温度下正常工作,对湿度也没什么要求。

2、电容触屏:典型的操作温度在0°至35°之间,需要至少5%的湿度(工作原理所限)。

九、阳光下可视效果

1、电阻触屏:通常很糟,额外的屏幕层面反射了大量阳光。

2、电容触屏:仍旧很好。

电容式电阻式触摸屏为主流

依照感应方式的不同,触摸屏大致可以分为电阻式、电容式、红外线式、超音波式四类。其中电阻式与电容式目前的市场前景最被看好,其他技术短期内恐很难赶上。

就技术原理来看,电阻式触摸屏只能算是一种“类触控”技术。它采用两层镀有导电功能的ITO(铟锡氧化物)PET塑料膜,PET本身具有一定的透明度与耐用性,两片ITO设有微粒支点,使屏幕在未被压按时两层ITO间有一定的空隙,处于未导电的状态。当操作者以指尖或笔尖压按屏幕(外层PET膜)时,压力将使PET膜内凹,因变形而使铟锡氧化物导电层接触导电,再通过侦测X轴、Y轴电压变化换算出对应的压力点,完成整个屏幕的触按处理机制。由于此种技术成本低廉,现已大量应用于电子产品之上。目前电阻式触摸屏有4线、5线、6线与8线等多种类型,线数越多,代表可侦测的精密度越高,但成本也会相对提高。

不过,仔细考量电阻式触控技术的原理就会发现,通过触按屏幕触发ITO薄膜导电的侦测机制,在物理上有其局限性:电阻式技术想要增加侦测面积与分辨率,最直接的方法就是增加线数,但线数的提高也代表着处理运算信息量的增加,这对处理器将是一大负担,同时成本的提升也是问题。另外,PET膜再怎么强化,材质的耐压性、耐磨性、抗变形能力,毕竟有其极限,长时间运用一定会减低铟锡氧化物导电层接触导通效率,触按点也会因经常使用的就是那几处,造成特定区域过度使用磨损,而降低透明度。

电容式触摸屏与电阻式比较,架构相对简单。由于电容式触摸屏中的投射电容式(电容式触摸屏主要分为投射电容式与表面电容式两种)可支持当前流行的多点触控功能,并拥有更高的屏幕透光率、更低的整体功耗、更长的使用寿命等优点,正不断挑战电阻式触摸屏的市场地位。

据isuppli公司预测,2008年全球具备触控功能的手机,仍以电阻式触控技术为主,产值可达4900万美元,预计2012年将达6500万美元;而投射电容式触控技术2008年产值虽然只有1000万美元,占整个市场份额的17%,但估计2012年投射电容式产值将突破2000万美元,市场比重跃升至23%。

但是电容式触控也有许多值得关注的问题:比如液晶屏非常靠近铟锡氧化物模板,新的技术甚至直接将两者做在同一个真空堆栈中,形成一个模组。而为了达到触点侦测功效,铟锡氧化物模板又需不断地扫描像素,会持续散发干扰信号,影响整个模组的操作。另外,厂商虽然会对触摸屏的表面进行硬化处理,可是为了不隔绝掉ITO的表面电流,硬化镀层非常薄,当施加在触摸屏上的外力过大时,依然有伤到ITO的可能,对触摸屏造成损伤,降低使用寿命。因此,针对提高使用寿命问题,有厂商开发出了超声波式或红外线式触摸屏。特别是在导通线路精细度方面是制约电容屏发展的瓶颈问题,直接购买镀膜设备成本会增加很多,但是最近uninwell International最近推出的光刻银浆可以解决这方便的问题,此种材料可以将线细和线距控制在0.05mm以内,使得电容屏的投资成本大大降低。

红外线与超声波式触控技术的作用原理相仿。不过受限于传感器的尺寸,这两项技术目前多用于20英寸以上的屏幕,如医疗、ATM等装置上,同时产品的成本也会较高。

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