觸摸屏技術(shù)的性能與發(fā)展

劉熠凡

摘 要：觸摸屏是以直接觸碰方式發(fā)送指令代替鍵盤和鼠標(biāo)與計(jì)算機(jī)建立溝通的輸入設(shè)備，在智能手機(jī)、平板電腦等設(shè)備上，有著廣泛的應(yīng)用。隨著技術(shù)的發(fā)展，觸摸屏技術(shù)開始逐漸成熟，給人們的娛樂、工作、學(xué)習(xí)帶來了極大的便捷，實(shí)現(xiàn)了人與程序之間的零距離溝通。本文將對觸摸屏技術(shù)特點(diǎn)進(jìn)行論述，分析觸摸屏技術(shù)的性能特點(diǎn)，并對未來觸摸屏技術(shù)的發(fā)展趨勢進(jìn)行展望。

關(guān)鍵詞：觸摸屏 技術(shù)性能 發(fā)展趨勢

中圖分類號：TN873 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2017）11（b）-0073-02

隨著計(jì)算機(jī)和多媒體應(yīng)用技術(shù)的不斷發(fā)展，觸摸屏作為一種附加在顯示器表面的透明介質(zhì)，以其易于使用、堅(jiān)固耐用、反應(yīng)迅速、節(jié)省空間等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于電腦、手機(jī)等媒體工具。通過觸摸屏技術(shù)的利用，運(yùn)用手指觸碰顯示屏中的界面就能實(shí)現(xiàn)對電腦或者手機(jī)等媒介的操作，大大簡化了輸入和運(yùn)用程序，真正實(shí)現(xiàn)“零距離”互動(dòng)操作[1]。未來，觸摸屏技術(shù)將會(huì)進(jìn)一步得到調(diào)整和改進(jìn)，結(jié)合互聯(lián)網(wǎng)和多媒體系統(tǒng)，賦予更豐富的職能。

1 觸摸屏技術(shù)基礎(chǔ)論述

觸摸屏又稱為“觸控屏”或者“觸控面板”，從其本質(zhì)來說就是傳感器，是一種可接收觸頭等輸入訊號的感應(yīng)式液晶顯示裝置，當(dāng)接觸了屏幕上的圖形按鈕時(shí)，屏幕上觸覺反饋系統(tǒng)能夠根據(jù)預(yù)先設(shè)置的程序連接裝置。作為當(dāng)前最簡單、方便和自然的一種人機(jī)交互方式，觸摸屏技術(shù)得到了廣泛地應(yīng)用。觸摸屏技術(shù)主要具有以下特性。

1.1 透明性

觸摸屏由多層復(fù)合薄膜組成，透明性能對于觸摸屏的分辨率具有決定性作用，直接關(guān)系觸摸屏的視覺功效。當(dāng)然，觸摸屏透明性不只是視覺功效，還包括觸摸屏的透明度、色彩對比度、反光性和清晰度。

1.2 定位性

觸摸屏技術(shù)需要通過定位進(jìn)行操控，一方面，觸摸屏技術(shù)當(dāng)前定位坐標(biāo)和前一次定位坐標(biāo)不存在關(guān)聯(lián)性，每一次的觸摸都是獨(dú)立存在的坐標(biāo)定位系統(tǒng)，其觸摸數(shù)據(jù)都通過調(diào)整直接轉(zhuǎn)化為觸摸屏坐標(biāo)，保證觸摸屏中同一位置輸出的信息都是穩(wěn)定的。另一方面，無論是何種形式的觸摸屏，其定位都基于內(nèi)部的傳感器進(jìn)行檢測觸摸和定位，所以不同的觸摸屏在敏捷性、準(zhǔn)確性、穩(wěn)定性和使用壽命上都存在差別。

2 觸摸屏技術(shù)性能分析

2.1 電阻式觸摸屏

電阻式觸摸屏技術(shù)將其區(qū)域物理位置轉(zhuǎn)換為平面坐標(biāo)電壓，具有完全的隔絕性能，能夠阻擋外界的污漬、粉塵、水汽，而且任何介質(zhì)都可以觸摸操控。但需要注意的是，電阻式觸摸屏復(fù)合薄膜外層使用材料為塑料，如果用力過猛或者利器，容易造成觸摸屏損傷[2]。電阻式觸摸屏主要包括四線、五線甚至還有七線和八線電阻式觸摸屏，四線解析度高、反應(yīng)速度快、穩(wěn)定性強(qiáng)，主要適用于室內(nèi)公共場所和用戶家庭；五線是四線的升級版，在四線的基礎(chǔ)上進(jìn)一步提升了同位置的觸摸次數(shù)，適用于各大公共場所LCD模塊。

2.2 電容式觸摸屏

電容式觸摸屏技術(shù)是一塊四層復(fù)合玻璃屏，其內(nèi)表面和夾層均涂有一層ITO，最外層是一薄層汐土玻璃保護(hù)層，將夾層ITO涂層作為工作面、內(nèi)層ITO作為屏蔽層，從4個(gè)角上引出4個(gè)電極，利用人體的電流感應(yīng)進(jìn)行工作，在日常工作和生活中十分常見。電容式觸摸屏具有分辨率高、透光性好的特點(diǎn)，增加了更為絕緣的介質(zhì)，可以有效滿足廣場、道路、體育館等公共場所的需求。電容式觸摸屏的操作以人體作為電極，如果有導(dǎo)體接近與界面產(chǎn)生足夠大的電容時(shí)會(huì)引起電容式觸摸屏自動(dòng)操作的錯(cuò)誤反應(yīng)[3]。如果外界的溫度、濕度、電磁出現(xiàn)改變時(shí)，會(huì)影響電容式觸摸屏的操作穩(wěn)定性，造成數(shù)據(jù)顯示的不準(zhǔn)確，適用于電磁干擾少和要求不高的環(huán)境使用，并注意定期進(jìn)行調(diào)整和校準(zhǔn)。

2.3 紅外線式觸摸屏

紅外線式觸摸屏是由裝在觸摸屏外框上的紅外線發(fā)射和接收感測元件構(gòu)成，在觸摸屏表面上形成紅外線探測網(wǎng)，任何觸摸物體可改變觸摸點(diǎn)上的紅外線而實(shí)現(xiàn)觸摸屏操作，與表面聲波觸控式具有相似性。紅外線式觸摸屏和觸摸屏使用的透明擋板材料沒有關(guān)聯(lián)性，在實(shí)踐應(yīng)用過程中，對良好透光性能的擋板進(jìn)行抗反光處理，能夠呈現(xiàn)完美的視覺效果，并且不受電流、電壓和靜電等因素的限制。當(dāng)然，紅外線式觸摸屏由于受到紅外線發(fā)射管體積的影響，無法發(fā)射高密度的紅外線，因而其分辨率不高，影響觸摸屏的清晰度。而且，受外界環(huán)境特別是光線的影響，紅外線式觸摸屏的準(zhǔn)確性會(huì)降低，適用于較為惡劣的外部環(huán)境和無強(qiáng)光線干擾的公共場所。

2.4 表面聲波觸摸屏

表面聲波是一種沿介質(zhì)表面?zhèn)鞑サ臋C(jī)械波，表面生波觸摸屏通過利用表面生波技術(shù)，以聲波發(fā)射器作為一種高頻發(fā)射波跨越屏幕表面，如果手指觸及屏幕則觸點(diǎn)聲波被阻止，進(jìn)而確定坐標(biāo)位置。表面聲波觸摸屏具有非常高的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性，由于其采取的是三維坐標(biāo)操控，相較于傳統(tǒng)的觸摸屏技術(shù)增加了壓力軸響應(yīng)，通過對接收信號的強(qiáng)弱度進(jìn)行計(jì)算反應(yīng)。將壓力軸響應(yīng)用于表面聲波觸摸屏技術(shù)中，觸摸屏中每一個(gè)觸摸位置不僅包括有觸摸和無觸摸兩種觸摸狀態(tài)，而且從整體上形成觸摸感應(yīng)。表面聲波不受溫度、濕度、光線等因素干擾，具有極高的分辨率和穩(wěn)定性，透光性能強(qiáng)、反應(yīng)敏捷性好，持久耐用，適用于公共平臺、單位機(jī)構(gòu)等辦公場所。

3 觸摸屏技術(shù)的發(fā)展方向分析

3.1 中大尺寸多點(diǎn)觸摸技術(shù)的應(yīng)用

多點(diǎn)觸控能夠?qū)崿F(xiàn)多人同時(shí)使用，該種技術(shù)特別適合應(yīng)用在繪圖、工程設(shè)計(jì)、影像處理領(lǐng)域中，利用手中的電容筆，即可進(jìn)行簽名、標(biāo)記與繪圖，這就有效拓展了觸摸屏的使用領(lǐng)域。實(shí)際上，該種技術(shù)在10年前就已經(jīng)投入研發(fā)，在2007年，蘋果公司展示了透射式電容技術(shù)的多點(diǎn)觸控功能，帶來了觸摸屏技術(shù)的發(fā)展新風(fēng)尚。目前，多點(diǎn)觸控技術(shù)已經(jīng)逐步發(fā)展成熟，在多個(gè)領(lǐng)域得到了應(yīng)用，在下一階段，這項(xiàng)技術(shù)將會(huì)朝著自由化的方向發(fā)展。

對于廠商而言，小尺寸觸摸屏出貨量巨大，在市場競爭的影響下，利潤也越來越低，而大眾尺寸觸摸屏技術(shù)的成熟，面板廠商的參與度也逐步提升。隨著全球信息化水平的提高，觸摸屏技術(shù)開始在服務(wù)平臺、電信、交通監(jiān)控、公共信息、娛樂領(lǐng)域得到了推廣，這些領(lǐng)域中需要應(yīng)用中大尺寸的觸摸屏，因此，中大尺寸多點(diǎn)觸摸技術(shù)的應(yīng)用成為未來階段的一個(gè)重要發(fā)展趨勢。

3.2 混合式觸控技術(shù)

在社會(huì)的發(fā)展下，人們對于觸控技術(shù)的操作也提出了更高的要求，單一傳統(tǒng)的觸控技術(shù)很難滿足人們的操作要求，在這一背景下，混合式觸控技術(shù)誕生，該種技術(shù)就是在一塊觸控面上，采用兩種以上的觸控方式，補(bǔ)充傳統(tǒng)觸控技術(shù)的不足。這種技術(shù)可以對不同的壓力度產(chǎn)生感應(yīng)，在檢測到閾值之后，就可以激活敏感部分，得到相應(yīng)的結(jié)果。

4 結(jié)語

總而言之，隨著未來科學(xué)技術(shù)的飛速進(jìn)步，觸摸屏技術(shù)作為交互式窗口的公共信息傳輸系統(tǒng)，將會(huì)不斷被更新?lián)Q代，發(fā)揮著更加重要的作用。

參考文獻(xiàn)

[1] 夏文寶，姜宏，魯鵬.觸摸屏蓋板玻璃的發(fā)展及應(yīng)用前景[J].玻璃與搪瓷，2014，42（1）：37-42.

[2] 高燕.觸摸屏應(yīng)用技術(shù)基礎(chǔ)[J].現(xiàn)代營銷：學(xué)苑版，2010（10）：86-87.

[3] 意法半導(dǎo)體發(fā)布具卓越抗噪性能觸摸屏技術(shù)[J].中國醫(yī)療器械信息，2011（6）：66.

[4] Binay Bajaj.觸摸屏技術(shù)推動(dòng)消費(fèi)電子產(chǎn)品增長[J].中國電子商情（基礎(chǔ)電子），2013（6）：39-41.

[5] 魏世鵬.觸摸屏技術(shù)在廣播發(fā)射中的應(yīng)用探究[J].數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用，2011（11）：48.endprint